Proefschrift Rijksuniversiteit Groningen. / Met lit. opg. - Met bibl. - Met samenvatting in het Nederlands en Litouws.

The train traffic control system of the future requires new solutions and strategies in order to better meet tomorrow’s demands and goals. Uppsala University and Trafikverket have been collaborating for several years in research regarding train traffic control and how to improve traffic controllers’ support systems and working environment. At an early stage in the collaboration studies and analysis of important aspects of the traffic controller’s tasks, strategies, decision making, use of information and support systems were undertaken. This research resulted in new control paradigms, from control by exception to control by replanning. By using this paradigm we developed and designed prototype systems and interfaces that could better meet future goals and contribute to more optimal use of infrastructure capacity. Based on this research, a new operational traffic control system called STEG was developed in an iterative and user-centred design process. The system was deployed and tested operatively at a train traffic control centre in Sweden. The following evaluations focused on what happens when STEG is introduced in train traffic controllers’ work places. The evaluation of STEG showed satisfied users with a feeling of active involvement during the design and deployment processes, and gave confirmation that the new control strategies are functioning. STEG was seen as successful and was thereafter developed into MULTI-STEG, intended to be used by several users simultaneously, supporting them to share information in a new way. MULTI-STEG was deployed and tested at another train traffic control centre in Sweden. The following evaluations of MULTI-STEG focused on what happens when several users are involved and how train traffic controllers felt when sharing information, that before would have only been in their own minds, with each other. Some complications occurred due to mistakes in the deployment process, but altogether the evaluation showed positive attitudes towards the new system and MULTI-STEG was perceived as an efficient system for train traffic control. The main results are that STEG and MULTI-STEG can be used as an efficient train traffic control system and the new system can reduce the unnecessary cognitive load currently placed upon traffic controllers in today’s system. Also the deployment process is fundamental to the acceptance or non-acceptance of a new system by users. STEG was developed in a user-centred design process, but it is important that the deployment process is also user-centred. / Framtidens system för tågtrafikstyrning kräver nya lösningar och strategier för att bättre kunna möta morgondagens krav och mål inom tågtrafikstyrning. Uppsala universitet och Trafikverket har samarbetat under många år när det gäller tågtrafikstyrning och hur man ska kunna förbättra trafikledarnas styrsystem och arbetsmiljö. I ett tidigt stadium av samarbetet har det gjorts studier och analyser av trafikledarnas uppgifter, strategier, beslutsfattande, användande av tillgänglig information samt deras tekniska stödsystem. Denna forskning resulterade i nya styr-paradigmer; från att arbeta genom att använda styrning genom undantagslösningar till att använda styrning med omplanering. Genom att använda den nya styr-paradigmen utvecklades och designades prototyp-system och gränssnitt som bättre kunde möta framtidens mål och därmed bidra till en mer optimal användning av infrastrukturens kapacitet. Ett nytt operativt tågtrafikstyrningssystem utvecklades och kallades STEG, Styrning av Tåg genom Elektronisk Graf, i en iterativ och användarcentrerad process. Systemet implementerades och testades operativt på en trafikledningscentral i mellersta Sverige. Utvärderingarna som gjordes fokuserade på vad som händer när man introducerade STEG på trafikledarnas arbetsplats. Utvärderingen visade nöjda användare som kände att de fått vara med under både utvecklings- och implementeringsfasen av det nya styrningssystemet, samt att den nya styrprincipen fungerar. STEG var framgångsrikt och har därefter vidareutvecklats till MULTI-STEG som är avsett att användas av flera användare samtidigt och därmed ge trafikledarna en möjlighet att kunna dela information på ett nytt sätt. MULTI-STEG implementerades och testades på en annan trafikledningscentral i norra Sverige. Utvärderingarna fokuserade på vad som händer när flera användare delar information och hur det påverkade deras arbete. En del komplikationer inträffade genom att misstag i implementeringsprocessen gjordes, men sammanfattningsvis så var attityden gentemot det nya systemet positiv och MULTI-STEG ansågs vara ett effektivt system för tågtrafikstyrning. De huvudsakliga resultaten är att STEG och MULTI-STEG kan användas som ett effektivt system för tågtrafikstyrning och att det nya systemet reducerar den onödiga kognitiva belastningen som trafikledarna upplever med dagens befintliga tågtrafiksystem. STEG är utvecklat i en användarcentrerad process, men det krävs även att implementeringsfasen är användarcentrerad för att ett nytt system ska fungera. / FTTS

Anomaly detectors in control systems are used to detect system faults and they are typically based on an analytical system model, which gener-ates residual signals to find a fault. The detectors are designed to detect randomly occurring faults but not coordinated malicious attacks on the system.Therefore three different anomaly detectors, namely a detector solely based on the last residual, a multivariate exponentially weighted moving average filter and a cumulative sum, are investigated to determine which detector yields the smallest worst-case impact of a time-limited data in-jection attack.For this reason optimal control problems are formulated to characterize the worst-case attack under different anomaly detectors, which lead to non-convex optimization problems. Relaxations to convex problems are proposed and solved numerically and in special cases also analytically. The detectors are compared by solving the optimal control problems for a simple simulation example as well as a quadruple-tank process. Simu-lations and experiments show that the cumulative sum seems to be the detector to choose, if one wants to limit the worst-case attack impact. / Anomalidetektorer i styrsystem används normalt för att detektera systemfel och de är oftast baserade på en analytisk systemmodell vilken genererar residualsignaler för att upptäcka felen. Detektorerna är oftast konstruerade för att upptäcka slumpmässigt förekommande fel och inte samordnade angrepp på systemet. Därför utvärderas här tre olika anomalidetektorer: en detektor som en-bart grundar sig på den senaste residualen, en som är baserad på multi-variat exponentiellt viktat glidande medelärde och en kumulativ summa. I utvärderingen undersöker vi vilken detektor som mest begränsar en attack i form av en datainjektion. Av denna anledning formuleras optimala styrproblem för att karakterisera den värsta attacken för de olika anomalidetektorerna, vilket leder till ickekonvexa optimeringsproblem. Relaxeringar till konvexa problem föreslås och löses numeriskt och i särskilda fall även analytiskt. Detektorerna jämförs genom att lösa de optimala styrproblem för ett simuleringsexempel såväl som för en riktig fyrtanksprocess. Både simuleringar och experiment visar att den kumulativa summan är den detektor som begränsar de studerade attackerna mest.

Proefschr. Rijksuniversiteit Groningen. / Met bibliogr., lit.opg.-Met samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Maastricht. / Auteursnaam op omslag: Marjorie Nelissen-Vrancken. Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Met samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Rijksuniversiteit Limburg, Maastricht. / Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Audio and video communication is a universal task with a long history of technologies. Recent examples of these technologies include Skype video calling, Apple’s Face Time, and Google Hangouts. Today, these services offer everyday users the ability to have an interactive conference with both audio and video streams. However, many of these solutions depend on extra plugins or applications installing on the user’s personal computer or mobile device. Some of them also are subject to licensing, introducing a huge barrier for developers and restraining new companies from entering this area. The aim of Web Real-Time Communications (WebRTC) is to provide direct access to multimedia streams in the browser, thus making it possible to create rich media applications using web technology without the need for plugins or developers needing to pay technology license fees. Ericsson develops solutions for communication targeting professional and business users. With the increasing possibilities to gather data (via cloud-based applications) about the quality experienced by users in their video conferences, new demands are placed on the infrastructure to handle this data. Additionally, there is a question of how the stats should be utilized to automatically control the quality of service (QoS) in WebRTC communication systems. The thesis project deployed a WebRTC quality control service with methods of data processing and modeling to assess the perceived video quality of the ongoing session, and in further produce appropriate actions to remedy poor quality. Lastly, after evaluated on the Ericsson contextual test platform, the project verified that two of the stats-parameters (network delay and packet loss percentage) for assessing QoS have the negative effect on the perceived video quality but with different influence degree. Moreover, the available bandwidth turned out to be an important factor, which should be added as an additional stats-parameter to improve the performance of a WebRTC quality control service. / Ljud och videokommunikation är en universell uppgift med en lång historia av teknik. Exempel på dessa teknologier är Skype-videosamtal, Apples ansiktstid och Google Hangouts. Idag erbjuder dessa tjänster vardagliga användare möjligheten att ha en interaktiv konferens med både ljud- och videoströmmar. Men många av dessa lösningar beror på extra plugins eller applikationer som installeras på användarens personliga dator eller mobila enhet. Vissa av dem är också föremål för licensiering, införande av ett stort hinder för utvecklare och att hindra nya företag att komma in i detta område. Syftet med Web Real-Time Communications (WebRTC) är att ge direkt åtkomst till multimediaströmmar i webbläsaren, vilket gör det möjligt att skapa rich media-applikationer med webbteknik utan att plugins eller utvecklare behöver betala licensavgifter för teknik. Ericsson utvecklar lösningar för kommunikationsriktning för professionella och företagsanvändare. Med de ökande möjligheterna att samla data (via molnbaserade applikationer) om kvaliteten hos användare på sina videokonferenser ställs nya krav på infrastrukturen för att hantera dessa data. Dessutom är det fråga om hur statistiken ska användas för att automatiskt kontrollera kvaliteten på tjänsten (QoS) i WebRTC-kommunikationssystem. Avhandlingsprojektet tillämpade en WebRTC-kvalitetskontrolltjänst med metoder för databehandling och modellering för att bedöma upplevd videokvalitet av den pågående sessionen och vidare producera lämpliga åtgärder för att avhjälpa dålig kvalitet. Slutligen, efter utvärdering på Ericssons kontextuella testplattform, verifierade projektet att två av statistikparametrarna (nätverksfördröjning och paketförlustprocent) för bedömning av QoS har den negativa effekten på upplevd videokvalitet men med olika inflytningsgrad. Dessutom visade den tillgängliga bandbredd att vara en viktig faktor, som bör läggas till som en extra statistikparameter för att förbättra prestanda för enWebRTC-kvalitetskontrolltjänst.

No description available.