汽車功能安全 - 危險分析和風險評估


術語

注: 下面的術語的定義是作者基於ISO 26262的定義,再加上自己的理解給出的,和ISO 26262會有些差別。正式、准確、完整的定義請參考ISO 26262。

危險

Harzard
危險 是可能會造成人身傷害失效

注意:不會造成人身傷害的失效不是危險。比如汽車的收音機壞了,這個失效會導致乘員不能收聽廣播,但不會造成乘員人身傷害,所以它不是危險。

什么是失效可以參見文章潛在失效模式和后果分析 FMEA 10分鍾教程中失效模式的解釋。

暴露率

Exposure

暴露率,描述危險出現時,人員暴露在失效能造成危害的場景中的概率。

注意:

  • 暴露率和失效的發生概率無關,和失效能造成危害的場景的概率有關。
  • 危險一般只在特定的場景下才能會對人產生傷害。比如安全氣囊不能彈出只在汽車發生碰撞時才會對乘員造成傷害

暴露率分為五個等級,分別為E0/E1/E2/E3/E4。E0是幾乎不可能暴露於危險中,E4是可能性極高。

暴露率等級 E0 E1 E2 E3 E4
場景發生的可能性 不可能發生 可能性非常低 可能性低 有一半的可能性 可能性非常高

例子1:
安全氣囊的功能是在汽車發生碰撞時彈出氣囊保護乘員。
失效1.1: 安全氣囊不能彈出。
失效1.1在汽車正常駕駛狀態(這里指沒有發生碰撞)不會對乘員造成傷害,在汽車碰撞時會因為氣囊不能彈出而對乘員造成傷害。所以失效1.1的暴露率就是是汽車碰撞事件的發生概率。平均每個司機發生碰撞事故的頻率小於一年一次,根據ISO26262:2011-3 table B.3,暴露率可評為E0。

例子2:
電動輔助轉向的功能是在駕駛員轉向時提供輔助動力,輔助駕駛員轉向。
失效2.1: 輔助轉向提供的輔助力方向和實際轉向方向不同。
失效2.1在汽車靜止時不會對乘員造成傷害,在運動運行狀態可能導致車輛失控,對乘員造成傷害,所以失效2.1的暴露率可以用汽車運動狀態時長占整車運行時長比例表示,幾乎100%的暴露率,暴露率可評為E3。

嚴重度

Severity
嚴重度 描述危險可能對駕駛員、乘員、或者行人等涉險人員的傷害程度。比如助理轉向失靈比輪胎漏氣的嚴重度高。
嚴重分為4個等級,分別為S0/S1/S2/S3,級別越高,傷害越嚴重。

嚴重度等級 S0 S2 S3 S4
傷害等級 沒有傷害 輕度或中度傷害 重度或危及生命(還有生還的可能性) 威脅生命安全(幾乎沒有生還的可能性)

可控度

Controllability
可控度 描述危險出現時,駕駛員或其他涉險人員通過及時反應能夠避免事故或傷害的可能性。比如輪胎漏氣比助理轉向失靈的可控度高。

可控度總共4個等級,分別為C0/C1/C2/C3,等級越高,可控性越差。

可控度 C0 C1 C2 C3
可控的能力 可控 簡單可控 一般可控 幾乎不可控

危險事件

Hazardous event
危險事件 是一個危險和一個運行場景的組合。

把危險和運行場景拆開,是因為危險一般只在特定的運行場景下才能會對人產生傷害。詳細解釋參見暴露率的定義。

汽車安全完整性等級

Automotive Safety Integrity Level (ASIL)

ASIL等級基於S、E、C這三個影響因子,按照下表確定。

ASIL描述危險的風險等級,其中D代表最高等級,A代表最低等級,QM表示質量管理(Quality Management),表示按照質量管理體系開發系統或功能就足夠了,不用考慮ISO26262中的要求。

功能安全等級要求越高,對系統、軟件、硬件的開發流程要求越嚴格,對硬件隨機失效的要求越高。

危險分析和風險評估

Hazard analysis and risk assessment
一種為了避免不可接受的風險的方法,用於識別和歸類危險事件,並制定可以預防或減輕相應危險的安全目標及其ASIL等級

危險分析和風險評估步驟

一般有以下4個步驟:

步驟1: 熟悉產品功能和失效
步驟2: 識別危險
步驟3: 識別危險事件
步驟4: 為識別的危險分類

步驟1 熟悉產品功能和失效

熟悉產品的功能和失效就是了解分析的對象,是進一步分析的基礎。

步驟2 識別危險

識別可能會造成乘員人身傷害失效

步驟3 識別危險事件

一個危險可能只在特定的運行環境下會對人產生傷害。實例可以參見暴露定義中的例子。

識別危險事件就是找出會使危害對人產生傷害的運行環境。

步驟4 為識別的危險分類

定義危險的嚴重度、暴露、可控度,得出ASIL等級。同時也會得到功能安全目標(功能安全目標就是避免危險)。

危險分析和風險評估例子

這個例子來自ISO 2626-10:2011。

此例中的分析對象是一個裝在車上的控制儲能設備的產品。只有車速大於或等於 15km/h 時,儲存的能量才應該被釋放。在車速低於15 km/h 時釋放能量會使設備過熱,進而導致設備爆炸。

分析1:
a) 危險識別
-- 導致能量非期望地釋放的失效會導致爆炸

b) 危險事件
在此例中,考慮以下駕駛環境:
-- 車速低於15 km/h 的交通堵塞環境

產品失效導致能量非預期地釋放。儲能裝置爆炸,導致了車上乘員嚴重傷害。

c)為識別的危險分類
爆炸導致乘員受到威脅生命的傷害,不一定生還,所以嚴重度定義為S3。
車輛在交通堵塞下緩行,車速低於15 km/h。基於目標市場交通統計數據,這個環境的暴露可以估計為E3(發生占駕駛時間的1%到10%)。
車內駕駛員或乘客控制產品失效和設備爆炸的能力被認為是不可能,所以可控度可以被估計為C3(很難控制或不可控)

根據 ISO 26262-3:2011 表 4,ASIL等級為ASIL C。

分析2:
a) 危險識別
-- 失效導致能量不能被釋放

b) 危險事件

-- 任何駕駛工況

產品有失效但是不會導致儲能設備釋放能量,所以不會導致乘員傷害

c)為識別的危險分類
因為產品的失效並不會導致傷害,所以嚴重度定義為S0,並且不需要確定可控度。因此不需要確定安全目標。

版權聲明: 本文為博主原創,未經許可禁止轉載。原文地址: https://www.cnblogs.com/byronsh/p/hazard-analysis-and-risk-assessment.html


本文的數字簽名如下:

MGUCMCZ04yLcQ79NlLG5Np7fHwip886tPHvKzh0fK4+oTAxekWEb5edGo5+7JbXIAJDHuwIxAMAfnL6vUdVmD2p9kNmRRSIguOkcVbtkr23jkWVcvU3rRLL9tIzPWtGTZuxhCuczVw==
--- 2019-7-20 9:31:11

數字簽名驗證方法


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM