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열차제어 소프트웨어 안전성 평가도구의 설계
Design of Train Control Software Safety Evaluation Tool

황종규   (한국철도기술연구원 전기신호연구본부CC0187002  ); 조현정   (한국철도기술연구원 전기신호연구본부CC0187002  ); 김형신   (충남대학교 컴퓨터공학과UU0001302  );
  • 초록

    최근 임베디드 시스템 기술의 발전에 따라 열차제어시스템의 자동화가 촉진되고 있다. 이를 위한 하드웨어의 안전성 검증을 위한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 소프트웨어의 안전성을 검증하기 위한 체계적인 노력은 거의 이루어지지 않고 있다. 이 논문에서는 열차제어 시스템 소프트웨어의 안전성을 자동으로 평가 할 수 있는 소프트웨어 도구를 제안한다. 이를 위하여 관련 국제표준을 분석하였으며, 기존의 사용 소프트웨어 테스팅 도구들을 조사하였다. 이로부터 국제표준에서 요구하는 주요 요건을 테스팅 할 수 있는 도구를 제안하였으며, 이 도구는 소프트웨어 전 개발주기에서 이용이 가능하다. 이 도구는 기존의 테스팅 도구들과는 달리 소프트웨어의 안전성을 검증할 수 있다는 점에서 그 의의가 크다.


    Recent advances in embedded system technology have brought more dependence on automating train control. While much efforts have been reported to improve electronic hardware's safety, not so much systematic approaches to evaluate software's safety, especially for the vital software running on board train controllers. In this paper, we propose a new software tool to evaluate software safety for the train controller. We have reviewed requirements in the international standards and surveyed available tools in the market. From that, we identified necessary tests to meet the standards and proposed a tool that can be used during the whole software life cycle. We show the functional architecture and internal components of the tool. Our tool is unique in that it is a comprehensive tool specifically designed for software safety evaluation while other tools are not.


  • 주제어

    소프트웨어 안전성 .   열차제어시스템 .   램즈 .   소프트웨어 테스팅 .   바이탈 소프트웨어.  

  • 참고문헌 (18)

    1. Pirie, Ian B., (1999), 'Software ? How do we know it is safe?', Proceedings of the ASME/IEEE, pp.122-129 
    2. Lutz, R. R. and Woodhouse, R. M. (1999), 'Bi-directional Analysis for Certification of Safety-Critical Software', Proceedings of 1st International Software Assurance Certification Conference, Dulles, Virginia, February 
    3. Leveson, N. G. (1986), 'Why, what and how ?', ACM Computing Surveys, 18(2), June 
    4. France, R. and Rumpe, B. (2007), 'Model-driven development of complex systems: A research roadmap', Future of Software Engineering, ACM Press 
    5. Esterel technologies (2004), SCADE suite product, http://www. esterel-technologies.com 
    6. Weber, W. et al., (2005), 'Enhancing software safety by fault trees: experiences from an application to flight critical software', Reliability Engineering & System Safety, Vol. 89, No. 1., pp. 57-70 
    7. Sammapun, U., Lee, I. and Sokolsky, O., (2005), 'RT-MaC : Runtime monitoring and checking of quantitative and probabilistic properties', Proceedings of IEEE RTCSA 
    8. Harel, D. et al, (1990), 'Statemate: A working environment for the development of complex reactive systems', IEEE Transactions on Software Engineering, 16(4):403-414, April 
    9. Leveson, N. G., Heimdahl, M. P. and Reese, J. D. (1999), 'Designing Specification Languages for Process Control Systems: Lessons Learned and Steps to the Future', In Seventh ACM SIGSOFT Symposium on the Foundations on Software Engineering, volume 1687 of LNCS, pages 127-145, September 
    10. Matsumo, M. (2005), 'The revolution of train control system in Japan', Autonomous Decentralized Systems, ISADS Proceedings, pp.599 - 606 
    11. International Electrotechnical Commission (IEC) (1999), '61508 - Functional Safety of Electrical / Electronic / Programmable Electronic Safety-Related Systems'. 
    12. Mathworks Inc., Simulink, http://www.mathworks.com 
    13. Lawson, H. W. et al., (2001), 'Twenty years of safe train control in Sweden', Engineering of Computer Based Systems, Proceedings. Eighth Annual IEEE International Conference and Workshop on the, p.0289 
    14. International Electrotechnical Commission (IEC) (2002), '62279 Railway Applications $^\circ$$\copyright$ Communications, Signalling &. Processing Systems, Software for Railway Control & Protection'. 
    15. Oh, Y.J. et al., (2005), 'Software safety analysis of function block diagrams using fault trees', Reliability Engineering & System Safety, Vol. 88, No. 3., pp. 215-228 
    16. RTCA DO-178B/ED-12B (1992), 'Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification' 
    17. Esterel Technologies (2004), http://www.esterel-technologies.com 
    18. Mathworks Inc. (2004), Mathworks, http://www.mathworks.com 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (8)

    1. Hwang, Jong-Gyu ; Jo, Hyun-Jeong 2009. "Development of the Design & Coding Standard of Railway Signaling Software as a Automatic Testing Tool" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, 12(1): 81~87     
    2. Suh, Seog-Chul ; Lee, Jong-Woo 2009. "Reliability Analysis for Train Control System by Software Fault Tolerance Techniques" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, 12(6): 1043~1048     
    3. Yun, Gwang-Sik ; Bae, Hyeon-Seop 2009. "" 철도저널 = Railway journal, 12(6): 32~37     
    4. Jo, Hyun-Jeong ; Hwang, Jong-Gyu ; Kim, Yong-Kyu 2009. "Implementation of Automatic Tool for S/W Change Impact Analysis in Railway System" 전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, 58(2): 95~100     
    5. Hwang, Jong-Gyu ; Jo, Hyun-Jeong 2009. "Development of Static Testing Tool Related Int'l Standard for Railway Signaling Software" 전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, 58(2): 108~115     
    6. Hwang, Jong-Gyu ; Jo, Hyun-Jeong ; Kim, Yong-Kyu 2009. "Development of Automatic Tool for Software Metrics Analysis for Railway Signaling System" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, 12(4): 450~456     
    7. Jo, Hyun-Jeong ; Hwang, Jong-Gyu ; Shin, Seung-Kwon ; Oh, Suk-Mun 2010. "Analysis of S/W Test Coverage Automated Tool & Standard in Railway System" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, 11(11): 4460~4467     
    8. Shim, Kyu-Don ; Lee, Jong-Woo 2010. "Software Quality Assurance Activities of Automatic Train Control System to meet Requirements of the IEC 62279 Standard" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, 13(4): 412~418     

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