Methodology for the development of safe autonomous vehicles based on functional and non-functional requirements

L'industrie automobile est en pleine évolution, le numérique remplace peu à peu les systèmes mécaniques. L'avènement des voitures autonomes et connectées augmente le nombre et la complexité des systèmes électroniques et informatiques qui y sont embarqués, ce qui pose de nouveaux défis et nécessite de nouveaux processus pour les développer. En effet, par rapport aux véhicules classiques, ces objets hautement technologiques ont un rôle accru dans la sécurité de leurs passagers et de leur environnement. Les exigences en termes de fiabilité et de sécurité s'en trouvent accrues. Pour aborder cette nouvelle ère, les industriels doivent améliorer et trouver de meilleures méthodes de production .La thèse propose une méthode pour répondre à certains défis liés à l'impératif de fiabilité et de sécurité, que les limitations de l'approche de développement classique ne résolvent pas de façon satisfaisante. Elle consiste à introduire de la validation au plus tôt dans le cycle de vie du développement logiciel. La méthode pose les bases d'une démarche itérative pour la validation et la vérification des exigences et énoncés textuels afin de détecter des erreurs, des oublis ou des incohérences éventuels avant la réalisation. Cette démarche de qualification des exigences repose sur des techniques de modélisation et de vérification formelle. Elle utilise aussi des simulations pour l'analyse de traces et de scénarios. Elle est largement automatisée.The automotive industry is changing, digital is replacinggradually the mechanical systems. The advent of autonomous and connected cars increases the number and complexity of electronic and computer systems embedded in them, which poses new challenges and requires new processes to develop them.Indeed, compared to conventional vehicles, these highly technological objects have an increased role in the safety of their passengers and their environment. The requirements in terms of reliability and safety are increased. To approach this new era, manufacturers must improve and find better methods of production.The thesis proposes a method to meet certain challenges related to the imperative of reliability and security, that the limitationsof the traditional development approach do not solve satisfactorily. It consists of introducing validation as early as possible in the software development life cycle. The method lays the foundations of an iterative approach for the validation and verification of requirements and textual statements in order to detect any errors, omissions or inconsistencies before implementation. This requirement qualification process is based on modeling and formal verification techniques. It also uses simulations for trace and scenario analysis. They are largely automated