背景及现状
在汽车研发进程中,安全是核心要素之一。随着智能化、网联化、电动化发展,新能源汽车、智能网联车存在大量信息交互和安全问题,功能安全已成为保障车辆安全的关键。功能安全主要聚焦汽车行业中特定的电子、电气及可编程器件等专门应用于汽车领域的部件,旨在提高它们的功能安全水平。
在标准层面,国际国内标准数量大幅增长。ISO 26262《道路车辆功能安全》、ISO 21448《道路车辆预期功能安全》等国际标准持续迭代,国内亦加速构建自主标准体系。目前,我国在功能安全、预期功能安全领域已自主发布了包括GB/T 34590《道路车辆 功能安全》、GB/T 43267-2023《道路车辆 预期功能安全》等在内的标准,明确提出到2025年形成覆盖“功能安全、预期功能安全、网络安全和数据安全”的智能网联汽车标准框架。
在政策层面,政府部门发布了一系列针对智能网联汽车的规定,包括《智能网联汽车准入和上路通行试点实施指南》《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》,以及最新发布的《关于进一步加强智能网联汽车产品准入、召回及软件在线升级管理的通知》,均对功能安全提出了具体要求。
在人工智能方面,汽车行业已迈入“软件优先”时代,从车辆设计、个性化驾驶体验到持续的维护更新,AI正在助力打造更智能、更安全、更具市场竞争力的汽车产品。
基于行业现状及标准、政策等要求,业内整车厂、零部件供应商已开展功能安全开发测试相关工作,但仍存在一些问题,包括执行力不强、协作机制不完善、成本高等,急需立足功能安全审核角度对这些问题进行分析,并提出解决方案。
功能安全审核评估重点
汽车功能安全审核评估过程主要包括功能安全管理和功能安全开发这两个维度。如图1所示,需要重点关注功能安全流程体系搭建情况、安全需求以及测试用例的正确性、追溯性、可实现性等。
图1 汽车行业功能安全审核评估重点
在功能安全管理维度,需全面审视企业功能安全流程体系的构建质量与执行效力,重点核查企业是否建立层级化的管理框架。顶层需明确企业级安全文化,包括安全委员会定期审查机制、跨部门协作章程及安全目标分解路径,即组织架构是否明确安全委员会、安全经理等部门和角色的权责分工等。项目管控中需验证流程文档的完备性和真实实施性,涵盖需求追溯矩阵、完整定义需求管理、配置管理、变更管理等。在能力把控上,需确认工具链的合规性和人员能力,即开发测试、需求管理的工具链情况,以及人员资质能力和相关培训记录。在功能安全审核实践中,常发现企业虽已建立完整的功能安全流程体系,但在实际项目实施过程中存在规范执行脱节问题,流程文档被束之高阁,开发活动脱离既定安全管控要求,导致体系文件沦为“空中楼阁”,其根源在于流程与业务两张皮,造成安全机制实施偏差等问题,使体系成果无法转化为真实产品安全性能的提升。
在功能安全开发维度,需关注企业验证技术实施的精准性与闭环能力。功能安全遵循V流程开发验证,在V流程左侧为开发环节,考虑安全架构的设计、安全分析的开展和安全需求的导出等。一般通过顶层安全目标,经过安全分析不断迭代优化,分解分配形成功能安全需求、技术安全需求、硬件安全需求和软件安全需求,再基于初步架构设计,将安全机制/安全措施融入架构中形成安全架构。因此,FMEA(失效模式与影响分析)等安全分析手段在项目实施过程的完整性及正确性是重中之重。在V流程右侧为验证环节,通过概念、系统、硬件、软件等安全需求,开展各阶段测试用例的撰写和实施。因此,测试用例和需求之间的可追溯性,以及测试用例的正确性、可测试性和测试是否通过,是功能安全审核关注的重点。
功能安全AI审核评估研究
基于当前功能安全审核仍为人工审核,需要审核人员具备大量的功能安全相关专业知识和项目经验,对人员能力要求较高,且由于复杂系统涉及大量的设计文档、测试报告、过程证据等,审核过程需要投入大量时间成本。随着人工智能AI技术迅猛发展并日趋成熟,将AI引入功能安全审核领域,推动由纯人工审核向AI辅助乃至AI主导审核的转型,已成为极具前景的解决方案。功能安全AI审核可提升审核质量,解决传统人工审核中隐性缺陷发现难的问题,推动审核从“形式合规”向“实质安全”转变;推动标准落地,通过将GB/T34590 《道路车辆 功能安全》等标准条款数字化,降低标准解读差异,促进国内车辆功能安全审核标准化进程;降低企业成本,显著降低对稀缺人工经验的依赖,大幅压缩审核周期,提升审核的一致性与客观性,实现功能安全审核流程的智能化升级与降本增效。
图2 功能安全AI审核研究节点
如图2所示,通过数据工程、模型开发、训练优化、部署验证,建立功能安全AI审核模型,将功能安全涉及到的管理体系和研发技术指标进行模型开发,基于审核数据库开展模型训练优化,并基于试点项目进行部署验证,完善功能安全AI审核模型。当前已启动该AI方向的研究,研究成果将提升汽车行业功能安全审核评估的技术水平,推动行业从“人工经验驱动”向“智能数据驱动”转型,为智能网联汽车高质量发展提供核心支撑。
展望
未来将聚焦在多模态数据融合、动态知识图谱构建及审核模型的研究,深化功能安全AI模型在复杂场景下的决策解释能力,同时探索在其他领域扩展的可行性,为构建智能网联汽车安全保障体系提供技术支撑。
声明:
本网注明“来源:中国消费品质量安全促进会”的所有作品,版权均中国消费品质量安全促进会,未经本网授权不得转载、摘编或利用其他方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源中国消费品质量安全促进会”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。若需转载本网稿件,请致电:010-59196582。
本网注明“来源:XXX(非中国消费品质量安全促进会)”的作品,均转载自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责