Det finns en ambition i den svenska förvaltningen att effektivisera offentliga organisationer och minska dess kostnader. Denna ambition finns i olika stor grad i flera av världens industriländer. Minskade kostnader skulle dock kunna kollidera med organisationernas uppdrag. Vi har intresserat oss för räddningstjänsten i Sverige och Danmark, länderna har valt att producera tjänsten på olika vis men gemensamt för organisationerna är att de har säkerhet som uppdrag och är säkerhetskritiska organisationer. Vi undrar hur de tänker kring effektivitet och vad de gör för att vara effektiva.   Syftet är att förstå och jämföra offentliga och privata säkerhetskritiska organisationers föreställningar om effektivitet och hur de agerar för att vara effektiva. Vidare ställer vi oss frågan vad det betyder ur ett säkerhetskritiskt perspektiv och ett effektivitetsperspektiv.   Vi har gjort detta genom att kvalitativt undersöka tre fallorganisationer, en svensk offentligt producerad räddningstjänst, en privat producerad räddningstjänst i Danmark och en offentligt producerad räddningstjänst i Danmark.   Referensramen utgörs av teorier kring effektivitet och vad begreppet innebär och dess komplexitet. I referensramen lyfts även teorier kring offentliga organisationers strategier. Kapitlet avslutas med ett avsnitt kring säkerhetskritiska organisationer och egenskaper som är typiska för denna typ av organisation.   Slutsatsen är att de tre fallorganisationerna har olika föreställningar kring effektivitet och arbetar på tre olika vis för att vara effektiva. Det finns även skillnader ur ett säkerhetskritiskt perspektiv och det gäller främst deras arbete med extra resurser i form av brandmän. Möjliga konsekvenser av de två danska räddningstäjnsternas arbetssätt är ökad specialisering och mångsyssleri.

Bakgrund Storstockholms brandförsvar (SSBF) har sedan bildandet 2009 arbetat mot en mer kostnadseffektiv organisation. Detta är ett relativt nytt sätt att tänka inom räddningstjänsten. Denna typ av organisationer har traditionellt sett opererat utan kostnadsfokus. För att beskriva räddningstjänsten organisatoriskt har vi använt oss av teoribildningen kring high reliability organizations (HROs), organisationer som alltid sätter säkerheten först. Arbetet mot en kostnadseffektivare organisation beskriver vi i termer av new public management (NPM) och lean production (Lean). Mellan dessa teoribildningar, HRO, NPM och Lean finner vi motsättningar där HRO traditionellt sett arbetar med överkapacitet för att alltid vara redo om olyckor skulle inträffa. Denna överkapacitet betraktas inom NPM och Lean som resursspill vilka skall elimineras för att få till en kostnadseffektivare organisation.   Syfte Att genom en fallstudie av SSBFs förändringsarbete beskriva och förstå vilka effekter tillämpandet av Lean production får i en High Reliability Organization.   Metod Vi har använt oss av en kvalitativ fallstudie. Genom intervjuer har vi kartlagt anställda inom SSBFs tankar om kostnadseffektivitet och dess påverkan på den egna organisationen.   Slutsatser Kostnadsbesparingarna i budgeten och sättet dessa genomförs på ser vi som ett tydligt tecken på influenser av New Public Management och Lean production. Vi ser den minskade redundansen som en risk för säkerheten, både för de anställda men också allmänheten. Vi anser också att det har lett till en effektivare resursanvändning, dock bör kommunikationen förbättras och en dialog föras mellan de lokalt och centralt anställda för att hitta lösningar som påverkar säkerheten i så liten utsträckning som möjligt.

Outsourcing of the maintenance activities related to safety-critical systems poses several challenges, where unauthorised access can lead to severe consequences in terms of data vulnerability and huge income lost. Companies can prevent the dissemination of information by managing security, which also contributes to economic and social sustainability. The purpose of the study was to investigate how organizations in the industrial sector deal with the issues of information dissemination in the outsourcing of maintenance activities related to safety-critical systems. To study the area, eleven companies have been interviewed where the results have been compiled in a cross-case analysis, which has been analysed against previous research. The study shows that there are several factors leading to an increased risk of undesired dissemination. Furthermore, the study has resulted in a model for managing control over the dissemination of information in the outsourcing of maintenance for safety-critical systems.

AirSim is a new simulator developed as a plugin for the Unreal Engine, aiming to be a useful tool aiding the development and testing of algorithms for autonomous vehicles. Due to AirSim still being in its infancy there is little to none research available of its possibilities or detailed guidelines and tutorials on how to use its APIs.Rust is a new systems programming language with the purpose of being safe, practical and concurrent which through design choices can solve some of the major drawbacks of the C programming language such as memory leaks, thread management, and segmentation faults.Researching the features of AirSim and its different ways of communicating, we determine the possibility of implementing a custom flight controller in Rust and C able to control a drone in the simulator and evaluate the capabilities of Rust compared to C. This is conducted by reading available documentation for AirSim, studying the source code and learning about the communication protocols used by AirSim.This thesis results in an implementation of a custom flight controller in Rust and C that controls a drone in AirSim using a communication protocol named MAVLink which enables fine-grained control of the motors. The conclusion made about the comparison of Rust and C is that both languages were able to implement the safety-critical functionality of the flight controller and that Rust provided capabilities which could be useful when developing safety-critical systems. / AirSim är en ny simulator utvecklad som ett plugin för Unreal Engine, med målet att fungera som ett hjälpmedel inom utveckling och testning av algoritmer för autonoma fordon. På grund av att AirSim fortfarande är väldigt ungt finns väldigt lite forskning tillgänglig om dess möjligheter eller detaljerade riktlinjer och beskrivningar för användningen av dess APIer.Rust är ett nytt programmeringsspråk med målet att vara säkert, praktiskt och parallellt vilket genom designval kan lösa några av de största problemen med programmeringsspråket C som till exempel minnessläckor, trådhantering och segmenteringsfel.Genom att undersöka funktionerna i AirSim och dess olika sätt att kommunicera, utforskar vi möjligheten av att utveckla en egen flygkontroller i Rust och C som kan styra en drönare i simulatorn och utvärdera Rust i förhållande till C. Detta genomförs genom att läsa tillgänglig dokumentation för AirSim, studera källkoden och lära oss de kommunikationsprotokoll som används av AirSim.Denna avhandling resulterar i implementationen av en egen flygkontroller i Rust och C som styr en drönare i AirSim med kommunikationsprotokollet MAVLink, vilket möjliggör en noggrann kontroll av motorerna. Slutsatsen gällande Rust och C är att båda språken fungerade väl för implementationen av säkerhetsritiska funktioner i flygkontrollern samt att Rust erbjöd förmågor som kan visa sig vara användbara vid utveckling av säkerhetskritiska system.

These days, a wide range of autonomous systems, such as automobiles, delivery drones, and embedded household systems, are becoming more and more common in our society. This trend is projected to continue in the future. To effectively manage these dynamic systems, ensuring their safe operation is crucial for the well-being of our lives. Control of safety-critical systems has gained significant attention in recent years, particularly in the field of nonlinear control. While the mathematical tools for characterizing safety are well-established, there are still numerous challenges to be addressed when it comes to developing methodologies for synthesizing nonlinear control systems. This report investigates the similarity between the two control schemes, the prescribed performance control and control barrier function. Its purpose is to shed light on the development of control methodology in safetycritical systems. While both methods have been successfully constructed and developed recently, there is no existing report that clarifies their similarities. To gain a deeper understanding of the latest safety-critical control and investigate these similarities, this report aims to provide interesting insights and contribute to the further development of methodology. The key insight arises from the fact that the prescribed performance control can be considered a method based on barrier functions. Consequently, it can be regarded as a control barrier-based controller. In order to demonstrate the similarities and make a comparison between the two, a unified problem setting is presented. Once we have properly converted the problem, we can proceed with a comparison using numerical simulations. The results presented in this report demonstrate that the prescribed performance controller can be implemented using separate reciprocal CBF methods. Furthermore, it shows that the performance achieved is comparable to that of the CLF-CBF QP, which utilizes optimization techniques to ensure stability and safety requirements. These findings raise new questions regarding the relationship between these two approaches. Ultimately, the report delves into a deeper understanding of how model-free methods achieve superior performance compared to model-based methods that heavily rely on optimization. / Idag blir ett brett spektrum av autonoma system, som bilar, leveransdrönare och inbyggda hushållssystem, allt vanligare i vårt samhälle. Denna trend förväntas fortsätta i framtiden. För att effektivt hantera dessa dynamiska system är det avgörande att säkerställa att de fungerar på ett säkert sätt. Styrning av säkerhetskritiska system har fått stor uppmärksamhet under de senaste åren, särskilt inom området icke-linjär styrning. Även om de matematiska verktygen för att karakterisera säkerhet är väletablerade, finns det fortfarande många utmaningar att ta itu med när det gäller att utveckla metoder för att syntetisera olinjära styrsystem. Denna rapport undersöker likheten mellan de två kontrollsystemen, den föreskrivna prestandakontrollen och kontrollbarriärfunktionen. Syftet är att belysa utvecklingen av styrmetodik i säkerhetskritiska system. Även om båda metoderna har konstruerats och utvecklats framgångsrikt på senare tid, finns det ingen befintlig rapport som klargör deras likheter. För att få en djupare förståelse för den senaste säkerhetskritiska kontrollen och undersöka dessa likheter, syftar denna rapport till att ge intressanta insikter och bidra till den fortsatta utvecklingen av metodiken. Den viktigaste insikten härrör från det faktum att den föreskrivna prestandakontrollen kan betraktas som en metod baserad på barriärfunktioner. Följaktligen kan den betraktas som en styrbarriärbaserad styrenhet. För att visa på likheterna och göra en jämförelse mellan de två presenteras en enhetlig problemställning. När vi har omvandlat problemet på rätt sätt kan vi gå vidare med en jämförelse med hjälp av numeriska simuleringar. De resultat som presenteras i denna rapport visar att den föreskrivna prestandaregulatorn kan implementeras med separata reciproka CBF-metoder. Dessutom visar de att den uppnådda prestandan är jämförbar med den för CLFCBF QP, som använder optimeringstekniker för att säkerställa stabilitets- och säkerhetskrav. Dessa resultat väcker nya frågor om förhållandet mellan dessa två metoder. I slutändan ger rapporten en djupare förståelse för hur modellfria metoder uppnår överlägsen prestanda jämfört med modellbaserade metoder som i hög grad förlitar sig på optimering.

The development of autonomous driving in recent years has been in full swing and one of the aspects that Autonomous Vehicles (AVs) should always focus on is safety. Although the corresponding technology has gradually matured, and AVs have performed well in a large number of tests, people are still uncertain whether AVs can cope with all possible situations. This world is complex and ever-changing, experiencing countless disturbances every moment, and according to The Butterfly Effect, even the most insignificant small disturbance may set off a huge storm in the near future. If AVs really enter people’s daily lives, they will inevitably encounter many unexpected situations that have never been experienced before. Thus how to ensure that AVs can handle these well has become the most important issue at the moment. It is necessary to give the Automated Driving System (ADS) sufficient challenges during training and testing for acceptable safety and stability. However, dangerous and extreme driving scenarios in the real world are very rare, and it is also very expensive for such a test to be carried out in reality. Therefore, artificially creating a series of critical driving scenarios then training and testing the ADS in a simulation environment has become the current mainstream solution. This thesis project builds a complete framework for the automatic generation, simulation, and analysis of safety-critical driving scenarios. First, the specified scenarios and features are sequentially extracted from the naturalistic driving dataset through pre-defined rules; then a Density Estimation Model is adopted to learn the features, trying to find the distribution of the specified scenarios; after the distribution is obtained, synthetic driving scenarios can be obtained by sampling. Finally, visualize these synthetic scenarios via simulation for safety assessment and data analysis. / Utvecklingen av självkörande fordon har varit i full gång de senaste åre och en av aspekterna som självkörande alltid bör fokusera på är säkerheten. Även om motsvarande teknik gradvis har mognat, och självkörande har presterat bra i ett stort antal tester, är människor fortfarande osäkra på om självkörande klarar av alla möjliga situationer. Den här världen är komplex och ständigt föränderlig, upplever otaliga störningar varje ögonblick, och enligt The Butterfly Effect kan även den mest obetydliga lilla störningen sätta igång en enorm storm inom en snar framtid. Om självkörande verkligen kommer in i människors dagliga liv kommer de oundvikligen att möta många oväntade situationer som aldrig har upplevts tidigare. Så hur man säkerställer att självkörande kan hantera dessa väl har blivit den viktigaste frågan för tillfället. Det är nödvändigt att ge självkörande tillräckliga utmaningar underträning och testning för acceptabel säkerhet och stabilitet. Men farliga och extrema körscenarier i den verkliga världen är mycket sällsynta, och det är också mycket dyrt att genomföra ett sådant test i verkligheten. Att på konstgjord väg skapa en serie kritiska körscenarier och sedan träna och testa det automatiserade körsystemet i en simuleringsmiljö har därför blivit den nuvarande vanliga lösningen. Detta examensarbete bygger ett komplett ramverk för automatisk generering, simulering och analys av säkerhetskritiska körscenarier. Först extraheras de specificerade scenarierna och funktionerna sekventiellt från den naturalistiska kördatauppsättningen genom fördefinierade regler; sedan antas en densitetsuppskattningsmodell för att lära sig funktionerna och försöka hitta fördelningen av de specificerade scenarierna; efter att fördelningen erhållits kan syntetiska körscenarier erhållas genom provtagning. Slutligen, visualisera dessa syntetiska scenarier via simulering för säkerhetsbedömning och dataanalys.

As technological advancements and manufacturing techniques continues to bring us more complex and powerful hardware, software engineers struggle to keep up with this rapid progress and reap the benefits brought by this hardware. In the field of safety-critical system development, where a thorough understanding and deterministic nature of the hardware often is required, the cost of development closely relates to the complexity of the hardware used. For software developers to be able to reap the benefits of the technological advancement in hardware design, a Correct-by-Construction with a model- based design flow seem promising. Even though there seem to be significant benefits in using a Correct-by-Construction workflow for developing safety- critical systems, it is far from exclusively used within the industry. Therefore, this thesis illustrates how a model-based design flow should be applied when developing safety-critical systems for usage in the rail transport sector. This thesis also explores the benefits Correct-by-Construction can bring to the development process of safety-critical systems. Within this thesis, two different modeling tools, ForSyDe and Simulink, were used to achieve a model-based design flow. The functionality of these tools is investigated to see how they can be used for developing safety-critical systems, meeting the EN 50128 standard. The result presented is an example of how these tools can be used within a model-based design flow which meets the EN 50128 standard for developing Safety Integrity Level (SIL) 4 systems. The thesis also compares the tools investigated and highlights their differences. Finally, future work required to create a complete Correct-by-Construction workflow that complies with the EN 50128 standard requirements for system development is identified. / Allt eftersom teknologiska framsteg och tillverkningstekniker fortsätter att ge oss tillgång till mer komplex och kraftfull hårdvara så kämpar mjukvaruingenjörer fibrilit med att kunna hänga med i denna utvecklingstakt och kunna utnyttja de nya möjligheterna som denna nya hårdvara ger. Inom fältet för säkerhetskritiska system, där en genomgående förståelse av och deterministiska egenskaper för hårdvara ofta krävs, så är kostnaden för utveckling nära relaterat till komplexiteten för hårdvaran som används. För att kunna ta till vara på de fördelar som dessa nya teknologiska framsteg för med sig så föreslås ofta användningen av utvecklingsprocessen Korrektvid- Konstruktion. Även fast det verkar finnas stora fördelar med att använda Korrekt-vid-Konstruktion som utvecklingsprocess så har det inte sett en bred användning inom industrin. På grund av detta så försöker denna avhandling svara på hur ett modelleringsbaserat utvecklingsflöde kan användas vid utveckling av säkerhetskritiska system för tågtransportsektorn. Arbetet undersöker även fördelarna med användningen av Korrekt-vid-Konstruktion vid utveckling av säkerhetskritiska system. Arbetet i denna avhandling undersöker hur två olika modeleringsverktyg, ForSyDe och Simulink, kan användas i ett modeleringsbasert utvecklingsflöde. Funktionaliteten för dessa modeleringsverktyg undersöks för att se hur dem kan användas för utveckling av säkerhetskritiska system på ett sätt som klarar av kraven i EN 50128 standarden. Resultaten som presenteras är ett exempel på hur dessa verktyg kan användas i ett modeleringsbaserat utvecklingsflöde som möter kraven i EN 50128 standarden för utveckling av SIL 4 system. Arbetet jämför även de undersökta modeleringsverktygen för att påvisa deras skillnader. Till sist så beskrivs det framtida arbete som krävs för att få till en komplett utvecklingsprocess som är Korrekt-vid-Konstruktion och även möter systemutvecklingskraven i EN 50128 standarden.

In a modern world torn apart by war the basic human need to feel safe is threatened. In order to defend and protect this need, technical defense systems solving complex situations are of great importance. As the rate of technological innovation accelerates it is important for companies like Saab to maintain their competitive advantage. One way of doing this is by offering modern systems of high quality with intuitive interfaces increasing the usability. This master’s thesis aims at evaluating Saab Surveillance’s command and control system C2STRIC by an analysis of its user interface. It further aims at identifying usability problems and designing prototypes solving said problems, to increase the system’s usability. The system in question is a safety critical system, meaning that its malfunction might lead to severe consequences or death. This system characteristic permeates the whole thesis, resulting in findings unique for C2STRIC and thus maybe not generalizable. Through a close collaboration and interviews with the users the issues were identified and compiled. Due to secrecy reasons all the interviews were conducted live without recordings. All of them at Saab’s premises, except one which was conducted at “Stridslednings- och luftbevakningsskolan” at Uppsala garrison. Most of the interviews were scheduled while some were spontaneous. With the help of the compilation of identified problems, high fidelity prototypes could be developed in Adobe XD through an iterative user-centered design process. The process provided continuous feedback which helped in delivering prototypes satisfying the needs of the users. The primary problems regarded disturbances of the situational awareness of the user, i.e., issues preventing the user from performing its tasks according to circumstances. These disturbances were caused by ineffective navigation in the interface and poorly optimized object visualization. Prototypes introducing transparency, docking systems, search functions, radial menus and a new main menu solved these problems and increased the usability of C2STRIC - and they will in extension help in defending and protecting the basic human need to feel safe.

Organizations are changing and growing constantly, which leads to higher complexity in development processes. For the development of complex products in a systematic way, requirements provide support. At Scania, it is of interest to investigate how engineers in the company work with requirements since a new safety standard is set to be implemented, which entails a change in the work with requirements. Thus, the purpose of this study is to investigate the ambition for working with requirements at Scania and to identify factors that can impede a change improvement in requirement engineering. This study aids in providing support for applying new practices when implementing a new safety standard. Literature within the fields of organizational change, change management and requirement engineering are considered. A qualitative case study at an automotive OEM has been conducted, where data was collected through 21 semi-structured interviews and internal documents. The findings show that the ambition level from the company perspective is not clear at Scania, thus engineers and units at the company set their own individual ambition for working with requirements and work in different ways across the organization. Also, several impeding factors such as standardization and different processes have been identified that could impede a change initiative for an improvement in the requirement engineering process. The findings contribute to the understanding of engineers purposes and motivation for requirement engineering. Furthermore, a change initiative in requirement engineering is investigated, where the impeding factors for the change are identified. Also, safety critical system development using requirement engineering is explored. It is suggested that future studies could compare other units and companies requirement engineering, and also leverage qualitative methods. Originality – To the best knowledge of the authors this is the first study to examine change initiative using Schein’s change model in a requirement engineering setting. / Organisationer förändras och växer ständigt, vilket leder till högre komplexitet i utvecklingsprocesser. För utveckling av komplexa produkter på ett systematiskt sätt ger krav stöd. Hos Scania är det av intresse att undersöka hur ingenjörer arbetar med krav i företaget eftersom en ny säkerhetsstandard är på väg att implementeras, vilket innebär en förändring av kravarbetet. Syftet med denna studie är därför att undersöka hur ambitionen att arbeta med krav är hos Scania och att identifiera faktorer som kan hindra en förbättring av arbetet med krav. Denna studie bidrar med att ge stöd vid tillämpning av nya metoder under implementeringen av en ny säkerhetsstandard. Litteratur inom områdena organisationsförändring, förändringshantering och kravhantering beaktas. En kvalitativ fallstudie hos en fordonstillverkare har genomförts där data samlades in genom 21 semistrukturerade intervjuer och från interna dokument. Resultaten visar att ambitionsnivån från ett företagsperspektiv inte är tydligt på Scania, vilket gör att ingenjörerna eller avdelningar sätter en individuell ambition för att arbeta med krav och arbetar på olika sätt inom organisationen. Dessutom har flera faktorer så som standardisering och olika arbetssätt identifierats, vilka kan förhindra ett förändringsinitiativ för en förbättring av kravhanteringsprocessen. Resultaten bidrar till att förstå ingenjörers syften och motivationen för kravhantering. Vidare undersöks förändringsinitiativ inom kravhantering samt faktorer som kan förhindra förändringen. Dessutom undersöks hur säkerhetskritiska system utvecklas med användning av krav. Det föreslås att framtida studier kan jämföra andra enheters och företags kravhantering, och även utnyttja kvalitativa metoder. Originalitet – Enligt författarnas uppfattning är detta den första studien som undersöker förändringsinitiativ med Scheins förändringsmodell i samband med kravhantering.