CN108510186A - 一种道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道路车辆汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integration Level,以下简称“ASIL等级”)的快速评估方法，其中，方法包括：预估运行场景的暴露概率等级E0、E1、E2、E3或E4；将危害与E4运行场景结合得到危害事件并评估ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL C或D，则完成评估过程；若ASIL等级评估为ASIL B或A或QM，则将危害与E3运行场景结合并评估ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL B或C，则完成评估过程；若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则将危害与E2运行场景结合并评估ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL A或B，则完成评估过程；若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则再评估余下危害事件的ASIL等级，完成评估过程。从而有效地减少了危害事件的ASIL等级评估次数，节省了时间，提高了评估效率。
Description
技术领域
本发明涉及道路车辆功能安全领域，特别涉及一种道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法。
背景技术
随着量产乘用车的软件与机电一体化技术日益复杂，来自系统性失效与硬件随机失效的风险逐渐增加。在这种背景下，国际标准ISO 26262《Road Vehicle-FunctionalSafety》于2011年11月正式颁布，相应的国家标准GB/T 34590《道路车辆功能安全》于2017年10月正式颁布，上述标准适用于量产乘用车上的包含一个或多个电子电气系统的与安全相关的系统，其目的是通过提供适当的要求和流程来避免风险，保证电子电气系统的功能安全，确保驾驶员与道路行人的安全。
上述标准提供了一种特定的基于风险的分析方法以评估汽车安全完整性等级(ASIL等级)，其基本思路为：首先分析功能故障(Malfunction)可能导致的危害(Hazard)，再将危害与一组运行场景组合为一组危害事件(Hazard event)，并通过评估每个危害事件的严重度、暴露概率等级与可控度来评估出该危害事件的ASIL等级，最后以这组危害事件的严格程度最高的ASIL等级作为该危害的ASIL等级。
为了保证危害事件的全面性，通常需要数十个、甚至数百个运行场景与危害进行组合，传统方法中就需要针对每个危害进行数十次、甚至数百次严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估，才能最终得到此危害的ASIL等级，工作量巨大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，该方法可以有效减少了危害事件的ASIL等级评估次数，节省时间，提高评估效率。
为达到上述目的，本发明的实施例提出了一种道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，该方法包括以下步骤：预估每个运行场景的暴露概率等级E0、E1、E2、E3或E4；将危害与暴露概率等级为E4的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL B或ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E3的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E2的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；若ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E1的运行场景结合得到危害事件，评估危害事件的ASIL等级，并完成评估过程。
根据本发明的实施例的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，充分利用危害的ASIL等级是该危害与运行场景组合的所有危害事件的严格程度最高的ASIL等级这一规律，从暴露概率程度由高至低的顺序依次将运行场景与危害组合成危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估，当已评估出较高ASIL等级的危害事件后，剔除那些由于暴露概率程度较低而不可能评估为更高ASIL等级的危害事件。这些剔除的危害事件不必再进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估，从而该方法有效减少了危害事件的ASIL等级评估次数，节省时间，提高评估效率，且并不会影响该危害的最终ASIL等级评估结果。
另外，根据本发明上述实例的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法还可以具有如下技术特征：
在本发明的实例中，在将所述危害与所述运行场景结合得到危害事件、并对危害事件进行严重度评估与可控度评估之前，首先对所有的运行场景的暴露概率等级进行评估为E0、E1、E2、E3或E4五个等级。
在本发明的实例中，在暴露概率等级为E4的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D之后，即可将所述危害的最终ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D，完成该危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E3或E2或E1或E0的运行场景与所述危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
在本发明的实例中，若暴露概率等级为E4的危害事件的最严格ASIL等级未被评估为ASIL C或ASIL D，则在暴露概率等级为E3的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C之后，即可将所述危害的最终ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C，完成所述危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E2或E1或E0的运行场景与所述危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
在本发明的实例中，若暴露概率等级为E4和E3的危害事件的最严格ASIL等级未被评估为ASIL B或ASIL C或ASIL D，则在暴露概率等级为E2的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B之后，即可将所述危害的最终ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B，完成所述危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E1或E0的运行场景与危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法流程图；
图2为根据本发明一个实施例的一种量产纯电动乘用车的驱动系统，是一个电子电气系统的与安全相关的、适用于ISO 26262或GB/T 34590的系统的架构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的实施例以一种量产纯电动乘用车的驱动系统作为应用对象，如图2所示。
可以理解的是，所述量产纯电动乘用车的驱动系统中，由动力电池提供能量，由驱动电机将电能转化为机械能，从而驱动道路车辆前进或后退。当所述量产纯电动乘用车的驱动系统发生故障时，有可能引发“非预期加速”与“非预期制动”这两种典型的危害。
图1为根据本发明一个实施例的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法流程图。
如图1所示，该道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法包括以下步骤：
在步骤S101中，预估每个运行场景的暴露概率等级E0、E1、E2、E3或E4。表1为根据本发明一个实施例的所有运行场景表，共包含10个运行场景。这些运行场景包含了道路类型信息，例如高速路与越野路；包含了路面状态信息，例如正常路面、潮湿路面与冰雪路面；包含了交通状况信息，例如超车、前车距离过近、后车距离过近等。根据ISO 26262或GB/T34590，每个运行场景可以预估出不同的暴露概率等级E0、E1、E2、E3、E4，其中E0的暴露概率最低，E4的暴露概率最高。
表1根据本发明一个实施例的所有运行场景表
可以理解的是，所述量产纯电动乘用车的驱动系统的两个典型危害“非预期加速”与“非预期制动”与不同的运行场景组合，会得到不同的危害事件。举例而言，当危害“非预期加速”与运行场景“高速路上正常路面向前行驶，与后车距离正常”组合时，就不会产生危害事件；而当危害“非预期加速”与运行场景“高速路上正常路面向前行驶，与前车距离过近”组合时，就会得到危害事件“中速追尾前车”；而当危害“非预期加速”与运行场景“越野路上正常路面向前行驶超车，与对向来车距离正常”组合时，就会得到危害事件“高速正面碰撞”。
可以理解的是，根据ISO 26262或GB/T 34590，每个危害事件可以评估出不同的严重度等级S0、S1、S2、S3与不同的可控度等级C0、C1、C2、C3，其中S0的严重程度最低，S3的严重程度最高，其中C0的可控程度最高，C3的可控程度最低。举例而言，“中速追尾前车”的严重度等级被评估为S2，可控度等级被评估为C2；“高速正面碰撞”的严重度等级被评估为S3，可控度等级被评估为C2。
可以理解的是，当危害事件的暴露概率等级、严重度等级与可控度等级均评估完成之后，根据如表2所示的依据ISO 26262或GB/T 34590的ASIL等级评估表，就可以确定此危害事件的ASIL等级。表2未指出严重度为S0或可控度为C0情况下的ASIL等级，原因在于严重度S0意味着危害极小、可控度C0意味着完全可控，因此不会产生危害事件，相应的ASIL等级以no ASIL来标识。
表2 依据ISO 26262或GB/T 34590的ASIL等级评估表
可以理解的是，当不同的危害与运行场景组合为危害事件时，暴露概率等级仅与运行场景有关，而与危害无关；而严重度等级与可控度等级均需要根据组合同的危害事件来进行重新评估。
举例而言，当危害“非预期加速”与运行场景“高速路上正常路面向前行驶，与前车距离过近”组合时，就会得到危害事件“中速追尾前车”，暴露概率等级为E3，严重度等级为S2，可控度等级为C2，可评估出ASIL等级为ASIL B；而当另一个危害“非预期刹车”与运行场景“高速路上正常路面向前行驶，与后车距离过近”组合时，就不会产生危害事件，或者说产生严重度等级为S0的危害事件，而评估出ASIL等级为no ASIL。
在步骤S102中，将危害与暴露概率等级为E4的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级。
举例而言，如表3的第1行与第2行所示，危害“非预期加速”与暴露概率等级为E4的运行场景结合得到危害事件的ASIL等级被评估为no ASIL，不满足“危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D”的条件，因此需要进入步骤S103。
表3 根据本发明一个实施例的危害“非预期加速”的ASIL等级评估表
举例而言，如表4的第1行与第2行所示，危害“非预期刹车”与暴露概率等级为E4的运行场景结合得到的危害事件的ASIL等级分别被评估为no ASIL与ASIL C，东路“危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D”的条件，因此完成评估过程，无需再进行后续步骤。
表4 根据本发明一个实施例的危害“非预期制动”的ASIL等级评估表
可以理解的是，本发明实施例的危害“非预期刹车”的ASIL等级评估过程，仅分别进行了2次严重度等级评估、2次可控度等级评估与2次ASIL等级评估，而一般方法需要针对每个危害，共进行10次严重度等级评估、10次可控度等级评估、10次ASIL等级评估。因此，本发明实施例的危害“非预期刹车”的ASIL等级评估过程，节省了80％的严重度等级评估、可控度等级评估与ASIL等级评估次数，节省了时间，提高了评估效率。
在步骤S103中，将危害与暴露概率等级为E3的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级。
举例而言，如表3的第3至6行所示，危害“非预期加速”与暴露概率等级为E3的运行场景结合得到危害事件的ASIL等级分别被评估为ASIL B、ASIL B、no ASIL、no ASIL，满足“危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C”的条件，因此完成评估过程，无需再进行后续步骤。
可以理解的是，本发明实施例的危害“非预期加速”的ASIL等级评估过程，仅分别进行了6次严重度等级评估6次可控度等级评估与6次ASIL等级评估，而一般方法需要针对每个危害，共进行10次严重度等级评估、10次可控度等级评估、10次ASIL等级评估。因此，本发明实施例的危害“非预期加速”的ASIL等级评估过程，节省了40％的严重度等级评估、可控度等级评估与ASIL等级评估次数，节省了时间，提高了评估效率。
可以理解的是，步骤S104、步骤105与前述步骤S102、步骤S103的过程是相似的，此处不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
预估每个运行场景的暴露概率等级E0、E1、E2、E3或E4；
将危害与暴露概率等级为E4的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；
若ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL B或ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E3的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；
若ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E2的运行场景结合得到危害事件，并评估危害事件的ASIL等级；
若ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B，则完成评估过程，无需再进行后续步骤，若ASIL等级评估为ASIL A或QM，则将危害与暴露概率等级为E1的运行场景结合得到危害事件，评估危害事件的ASIL等级，并完成评估过程。
2.根据权利要求1所述的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，在将危害与运行场景结合得到危害事件、并对危害事件进行严重度评估与可控度评估之前，首先对所有的运行场景的暴露概率等级进行评估为E0、E1、E2、E3或E4五个等级。
3.根据权利要求1或2所述的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，在所有的危害事件中，首先对运行场景暴露概率等级为E4的危害事件评估ASIL等级，而并非按随机次序或其他规律的次序对危害事件评估ASIL等级。
4.根据权利要求1或2所述的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，在暴露概率等级为E4的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D之后，即可将此危害的最终ASIL等级评估为ASIL C或ASIL D，完成该危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E3或E2或E1或E0的运行场景与危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
5.根据权利要求1或2所述的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，若暴露概率等级为E4的危害事件的最严格ASIL等级未被评估为ASIL C或ASIL D，则在暴露概率等级为E3的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C之后，即可将此危害的最终ASIL等级评估为ASIL B或ASIL C，完成该危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E2或E1或E0的运行场景与危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
6.根据权利要求1或2所述的道路车辆汽车安全完整性等级的快速评估方法，其特征在于，若暴露概率等级为E4和E3的危害事件的最严格ASIL等级未被评估为ASIL B或ASIL C或ASIL D，则在暴露概率等级为E2的危害事件的最严格ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B之后，即可将此危害的最终ASIL等级评估为ASIL A或ASIL B，完成该危害的全部ASIL等级评估过程，而并不需要将剩余的暴露概率等级为E1或E0的运行场景与危害组合为危害事件并进行严重度评估、可控度评估与ASIL等级评估。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180907 |