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技術(shù)干貨 | 聊一聊功能安全中的ASIL 等級

時間:2025/5/8閱讀:71
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        ASIL(Automotive Safety Integrity Level,汽車安全完整性等級)作為 ISO 26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)的核心評估指標(biāo),采用A、B、C、D的分級體系(D級為最高風(fēng)險等級)。通常在項目開發(fā)初期概念階段就要根據(jù)相關(guān)項的功能進行失效分析,從而確定ASIL等級,以量化的方法平衡該項目開發(fā)時的安全與成本。


一、ASIL等級定義

        ASIL等級的確定基于三個主要因素S(Severity,嚴重性)、E(Exposure,暴露概率)、C(Controllability,可控性) 評估風(fēng)險參數(shù),再分配相應(yīng)失效下的ASIL等級。

        ● 嚴重性(Severity, S):衡量故障可能導(dǎo)致的傷害或損傷的嚴重程度。

        ● 暴露率(Exposure, E):衡量人員在特定操作條件下暴露于危險中的可能性。

        ● 可控性(Controllability, C):衡量駕駛員或其他涉險人員避免事故或傷害的可能性。

二、ASIL等級確定步驟

圖1 ASIL等級確定流程


        其中S、E、C 的評估順序可以調(diào)整。

表1 嚴重度等級S



 

表2 暴露概率等級



 

表3 可控性等級



        通過一套組合拳,確定嚴重性、暴露度和可控性三維風(fēng)險參數(shù)量化分析后,即可依據(jù)風(fēng)險矩陣確定ASIL等級,以下表格提供了相關(guān)的參考。

表4 ASIL等級確定



三、ASIL等級與FMEA

        實際項目開發(fā)過程中,已有的FMEA流程和ASIL等級確定步驟有何關(guān)系?危害分析與風(fēng)險評估(HARA)的步驟與FMEA較為詳細,應(yīng)如何結(jié)合并進行融合?


        其實ASIL等級的確定方法HARA與FMEA中前幾個步驟很相似,兩者均屬于安全分析方法,我理解它們可以在系統(tǒng)安全工程中相互補充,二者分別通過風(fēng)險量化和失效分析的方式協(xié)同工作,共同支撐產(chǎn)品的安全設(shè)計。ASIL 的確定彌補了FMEA在側(cè)重單一失效模式、缺乏系統(tǒng)性風(fēng)險評估方面的不足,同樣ASIL等級的確定可以系統(tǒng)性地量化風(fēng)險,確保高風(fēng)險場景被優(yōu)先處理。

        針對兩者交集部分,例如,S嚴重度或嚴重性的確定,可以充分考慮雙方對失效模式的分析方法,同時分別關(guān)注安全合規(guī)性與其他法規(guī)符合性要求;又例如,在暴露概率E與發(fā)生概率O的評估中,需明確其評分準(zhǔn)則的對應(yīng)關(guān)系等。

具體整合建議如下

        ● 通過ASIL確定FMEA范圍,在項目初期進行ASIL等級確定后,針對高等級的ASIL,如C、D,需要開展更深入的FMEA,如硬件FMEA、軟件FMEA等;

        ● 針對新版FMEA,可以結(jié)合ASIL中S/E/C的評估準(zhǔn)則,參考補充FMEA中的S/O/D評分說明;

        ● FMEA中輸出的糾正措施需要與相應(yīng)的ASIL等級要求一致,例如ASIL D需要故障注入測試,在FMEA的糾正措施中就不能只有簡單的測試措施;

        ●ASIL等級適當(dāng)?shù)匦抻咥P值,針對新版FMEA,雖然AP的評分已經(jīng)比老版更加注重了高風(fēng)險項的處理,但是針對自動駕駛感知系統(tǒng)的某些功能失效,例如未識別前方行人,在FMEA中需要確保該失效是高優(yōu)先級;

        ●FMEA是ASIL的具體實踐類工具,可以在FMEA中適當(dāng)增加安全目標(biāo)、ASIL等級、診斷覆蓋率等信息,提供具體的實施方案。


四、注意事項

        基于ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),ASIL等級由危害事件的三個屬性(S/E/C)決定。當(dāng)對這三個屬性進行準(zhǔn)確評估后,即可確定ASIL等級。但需注意,ISO 26262僅提供方法框架,實際應(yīng)用中需通過多部門協(xié)同、充分溝通及集體決策確定較為合理的ASIL等級。


        ASIL等級反映產(chǎn)品安全底線要求,與產(chǎn)品實際安全水平無必然關(guān)聯(lián)。高等級ASIL表明產(chǎn)品可能會帶來比較高的安全風(fēng)險,需在全生命周期內(nèi)實施更嚴格的開發(fā)流程和管理規(guī)范,需要按照標(biāo)準(zhǔn)滿足更為嚴苛的技術(shù)和管理要求。

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