論文の概要: Runtime Enforcement of Hybrid System Properties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12022v1
- Date: Wed, 10 Jun 2026 12:46:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.453504
- Title: Runtime Enforcement of Hybrid System Properties
- Title（参考訳）: ハイブリッドシステム特性のランタイム強化
- Authors: Mir Md Sajid Sarwar, Srinivas Pinisetty, Rajarshi Ray, Thierry Jéron,
- Abstract要約: 安全要件をHybrid Automata (HA) を用いてモデル化するランタイム実行フレームワークを提案する。
このフレームワークは、離散イベント編集と継続的モニタリングを組み合わせることで、任意のタイミングでイベントの抑制、遅延、挿入などの実行アクションをサポートする。
アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)システムに関する詳細な事例研究は,提案手法の有効性を実証するものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.38709946720835026
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Runtime enforcement has emerged as a promising approach for ensuring the safety of autonomous and cyber-physical systems operating in uncertain and dynamic environments. Unlike traditional runtime verification, runtime enforcement actively intervenes during execution to prevent property violations by modifying unsafe system behaviors. Existing enforcement frameworks primarily focus on untimed or discrete-time specifications and are often limited to delaying or suppressing events, making them inadequate for reactive systems exhibiting complex continuous dynamics. In this paper, we propose a runtime enforcement framework where safety requirements are modeled using Hybrid Automata (HA). The framework combines discrete-event editing with continuous-time monitoring to support enforcement actions such as suppression, delay, and insertion of events at arbitrary time instants. Upon observing environmental inputs, the automaton is initialized, and runtime reachability analysis is used to synthesize safe corrective actions. We formally define the enforcement problem for safety hybrid automata, establish enforceability conditions, and present an online enforcement algorithm for reactive systems. A detailed case study on an Adaptive Cruise Control (ACC) system demonstrates the effectiveness of the proposed approach in maintaining safety properties under unsafe controller behaviors. Experimental results show that the framework introduces minimal computational overhead while ensuring continuous compliance with safety requirements in real time.
- Abstract（参考訳）: 実行時の執行は、不確実でダイナミックな環境で稼働する自律的およびサイバー物理システムの安全性を保証するための有望なアプローチとして現れてきた。
従来の実行時検証とは異なり、実行中に実行時執行が積極的に介入し、安全でないシステム動作を変更することでプロパティ違反を防止する。
既存の実行フレームワークは主に、未使用または離散時間仕様に重点を置いており、イベントの遅延や抑制に制限されることが多いため、複雑な継続的ダイナミクスを示すリアクティブシステムには不十分である。
本稿では,Hybrid Automata (HA) を用いて安全要件をモデル化するランタイム実行フレームワークを提案する。
このフレームワークは、離散イベント編集と継続的監視を組み合わせることで、任意のタイミングでイベントの抑制、遅延、挿入などの実行アクションをサポートする。
環境入力を観察すると、オートマトンが初期化され、安全な修正動作の合成に実行時到達可能性分析が使用される。
我々は、安全ハイブリッドオートマトンにおける執行問題を正式に定義し、強制可能性条件を確立し、リアクティブシステムのためのオンライン執行アルゴリズムを提案する。
アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)システムに関する詳細なケーススタディは、安全でない制御動作下での安全性維持における提案手法の有効性を示すものである。
実験の結果,このフレームワークは最小限の計算オーバーヘッドを導入し,安全性要件の遵守をリアルタイムに保証していることがわかった。
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