ISO 26262-12:2018 道路车辆——功能安全——第12部分:摩托车适配

摩托车功能安全适配——HARA方法、可控性分类、车辆集成测试与安全验证

一、ISO 26262的摩托车适应性改造

ISO 26262-12:2018 是第一版,于2018年发布,首次为ISO 26262系列引入了摩托车专用的适配要求。该部分解决了影响功能安全的乘用车与摩托车之间的根本差异:不同的车辆动力学特性、不同的骑手行为和能力、不同的运行环境以及不同的系统架构。该适配涵盖ISO 26262的所有相关部分,从危险分析到安全验证。

第12部分的关键前提是,虽然功能安全的基本原则保持不变,但具体参数、方法和验收标准必须根据摩托车特性进行调整。例如,由于骑手直接暴露在环境中以及不同的操控特性,摩托车在多种情况下的可控性与乘用车不同。同样,摩托车对某些运行情境的暴露率也与乘用车不同。

第12部分并不取代ISO 26262其他部分对摩托车的适用——它是对其进行补充和修改。从事摩托车功能安全工作的工程师必须首先理解基础部分(第1-9部分)的要求,然后应用第12部分中规定的适配要求。
主题 摩托车适配内容 与基础标准的差异
安全文化(第6条) 需要摩托车特定的安全能力 扩展的能力要求
确认措施(第7条) ASIL分配的独立性级别已修改 表1针对摩托车ASIL范围修改
HARA(第8条) 摩托车特定S、E、C参数值 不同的分类阈值
车辆集成与测试(第9条) 摩托车专用测试场景和方法 调整的测试覆盖要求
安全验证(第10条) 考虑摩托车骑手行为 修改的验证验收标准

二、摩托车的危险分析和风险评估

摩托车的HARA适配(第8条)是第12部分中技术意义最重要的部分。标准认识到严重度、暴露率和可控性参数必须根据摩托车特定条件进行调整。例如,由于骑手不同的制动技术和车辆不同的重量分布,摩托车上制动辅助失效可能具有与乘用车不同的严重度影响。

可控性(C)分类在第12部分中受到特别关注。摩托车骑手通常具有不同的培训要求(因司法管辖区而异)以及与汽车驾驶员不同的车辆控制身体能力。标准提供了摩托车专用的可控性分类标准,考虑了以下因素:骑手直接暴露于环境、需要协调的油门/制动/转向输入以及两轮车辆减少的稳定性裕度。

切勿直接将乘用车的可控性分类应用于摩托车危险。骑手补偿系统故障的能力可能完全不同。例如,摩托车上油门卡滞由于需要离合器分离、发动机切断以及减速过程中可能失去稳定性,其可控性挑战与汽车完全不同。

摩托车的暴露率(E)分类必须考虑摩托车在不同于乘用车的交通环境和用车模式中运行。摩托车可能对某些天气条件、路面、交通密度和速度范围具有不同的暴露率。第12部分提供了如何为摩托车特有的运行情境(包括车道分割、倾斜角限制和双人骑行)确定适当暴露率分类的指导。

三、摩托车的车辆集成、测试与安全验证

车辆集成和测试适配(第9条)针对摩托车E/E系统的特定测试要求。标准认识到某些常用于乘用车的测试方法可能无法直接应用于摩托车。例如,用于摩托车稳定性控制系统的硬件在环(HIL)测试需要不同于乘用车HIL设置的车辆动力学模型、执行器接口和传感器配置。

一个重要的实际考虑:摩托车测试通常需要专用的测试赛道和骑手技能,这与乘用车测试有显著差异。在项目早期规划这些要求,因为合格的摩托车测试骑手和适当的测试设施可能是稀缺资源,前置时间较长。

安全验证(第10条)定义了证明摩托车安全目标正确、完整且已实现的过程。验证必须考虑:安全机制在实际骑行条件下的有效性、骑手对警告和系统干预的响应能力以及实现的总体风险降低。第12部分规定安全验证应包括定量分析(例如来自类似系统的现场数据)和定性评估(例如专家骑手评估)。

安全验证环境必须涵盖摩托车运行条件的全范围:直线行驶、各种倾斜角度转弯、各种速度下的制动、加速、避障以及低速操纵(如停车)。验证标准必须使用摩托车专用的验收阈值来定义,反映适用于摩托车运行的不同风险容忍度。

一个关键验证要求:摩托车安全系统必须在全范围载荷条件下进行验证——单人骑手、骑手带乘客、骑手带行李以及各种组合。车辆动力学和安全系统有效性可能随载荷显著变化,仅在一个载荷条件下进行验证对于ASIL级系统是不够的。

常见问题解答

问1:ISO 26262的所有部分是否都适用于摩托车?
第1至第9部分适用于摩托车,并应用第12部分规定的适配。第10部分(指南)作为信息性指导适用。第11部分(半导体)无需修改即适用。关键的适配领域包括HARA、可控性分类、确认措施独立性级别以及整车级测试和验证。
问2:摩托车的ASIL确定有何不同?
ASIL确定使用相同的S×E×C矩阵,但每个参数的分类标准已修改。最值得注意的是,可控性(C)分类承认不同的骑手能力和车辆动力学。在某些情况下,乘用车为ASIL C或D的危险可能因不同的可控性评估而被分类为摩托车的ASIL B或C。
问3:摩托车ASIL D需要什么确认措施独立性?
摩托车ASIL D的确认措施要求遵循与第2部分相同的一般结构,但进行了适配。标准提供了一个针对摩托车修改的表1,指定了独立性级别。一般而言,摩托车的ASIL D要求功能安全评估由独立部门执行,类似于乘用车。
问4:第12部分是否涵盖三轮摩托车或踏板车?
是的。第12部分的适配旨在涵盖属于摩托车法规分类的所有两轮和三轮车辆。踏板车、轻便摩托车(超过最低速度阈值)和三轮摩托车均包括在内。然而,对于具有显著不同特性的车辆(如倾斜式三轮车与非倾斜式三轮车),可能需要对具体适配进行进一步剪裁。

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