Time Properties Verification Framework for UML-MARTE Safety Critical Real-Time Systems

Time properties are key requirements for the reliability of Safety Critical Real-Time Systems (RTS). UML and MARTE are standardized modelling languages widely accepted by industrial designers for the design of RTS using Model-Driven Engineering (MDE). However, formal verification at early phases of the system lifecycle for UML-MARTE models remains mainly an open issue. In this paper, we present a time properties verification framework for UML-MARTE safety critical RTS. This framework relies on a property-driven transformation from UML architecture and behaviour models to executable and verifiable models expressed with Time Petri Nets (TPN). Meanwhile, it translates the time properties into a set of property patterns, corresponding to TPN observers. The observer-based model checking approach is then performed on the produced TPN. This verification framework can assess time properties like upper bound for loops and buffers, Best/Worst-Case Response Time, Best/Worst-Case Execution Time, Best/Worst-Case Traversal Time, schedulability, and synchronization-related properties (synchronization, coincidence, exclusion, precedence, sub-occurrence, causality). In addition, it can verify some behavioural properties like absence of deadlock or dead branches. This framework is illustrated with a representative case study. This paper also provides experimental results and evaluates the method's performance.

Data and Resources

Additional Info

Field Value
Source https://hal.science/hal-00675778
Author Ge, Ning, Pantel, Marc
Maintainer CCSD
Last Updated May 21, 2026, 01:46 (UTC)
Created May 21, 2026, 01:46 (UTC)
Identifier hal-00675778
Language en
Rights https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/
contributor Assistance à la Certification d’Applications DIstribuées et Embarquées (IRIT-ACADIE) ; Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI) ; Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI) ; Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)
creator Ge, Ning
date 2012-02-26T00:00:00
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metadata_modified 2025-10-22T00:00:00
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