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中級(jí)會(huì)員 | 第5年

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技術(shù)干貨 | 聊一聊功能安全中的ASIL 等級(jí)

時(shí)間:2025/5/8閱讀:43
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        ASIL(Automotive Safety Integrity Level,汽車安全完整性等級(jí))作為 ISO 26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)的核心評(píng)估指標(biāo),采用A、B、C、D的分級(jí)體系(D級(jí)為最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí))。通常在項(xiàng)目開發(fā)初期概念階段就要根據(jù)相關(guān)項(xiàng)的功能進(jìn)行失效分析,從而確定ASIL等級(jí),以量化的方法平衡該項(xiàng)目開發(fā)時(shí)的安全與成本。


一、ASIL等級(jí)定義

        ASIL等級(jí)的確定基于三個(gè)主要因素S(Severity,嚴(yán)重性)、E(Exposure,暴露概率)、C(Controllability,可控性) 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)參數(shù),再分配相應(yīng)失效下的ASIL等級(jí)。

        ● 嚴(yán)重性(Severity, S):衡量故障可能導(dǎo)致的傷害或損傷的嚴(yán)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(xiǎn)中的可能性。

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

二、ASIL等級(jí)確定步驟

圖1 ASIL等級(jí)確定流程


        其中S、E、C 的評(píng)估順序可以調(diào)整。

表1 嚴(yán)重度等級(jí)S



 

表2 暴露概率等級(jí)



 

表3 可控性等級(jí)



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

表4 ASIL等級(jí)確定



三、ASIL等級(jí)與FMEA

        實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程中,已有的FMEA流程和ASIL等級(jí)確定步驟有何關(guān)系?危害分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(HARA)的步驟與FMEA較為詳細(xì),應(yīng)如何結(jié)合并進(jìn)行融合?


        其實(shí)ASIL等級(jí)的確定方法HARA與FMEA中前幾個(gè)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(bǔ)充,二者分別通過風(fēng)險(xiǎn)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(jì)。ASIL 的確定彌補(bǔ)了FMEA在側(cè)重單一失效模式、缺乏系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的不足,同樣ASIL等級(jí)的確定可以系統(tǒng)性地量化風(fēng)險(xiǎn),確保高風(fēng)險(xiǎn)場景被優(yōu)先處理。

        針對(duì)兩者交集部分,例如,S嚴(yán)重度或嚴(yán)重性的確定,可以充分考慮雙方對(duì)失效模式的分析方法,同時(shí)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(píng)估中,需明確其評(píng)分準(zhǔn)則的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。

具體整合建議如下

        ● 通過ASIL確定FMEA范圍,在項(xiàng)目初期進(jìn)行ASIL等級(jí)確定后,針對(duì)高等級(jí)的ASIL,如C、D,需要開展更深入的FMEA,如硬件FMEA、軟件FMEA等;

        ● 針對(duì)新版FMEA,可以結(jié)合ASIL中S/E/C的評(píng)估準(zhǔn)則,參考補(bǔ)充FMEA中的S/O/D評(píng)分說明;

        ● FMEA中輸出的糾正措施需要與相應(yīng)的ASIL等級(jí)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(jí)適當(dāng)?shù)匦抻咥P值,針對(duì)新版FMEA,雖然AP的評(píng)分已經(jīng)比老版更加注重了高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)的處理,但是針對(duì)自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)的某些功能失效,例如未識(shí)別前方行人,在FMEA中需要確保該失效是高優(yōu)先級(jí);

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


四、注意事項(xiàng)

        基于ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),ASIL等級(jí)由危害事件的三個(gè)屬性(S/E/C)決定。當(dāng)對(duì)這三個(gè)屬性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估后,即可確定ASIL等級(jí)。但需注意,ISO 26262僅提供方法框架,實(shí)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(jí)。


        ASIL等級(jí)反映產(chǎn)品安全底線要求,與產(chǎn)品實(shí)際安全水平無必然關(guān)聯(lián)。高等級(jí)ASIL表明產(chǎn)品可能會(huì)帶來比較高的安全風(fēng)險(xiǎn),需在全生命周期內(nèi)實(shí)施更嚴(yán)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(yán)苛的技術(shù)和管理要求。

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