行業應用方案 | 面向無人駕駛的安全性分析與驗證技術
隨著汽車電氣化、智能化和網聯化的飛速發展,汽車已經不再像以前一樣僅僅被人們當成是交通工具,如今汽車正慢慢走進人們的生活,成為生活的一部分。通過自動駕駛替代人的駕駛工作,能有效避免人為失誤,減少交通事故的發生。同時,協同的自動駕駛車輛可以顯著提升道路通行效率,節省大量的燃油和通行時間。
依據美國汽車工程師協會制定的自動駕駛分級標準(SAEJ3016),自動駕駛可分為L0-L5共6級,目前大多數廠商已在量產車輛實現了L1,L2級別的駕駛輔助功能,L3,L4級別的自動駕駛功能則是廠商未來實現的重點功能。
由于L3及以上級別的自動駕駛功能允許系統進行相應的駕駛任務將駕駛員從緊張的駕駛工作中解脫出來,因此一旦系統無法處理駕駛場景,將對駕駛員乃至周邊車輛環境造成巨大的危害,如何確保行車安全決定著自動駕駛以及車聯網能否真正的走向應用。
數字化的安全分析及仿真手段能夠保證安全分析、安全需求、架構設計及測試驗證的追溯性和一致性,基于物理的仿真能夠快速的幫助安全分析工程師發現傳感器存在的弱點和缺陷,并發現盡可能多的邊緣場景,同時數字化仿真能夠快速確認安全分析工程師的假設,保證因果關系鏈的正確性,從而實現真正意義上的保證安全分析滿足功能安全(ISO26262)及預期功能安全(ISO21448)標準。
Ansys解決方案
Ansys提供了一套完整的面向自動駕駛安全分析與驗證的解決方案,包括基于模型的功能安全、預期功能安全分析平臺,基于物理的傳感器仿真及駕駛仿真平臺以及面向感知算法的魯棒性測試平臺,從而全面的覆蓋功能安全、預期功能安全的分析驗證流程,保證自動駕駛系統的安全性。
一、預期功能安全的分析與驗證
通過medini與VRX仿真工具鏈的集成,完成自動駕駛功能的預期功能安全分析與驗證工作
運行場景的危害分析與風險評估
ODD的分析與驗證
系統故障與觸發條件的因果關系分析
系統架構與冗余設計的分析與改進
傳感器的性能限制分析與驗證
感知算法的缺陷分析與驗證
人機交互的分析與驗證
報警及降級策略的分析與驗證
邊緣場景的分析與驗證
環境參數對于自動駕駛系統的安全分析與驗證
感知算法的魯棒性分析驗證
二、功能安全的分析與驗證
通過對傳感器進行功能安全分析與驗證,降低自動駕駛功能因E/E失效產生危害的可能性
傳感器的可靠性分析與失效率的計算
系統安全機制的設計與驗證
傳感器的失效模式與影響分析
故障容忍時間的分析與驗證
安全狀態的分析與驗證
Ansys完整的功能安全、預期功能安全分析驗證方案
Ansys通過提供完整的功能安全、預期功能安全分析驗證方案,減少大量人工確認和重復性工作,大幅提高安全分析驗證的工作效率,并保證安全分析與驗證的追溯性和一致性。
在分析階段支持系統功能的詳細設計、預期功能引起的危害分析、弱點和限制分析以及潛在觸發條件分析等內容。該方案把面向環境、人機、系統的分析結果分解到各個子系統和部件,有機地和功能安全過程結合起來,幫助自動駕駛系統的開發人員識別相關危害并縮小未知的危害場景、改進功能以及指導測試驗證的策略
通過將分析與驗證有機的結合,幫助安全分析人員進行基于假設的驗證,同時解決由于分析技術局限性而無法全面發現觸發條件的問題,保證分析結果的全面性和準確性
通過medini與VRX仿真工具鏈的結合,提供覆蓋全生命周期的預期功能安全、功能安全解決方案,不僅提高了安全分析與測試驗證的工作效率也保證了安全分析、系統設計、測試驗證的追溯性和一致性,最終實現整個自動駕駛系統的安全性。
典型應用案例
基于物理的仿真去發現更多觸發條件
感知算法魯棒性測試
觸發條件分析與建模
來源于:Ansys
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