Как реализовать безопасность в системах взвода транспортных средств ASIL-D
Формирование транспортных средств — это новая технология в автомобильной промышленности, которая обещает повысить эффективность дорожного движения, снизить расход топлива и повысить безопасность дорожного движения. В автомобильном взводе группа транспортных средств скоординировано движется вместе, следуя за ведущей машиной. Тем не менее, обеспечение безопасности этих взводных систем имеет первостепенное значение, особенно когда мы имеем дело с самым высоким уровнем автомобильной полноты безопасности (ASIL), который соответствует ASIL-D. Как поставщик функциональной безопасности ASIL-D [https://www.ab.com/advanced-autonomous-driving/automatic-driving-technology/asil-d-functional-safety.html](ASIL-D Functional Safety), мы обладаем глубокими знаниями и опытом в реализации безопасности в таких сложных системах. системы.
Понимание ASIL-D при формировании взводов транспортных средств
ASIL-D — это высший уровень из уровней полноты автомобильной безопасности, определенных ISO 26262, международным стандартом функциональной безопасности дорожных транспортных средств. Это связано со сценариями наивысшего потенциального риска в автомобильных системах, где неисправность может привести к тяжелым травмам или даже смерти. При группировании транспортных средств непосредственная близость транспортных средств и работа на высоких скоростях требуют уровня безопасности, позволяющего эффективно справляться с критическими ситуациями.
К основным рискам при группировании транспортных средств относятся внезапные остановки, столкновения между членами взвода и потеря связи между транспортными средствами. Например, если ведущий автомобиль внезапно затормозит, следующие за ним транспортные средства должны немедленно отреагировать, чтобы избежать столкновения. Любая задержка или неисправность в тормозной или коммуникационной системе может иметь катастрофические последствия. Следовательно, необходима система, соответствующая ASIL-D, чтобы минимизировать вероятность таких сбоев.
Ключевые компоненты для реализации безопасности
-
Датчики и системы восприятия
Датчики играют решающую роль в формировании колонн транспортных средств. Радар, лидар, камеры и ультразвуковые датчики используются для определения положения, скорости и движения других транспортных средств во взводе. Например, радарные датчики могут точно измерять расстояние и относительную скорость идущего впереди автомобиля. Высококачественные датчики с высокой надежностью необходимы для систем ASIL-D. Эти датчики должны иметь резервные системы для обеспечения непрерывной работы в случае отказа одного датчика. Например, наличие двух независимых радиолокационных датчиков для измерения расстояния может обеспечить резервную копию в случае выхода из строя одного из них.
Алгоритмы восприятия, обрабатывающие данные датчиков, также должны быть высоконадежными. Они должны уметь точно интерпретировать данные и принимать правильные решения в различных условиях окружающей среды, таких как дождь, туман или темнота. -
Системы связи
Эффективная связь между транспортными средствами жизненно важна для формирования колонн транспортных средств. Системы связи V2V (транспортное средство-транспортное средство) и V2I (транспортное средство-инфраструктура) используются для обмена такой информацией, как скорость, ускорение и намерение торможения. Протокол связи должен быть надежным и безопасным, чтобы предотвратить помехи и обеспечить целостность передаваемых данных. Например, использование методов шифрования может защитить связь от несанкционированного доступа.
Также могут быть реализованы резервные каналы связи. Например, в дополнение к основному каналу беспроводной связи в качестве резервного может использоваться вторичный канал. Это помогает гарантировать, что даже в случае отказа основного канала машины смогут поддерживать связь и обеспечивать безопасность взвода. -
Автономное торможение [https://www.ab.com/advanced-autonomous-driving/automatic-driving-technology/autonomous-braking.html] (автономное торможение) и системы управления
Автономная тормозная система является одним из наиболее важных компонентов безопасности при движении транспортных средств. Он должен иметь возможность быстро реагировать на внезапные изменения скорости ведущего транспортного средства или другие критические ситуации. Алгоритмы управления тормозной системой должны быть разработаны с учетом требований ASIL-D. Сюда входит отказоустойчивая конструкция, например, наличие нескольких контроллеров, которые могут отслеживать и брать на себя управление в случае сбоя.
Общая система управления взводом, регулирующая скорость, расстояние и построение машин, также должна быть высоконадежной. Он должен уметь адаптироваться к различным условиям движения и обеспечивать устойчивость и безопасность всего взвода.
Анализ безопасности и процесс проектирования
- Анализ опасностей и оценка рисков (HARA)
Первым шагом в реализации безопасности ASIL-D является проведение комплексной HARA. Это предполагает выявление всех возможных опасностей в системе взвода транспортных средств, таких как неисправности датчиков, сбои связи и ошибки системы управления. Затем оцениваются серьезность, подверженность и управляемость каждой опасности для определения соответствующего уровня УПБА. Для групп транспортных средств большинство критических опасностей, вероятно, будут классифицированы как УПБА - D из-за характера операции с высоким риском. - Концепция функциональной безопасности
По результатам HARA разрабатывается концепция функциональной безопасности. Эта концепция определяет функции безопасности, которые необходимо реализовать в системе для снижения выявленных опасностей. Например, функция безопасности может заключаться в автоматическом увеличении расстояния между транспортными средствами в случае сбоя связи. Концепция функциональной безопасности также включает требования к обнаружению неисправностей, отказоустойчивости и стратегиям отказоустойчивости. - Концепция технической безопасности
Концепция технической безопасности преобразует требования функциональной безопасности в технические решения. Он определяет аппаратные и программные компоненты, необходимые для реализации функций безопасности. Например, выбор подходящих датчиков, контроллеров и модулей связи. Концепция технической безопасности также рассматривает интеграцию этих компонентов и взаимодействие между ними. - Верификация и валидация
Верификация — это процесс проверки правильности построения системы, а валидация — соответствие построенной системы требованиям безопасности. Это включает в себя тестирование системы с помощью различных методов, таких как моделирование, стендовые и полевые испытания. В случае систем ASIL-D требуются обширные и строгие испытания для обеспечения высокого уровня безопасности. Например, тестирование системы в экстремальных условиях окружающей среды и при различных сценариях дорожного движения.
Роль китайской науки об интеллектуальном шасси [https://www.ab.com/advanced-autonomous-driving/automatic-driving-technology/chinese-intelligent-chassis-sci-tech.html] (Китайская наука о интеллектуальном шасси)
Китайские научные разработки в области интеллектуального шасси могут сыграть значительную роль в разработке систем взвода транспортных средств ASIL-D. Технология интеллектуального шасси может обеспечить стабильную и надежную платформу для внедрения различных компонентов безопасности. Например, усовершенствованные системы подвески могут улучшить управляемость и устойчивость машины, что имеет решающее значение для поддержания строя взвода.
Кроме того, интеллектуальное шасси может интегрироваться с датчиками и системами связи, обеспечивая более комплексное решение безопасности. Например, шасси может регулировать скорость и торможение машины на основе информации, получаемой от датчиков и каналов связи, обеспечивая более слаженную и безопасную работу взвода.
Заключение
Реализация безопасности в системах взвода транспортных средств ASIL-D – сложная, но необходимая задача. Это требует комплексного подхода, включающего выбор надежных компонентов, четко определенный анализ безопасности и процесс проектирования, а также постоянную проверку и валидацию. Как поставщик функциональной безопасности ASIL-D, мы стремимся предоставлять высококачественные решения по обеспечению безопасности для систем взвода транспортных средств.
Если вы заинтересованы в наших решениях функциональной безопасности ASIL-D для систем взвода транспортных средств и хотите обсудить закупки, свяжитесь с нами. Мы с нетерпением ждем возможности работать с вами над повышением безопасности ваших проектов по созданию автоколонн.
Ссылки
- ISO 26262 – Транспорт дорожный. Функциональная безопасность.
- Соответствующие исследовательские работы по группированию транспортных средств и автомобильной безопасности.
- Отраслевые отчеты о передовых технологиях автономного вождения