随着智能驾驶汽车快速发展,预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)愈发凸显其重要性。自动变道控制系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在决策规划层面存在SOTIF不足的风险。基于ISO21448和系统过程理论(system-th...随着智能驾驶汽车快速发展,预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)愈发凸显其重要性。自动变道控制系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在决策规划层面存在SOTIF不足的风险。基于ISO21448和系统过程理论(system-theoretic process analysis,STPA),对车辆变道决策规划系统的预期功能安全进行分析,找到潜在的危害触发事件并得到相应的安全目标。针对安全目标进行算法改进,综合考虑车型、车速、路面状况等行驶因素,利用高斯过程回归和模糊综合评价的方法得出目标车辆加速度用以评估当前变道安全性。结合最小变道时间及变道终点确定最优变道轨迹,并在变道过程中实时更新周围车辆行驶状态,利用提出的安全系数判断本车当前的安全状态并采取不同的变道措施,以保证车辆安全变道或在紧急情况无法完成变道时可以安全返回。建立验证场景,对不同场景下功能改进前后系统的风险进行对比。结果表明:功能改进后系统的风险显著降低,变道过程中的安全水平明显提高。展开更多
自动驾驶车辆所面临的安全风险不仅来自于功能安全和信息安全不足,还来自于自动驾驶系统内部的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)不足的风险。自动紧急制动(automatic emergency braking,AEB)系统作为自动驾驶...自动驾驶车辆所面临的安全风险不仅来自于功能安全和信息安全不足,还来自于自动驾驶系统内部的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)不足的风险。自动紧急制动(automatic emergency braking,AEB)系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在控制策略层面存在SOTIF不足的风险。采用系统理论过程分析的方法对AEB系统进行安全分析,找出可能引发危害的触发事件并提出相应的安全目标。针对安全目标,提出一种基于细分场景的AEB系统控制策略。在CarSim-MATLAB/Simulink环境下对所提出的AEB系统控制策略进行验证。结果表明,在事件接受准则和总体风险接受准则两个层面上功能修改后的系统风险水平均显著降低,系统的安全水平明显提升。展开更多
预期功能安全的提出,使得传统的自动紧急制动系统的安全性受到了挑战。为此,本文中利用基于系统理论过程分析(systems-theoretic process analysis,STPA)方法得到了自动紧急制动系统的预期功能安全要求,在传统的自动紧急制动系统基础上...预期功能安全的提出,使得传统的自动紧急制动系统的安全性受到了挑战。为此,本文中利用基于系统理论过程分析(systems-theoretic process analysis,STPA)方法得到了自动紧急制动系统的预期功能安全要求,在传统的自动紧急制动系统基础上增加了感知盲区安全车速规划策略。然后基于盲区场景下车辆与行人相遇运动学模型,构造盲区安全车速公式。接着设计加入非线性干扰观测器的速度滑模控制器,对该速度进行跟踪控制,最后在CarSim与Simulink联合平台上开展仿真试验,比较此系统与没有增加预期功能安全要求的自动紧急制动系统的安全性,并进一步在硬件在环仿真试验台上验证。结果表明,考虑预期功能安全的自动紧急制动系统能有效降低行人碰撞风险,并确保车辆安全通过盲区的行驶效率。展开更多
基于系统理论过程分析(system theory process analysis,STPA),提出了一种面向高等级自动驾驶决策系统的安全性开发方法。该方法应用在一个城市自动驾驶决策系统的原型开发阶段,通过安全分析得到系统的70个不安全控制行为。针对其中3个...基于系统理论过程分析(system theory process analysis,STPA),提出了一种面向高等级自动驾驶决策系统的安全性开发方法。该方法应用在一个城市自动驾驶决策系统的原型开发阶段,通过安全分析得到系统的70个不安全控制行为。针对其中3个功能状态,分析得到10个不安全控制行为原因,提出9个安全策略。应用其中一个典型安全策略进行系统改进,通过仿真试验对其进行了验证。试验结果表明,基于所提出方法设计的安全策略有效可行,提出的方法能够提高自动驾驶决策系统的安全性。展开更多
文摘随着智能驾驶汽车快速发展,预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)愈发凸显其重要性。自动变道控制系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在决策规划层面存在SOTIF不足的风险。基于ISO21448和系统过程理论(system-theoretic process analysis,STPA),对车辆变道决策规划系统的预期功能安全进行分析,找到潜在的危害触发事件并得到相应的安全目标。针对安全目标进行算法改进,综合考虑车型、车速、路面状况等行驶因素,利用高斯过程回归和模糊综合评价的方法得出目标车辆加速度用以评估当前变道安全性。结合最小变道时间及变道终点确定最优变道轨迹,并在变道过程中实时更新周围车辆行驶状态,利用提出的安全系数判断本车当前的安全状态并采取不同的变道措施,以保证车辆安全变道或在紧急情况无法完成变道时可以安全返回。建立验证场景,对不同场景下功能改进前后系统的风险进行对比。结果表明:功能改进后系统的风险显著降低,变道过程中的安全水平明显提高。
文摘自动驾驶车辆所面临的安全风险不仅来自于功能安全和信息安全不足,还来自于自动驾驶系统内部的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)不足的风险。自动紧急制动(automatic emergency braking,AEB)系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在控制策略层面存在SOTIF不足的风险。采用系统理论过程分析的方法对AEB系统进行安全分析,找出可能引发危害的触发事件并提出相应的安全目标。针对安全目标,提出一种基于细分场景的AEB系统控制策略。在CarSim-MATLAB/Simulink环境下对所提出的AEB系统控制策略进行验证。结果表明,在事件接受准则和总体风险接受准则两个层面上功能修改后的系统风险水平均显著降低,系统的安全水平明显提升。
文摘预期功能安全的提出,使得传统的自动紧急制动系统的安全性受到了挑战。为此,本文中利用基于系统理论过程分析(systems-theoretic process analysis,STPA)方法得到了自动紧急制动系统的预期功能安全要求,在传统的自动紧急制动系统基础上增加了感知盲区安全车速规划策略。然后基于盲区场景下车辆与行人相遇运动学模型,构造盲区安全车速公式。接着设计加入非线性干扰观测器的速度滑模控制器,对该速度进行跟踪控制,最后在CarSim与Simulink联合平台上开展仿真试验,比较此系统与没有增加预期功能安全要求的自动紧急制动系统的安全性,并进一步在硬件在环仿真试验台上验证。结果表明,考虑预期功能安全的自动紧急制动系统能有效降低行人碰撞风险,并确保车辆安全通过盲区的行驶效率。
文摘基于系统理论过程分析(system theory process analysis,STPA),提出了一种面向高等级自动驾驶决策系统的安全性开发方法。该方法应用在一个城市自动驾驶决策系统的原型开发阶段,通过安全分析得到系统的70个不安全控制行为。针对其中3个功能状态,分析得到10个不安全控制行为原因,提出9个安全策略。应用其中一个典型安全策略进行系统改进,通过仿真试验对其进行了验证。试验结果表明,基于所提出方法设计的安全策略有效可行,提出的方法能够提高自动驾驶决策系统的安全性。
