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ASIL汽车安全完整性等级 1危险事件的确定对电子控制器ECU来说，引起失效主要是两个方面：软件和硬件。 （1）软件失效：比如没有考虑分母可能为0、变量公式定义错误、导致精度丢失。 （2）硬件失效：如下图所示可以分为传感器失效、ECU硬件失效（比如CPU或者RAM/ROM失效）、执行器失效。 依据ISO26262标准进行功能安全设计时，首先识别系统的功能，并分析其所有可能的功能故障（Malfunction）或失效，可采用的分析方法有HAZOP、FMEA、头脑风暴等。 功能故障在特定的驾驶场景下才会造成伤亡事件，比如近光灯系统，其中一个功能故障就是灯非预期熄灭，如果在漆黑的夜晚行驶在山路上，驾驶员看不清道路状况，可能会掉入悬崖，造成车毁人亡；如果此功能故障发生在白天就不会产生任何的影响。 所以进行功能故障分析后，要进行情景分析，识别与此故障相关的驾驶情景，比如：高速公路超车、车库停车等。分析驾驶情景建议从公路类型（国道，高速），路面情况，（湿滑、冰雪）；车辆状态（转向、 超车、制动、加速等），环境条件（风雪雨尘、夜晚、隧道灯），人员情况（乘客、路人）等几个方面去考虑。功能故障和驾驶场景的组合叫做危害事件（hazard event）。 危害事件确定后，根据三个因子——严重度（Severity）、暴露率（Exposure）和可控性（Controllability）评估危害事件的风险级别，也就是ASIL等级。 2ASIL等级ASIL等级的定义是为了对失效后带来的风险进行评估和量化以达到安全目标，其全称是Automotive Safety Integration Level--汽车安全完整性等级。这个概念来源于IEC61508，其通过失效概率的方式定义了安全完整性等级（SIL）。但是在汽车界只有硬件随机失效可以通过统计数字评估失效概率，软件失效却难以量化，因此26262根据汽车的特点定义了ASIL。 如上节所述ASIL的评定，一般是在产品概念设计阶段对系统进行危害分析和风险评估，识别出系统的危害，如果系统的安全风险越大，对应的安全要求级别就越高，其具有的ASIL的等级也越高。ASIL分为QM，A、B、C、D五个等级，ASIL D是最高的汽车安全完整性等级，对功能安全的要求最高。 3危险分析和风险评定对于汽车系统，特定危险的风险决定于以下三个因素： （1）危险事件所导致伤害或损失的潜在严重性 (Severity of failure, S) （2）指人员暴露在系统失效能够造成危害的场景中的概率OR理解为危险事件可能发生的驾驶工况的可能性 (probability of exposure, 简称E) （3）危险所涉及的驾驶员和其它交通人员通过及时的反应避免特定伤害或损失的能力 (controllability, 简称C) 然后分别将严重性S、可能性E和可控性C分成4个等级，如下表所示，其中QM代表与安全无关： 按照以上的划分并进行组合相加得到5个ASIL等级（QM，A，B，C，D），原则是： A. 基本可控C0的组合不考虑； B. 无伤害S0的组合不考虑； C. 其余组合相加等于7分为ASIL A，等于8分为ASIL B，等于9分为ASIL C，等于10分为最高等级ASIL D；ASIL A、B、C、D都是与功能安全相关的 D. 其余的得分安全评定为QM，代表与安全无关的功能 3功能安全目标的分解通过上危害分析和风险评估，我们得出系统或功能的安全目标和相应的ASIL等级，当ASIL等级确定之后，就需要对每个评定的风险确定安全目标，安全目标是最高级别的安全需求。安全目标确定以后就需要在系统设计，硬件，软件等方面进行设计和实施，验证。 从安全目标可以推导出开发阶段的安全需求，安全需求继承安全目标的ASIL等级。如果一个安全需求分解为两个冗余的安全需求，那么原来的安全需求的ASIL等级可以分解到两个冗余的安全需求上。因为只有当两个安全需求同时不满足时，才导致系统的失效，所以冗余安全需求的ASIL等级可以比原始的安全需求的ASIL等级低。ISO 26262标准的第9章给出了ASIL分解的原则。ISO 26262中提出了在满足安全目标的前提下降低ASIL等级的方法——ASIL分解，这样可以解决上述开发中的难点。 ASIL分解的一个最重要的要求就是独立性，如果不能满足独立性要求的话，冗余单元要按照原来的ASIL等级开发。所谓的独立性就是冗余单元之间不应发生从属失效（Dependent Failure），从属失效分为共因失效（Common Cause Failure）和级联失效(Cascading Failure) 两种。共因失效是指两个单元因为共同的原因失效，比如软件复制冗余，冗余单元会因为同一个软件bug导致两者都失效。级联失效是指一个单元失效导致另一个单元的失效，比如一个软件组件的功能出现故障，写入另一个软件组件RAM中，导致另一个软件组件的功能失效。 具体降解的方法如下所示，对一个 ASIL D 的要求进行分解： 1) 一个ASIL C(D)的要求和一个ASIL A(D)的要求；或 2) 一个ASIL B(D)的要求和一个ASIL B(D)的要求；或 3) 一个ASIL D(D)的要求和一个QM(D)的要求 其它ASIL等级分解可如下图所示： |
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