车路协同路侧系统功能安全研究报告_51页_2mb

车路协同路侧系统功能安全研究报告总结

核心内容

本报告聚焦于车路协同系统中路侧系统的功能安全分析与体系构建，探讨了在C-V2X与单车智能融合背景下，路侧系统功能安全的挑战与应对策略。主要目标是构建一套适用于路侧系统的功能安全分析框架（RSIL），并提出基于该框架的安全生命周期管理方案，以实现与车端功能安全体系的兼容和协同。

主要观点

1. 功能安全范围的扩展：随着车路协同技术的发展，功能安全分析范围从单车扩展至车路协同系统，包括路侧系统、云平台和无线信道等关键要素。
2. 跨系统安全边界模糊化：传统汽车功能安全标准难以适应车路协同系统中多主体协同的复杂性，导致安全责任划分困难。
3. RSIL分析框架的构建：基于信息用途等级（U）、严重度等级（S）和信息不可替代等级（I）三个维度，提出RSIL等级划分方法，以更精准地评估路侧系统的功能安全等级。
4. 生命周期管理差异：路侧系统与车端在生命周期管理上存在显著差异，需根据其特性制定专门的安全管理流程，如部署、运维、升级等。
5. 行业标准与体系缺失：目前路侧系统缺乏独立的安全评估模型，需结合其特点建立适用于其的量化分析方法和标准体系。

关键信息

RSIL等级划分逻辑

• 信息用途等级（U）：分为U0（不直接用于车辆）、U1（用于驾驶员提醒）、U2（用于辅助驾驶/自动驾驶）、U3（参与或代替车辆控制与决策）。
• 严重度等级（S）：分为S0（无伤害）、S1（轻度伤害）、S2（严重伤害）、S3（致命伤害）。
• 信息不可替代等级（I）：分为I0（可完全替代）、I1（可部分替代）、I2（会造成显著信息缺失）、I3（无法替代）。

RSIL等级根据上述三个维度综合确定，分为RSIL1、RSIL2、RSIL3、RSIL4，其中RSIL4为最高等级。

典型用例分析

• 十字路口闯红灯预警：RSIL为“无要求”或“QM”，表明其功能安全要求较低。
• 绿灯起步提醒：RSIL为“无要求”或“QM”，对系统安全等级要求不高。
• 网联交叉路口遮挡横穿预警：RSIL为“无要求”或“QM”。
• 网联交叉路口遮挡横穿AEB：RSIL为“RSIL1”或“RSIL2”，需关注功能安全等级。
• 基于交通信号灯的协同自适应巡航控制：RSIL为“QM”，需满足基本流程要求。

安全生命周期设计

• 概念阶段：明确系统任务、边界、安全目标、技术安全需求等。
• 产品开发阶段：包括系统架构设计、功能安全需求分配、软硬件接口规范、安全机制设计等。
• 生产后阶段：涉及部署、运行维护、升级迭代和退场处置等，需结合路侧系统特性制定管理策略。

分析框架设计

设计原则

1. 兼容性：确保与车端功能安全框架兼容，同时考虑路侧系统特性。
2. 有效性：在车路协同场景中，识别关键风险并进行分析。
3. 差异性：针对路侧系统的部署、运维、升级等特性，制定独立的安全分析框架。

构建方案

• 系统设计规范：包括系统架构约束、避免系统性失效的措施、随机硬件失效的控制。
• 硬件开发流程：包括功能安全技术要求设计、实现、协调、分析、验证和交付。
• 软件开发流程：包括通信、计算、感知等模块的开发，强调实时性、准确性和可靠性。
• 集成开发流程：包括各子系统集成、接口规范、测试策略、集成测试与验证。

结构清晰的分析方法

• HARA分析：用于识别和评估危害事件，结合RSIL等级进行风险评估。
• PFMEA分析：用于识别生产过程中的潜在失效模式及其影响。
• 测试方法：参考GB/T34590系列标准，对系统功能、接口、鲁棒性等进行测试验证。

产业生态与标准建设

• 路侧系统与车端在责任主体、维护模式、安全目标等方面存在显著差异。
• 目前路侧系统缺乏独立的安全评估模型，需结合其特点进行标准制定和管理体系建设。
• 需加强跨行业协同，推动路侧系统功能安全标准的制定与实施。

未来展望

• 路侧系统功能安全体系需进一步完善，特别是在量化分析方法、标准制定、产业生态整合等方面。
• 需推动路侧系统与车端功能安全体系的深度融合，实现协同自动驾驶的安全保障。
• 路侧系统生命周期管理应更注重长期可用性、环境适应性以及与车端的协同能力。

主要贡献单位及编写人

• 本报告由相关行业联盟、研究机构和企业联合编写，旨在推动路侧系统功能安全体系的构建与完善。

附录

• 包括问卷调查内容及统计结果、RSIL等级划分表、HARA分析表等，为报告提供详实的数据支持。