题目：基于RUCM方法的软件实时性需求建模技术研究

随着实时嵌入式系统领域的迅速发展，嵌入式系统的规模和复杂度不断提高，软件实时性需求的重要性也越发突显。特别是在航空电子等强实时系统领域，软件具有严格的实时性、时序性和并发性约束。当系统的时间特性无法被满足时，往往会导致严重后果，带来巨大损失。因此，对实时性需求的相关研究具有必要性和迫切性。

目前已经存在一些针对实时性需求的建模方法，但与功能需求建模方法相比仍不够成熟。工业领域仍然主要采用传统的需求文档描述实时性需求。研究显示，现有的实时性需求建模方法存在的主要问题是不易被人理解和掌握，在实际工程中的使用成本较高。

RUCM（Restricted Use Case Modeling）方法是一种基于用例建模的需求建模方法，由用例图、改良的用例规约模板、以及一组限制规则构成。实验证明，RUCM方法可以有效地降低需求规约的二义性，同时又保留自然语言易理解和易使用的优点。因此RUCM方法在软件需求建模方面拥有显著优势。然而，RUCM方法是一种通用的建模方法，并未针对实时嵌入式系统领域定义相关概念。

本论文研究工作以RUCM建模方法为基础，为其添加描述实时性需求的概念与建模元素。通过扩展用例图、用例规约模板和限制规则，使其能够方便、准确地描述软件实时性需求，从而形成支持实时性需求建模的扩展RUCM建模方法，并为支持后续自动化的系统设计与分析奠定基础。进而，通过为RUCM方法设计和实现可扩展的建模工具框架，使标准RUCM方法和扩展RUCM方法能够得到全面的工具支持，使其能够实际运用在工业领域，发挥其价值。综上所述，本文涉及两个方面的研究工作：

（1）基于标准RUCM建模方法，提出扩展的支持实时性需求建模的RT-RUCM（Real-Time Restricted Use Case Modeling）建模方法；

（2）为标准RUCM建模方法设计和实现可扩展的建模工具框架，并在该框架上实现RT-RUCM建模工具。

本研究通过两个实时嵌入式系统的案例研究，来验证RT-RUCM建模方法的易用性和易理解性，并说明RT-RUCM建模工具的有效性；另外，通过一个受控实验来验证RUCM建模工具框架的可扩展能力是能够支持未来RUCM扩展工具的开发的。