汽車功能安全：智能化與電動化的要求（原書第2版）

中文版前言
前言
作者簡介
第1章 移動出行的安全
基礎(chǔ)1
1.1　本書中的注釋2
1.2　安全作為社會權(quán)益3
1.3　汽車相關(guān)法律4
1.3.1　德國道路交通法
（StVG）4
1.3.2　《道路交通法》的由來5
1.3.3　道路交通法適應(yīng)全球化
趨勢7
1.3.4　修改《道路交通法》以
適應(yīng)未來的出行解決
方案8
1.3.5　日內(nèi)瓦和維也納道路交通
公約10
1.4　歐盟指令11
1.4.1　歐盟道路交通指令11
1.4.2　歐盟車輛類別12
1.4.3　歐盟新型燃料指令12
1.5　許可標(biāo)準(zhǔn)13
1.6　美國許可法規(guī)15
1.7　聯(lián)合國/歐洲經(jīng)委會法規(guī)與
美國許可法規(guī)的協(xié)調(diào)16
1.8　法律與未來的機(jī)動性18
1.9　德國的產(chǎn)品責(zé)任18
1.10　中國的法律法規(guī)21
第2章　安全和功能
安全24
2.1　為什么道路車輛需要功能
安全？24
2.2　風(fēng)險、安全和功能安全25
2.2.1　危險的來源26
2.2.2　IEC 61508中的風(fēng)險和
完整性定義29
2.2.3　ISO 26262中的風(fēng)險
定義36
2.3　質(zhì)量管理體系38
2.3.1　從ISO 26262角度觀察
質(zhì)量管理體系43
2.3.2　先期質(zhì)量計(jì)劃45
2.3.3　流程模型46
2.3.4　V模型47
2.3.5　瀑布模型51
2.3.6　螺旋模型52
2.4　汽車和安全生命周期54
2.4.1　汽車安全生命周期56
2.4.2　ISO 26262的安全生命
周期57
2.4.3　安全與安全生命周期60
第3章 安全性和系統(tǒng)
工程63
3.1　安全性是新出行概念的基本
要求63
3.1.1　自動駕駛作為未來的出行
方式63
3.1.2　運(yùn)行安全67
3.1.3　自動駕駛的運(yùn)行安全
概念68
3.2　汽車未來安全生命周期的
拓展70
3.2.1　處于被定義好的環(huán)境中的
車輛70
3.2.2　危害和風(fēng)險分析71
3.2.3　驗(yàn)證和確認(rèn)措施72
3.2.4　相關(guān)法律領(lǐng)域的審查72
3.2.5　關(guān)鍵數(shù)據(jù)和參數(shù)73
3.2.6　自動駕駛功能的運(yùn)行
安全74
3.2.7　獲得自動駕駛汽車公共道
路上駕駛許可的方法76
3.2.8　涉及自動運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)械
工程標(biāo)準(zhǔn)80
3.2.9　擴(kuò)展的安全生命周期82
3.3　系統(tǒng)安全86
3.3.1　歷史和哲學(xué)背景86
3.3.2　可靠性、技術(shù)和安全性89
3.3.3　技術(shù)可靠性90
3.3.4　可靠性和安全性94
第4章 系統(tǒng)工程和
安全98
4.1　架構(gòu)開發(fā)的視角98
4.1.1　架構(gòu)的利益相關(guān)者100
4.1.2　架構(gòu)視圖104
4.1.3　水平抽象層107
4.1.4　層級和架構(gòu)115
4.2　需求和架構(gòu)開發(fā)116
4.2.1　需求和設(shè)計(jì)規(guī)范118
4.2.2　功能架構(gòu)和驗(yàn)證120
4.3　開發(fā)需求和架構(gòu)的系統(tǒng)
工程122
4.3.1　功能分析126
4.3.2　作用鏈分析127
4.3.3　軟件開發(fā)和架構(gòu)131
4.4　車輛安全134
4.4.1　車輛安全的歷史概況135
4.4.2　車輛安全基礎(chǔ)138
4.4.3　NCAP—“新車評估
計(jì)劃”139
4.4.4　電池安全139
4.4.5　電動汽車的車輛安全
架構(gòu)142
第5章 系統(tǒng)安全
方法145
5.1　通過危害和風(fēng)險分析制定
要求145
5.1.1　安全完整性中的危害和
風(fēng)險分析149
5.1.2　根據(jù)ISO 26262進(jìn)行危
害分析和風(fēng)險評估151
5.1.3　安全目標(biāo)158
5.2　安全概念160
5.2.1　功能安全概念165
5.2.2　技術(shù)安全概念174
5.2.3　微控制器安全概念178
5.3　系統(tǒng)分析182
5.3.1　系統(tǒng)分析方法183
5.3.2　ISO 26262的安全
分析189
5.3.3　錯誤傳播196
5.3.4　橫向和縱向的錯誤
傳播201
5.3.5　歸納法安全分析205
5.3.6　演繹法安全分析207
5.3.7　定量安全分析211
5.3.8　架構(gòu)指標(biāo)214
5.3.9　頂端錯誤指標(biāo)218
5.3.10　傳感器或其他組件的
錯誤度量222
5.3.11　晶振的ISO 26262
度量223
5.3.12　相關(guān)故障分析227
5.4　安全生命周期中的安全
分析233
5.5　開發(fā)過程中的驗(yàn)證239
5.6　驗(yàn)證要求240
5.7　基于ARP 4761的分析
過程242
第6章 系統(tǒng)層面的產(chǎn)品
開發(fā)245
6.1　組件級別的產(chǎn)品開發(fā)250
6.1.1　機(jī)械開發(fā)252
6.1.2　電子開發(fā)253
6.1.3　軟件開發(fā)258
6.2　功能安全和時間限制264
6.2.1　錯誤響應(yīng)時間間隔的安全
視角264
6.2.2　安全視角和實(shí)時系統(tǒng)265
6.2.3　時序和確定性267
6.2.4　調(diào)度視角268
6.2.5　硬實(shí)時系統(tǒng)中的混合
臨界性270
6.2.6　程序的順序控制以及控制
與數(shù)據(jù)流監(jiān)控機(jī)制272
6.2.7　汽車操作系統(tǒng)274
6.2.8　安全計(jì)算環(huán)境275
6.2.9　預(yù)測性狀態(tài)監(jiān)控276
6.3　產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中的系統(tǒng)工程277
6.4　系統(tǒng)集成280
6.5　驗(yàn)證和測試281
6.5.1　基于安全分析的驗(yàn)證284
6.5.2　測試方法286
6.5.3　技術(shù)要素的集成287
6.6　確認(rèn)288
6.7　釋放291
6.7.1　流程釋放291
6.7.2　量產(chǎn)生產(chǎn)的釋放292
6.8　功能安全的確認(rèn)293
6.8.1　評審以確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)293
6.8.2　功能安全過程分析294
6.8.3　安全活動的驗(yàn)證294
6.8.4　功能安全的評估296
6.9　安全證書297
6.10　基于模型的開發(fā)298
6.10.1　功能安全模型301
6.10.2　模型基礎(chǔ)303
6.10.3　基于模型的安全
分析305
6.10.4　建模以降低復(fù)雜性305
第7章 系統(tǒng)安全工程的
應(yīng)用示例 308
7.1　云中的安全性309
7.1.1　空中固件下載309
7.1.2　來自基礎(chǔ)設(shè)施的車輛
控制信息311
7.1.3　高度可用的安全架構(gòu)313
7.1.4　云的安全性術(shù)語314
7.2　安全和保護(hù)功能317
7.2.1　名義性能317
7.2.2　作為風(fēng)險根源識別或措施
的冗余機(jī)制324
7.2.3　可用性和安全性326
7.2.4　L3自動駕駛334
7.3　保護(hù)等級和障礙336
7.3.1　錯誤和風(fēng)險金字塔336
7.3.2　降低風(fēng)險的多??樣性339
7.3.3　人工智能和安全342
7.3.4　多級保護(hù)344
7.4　自動駕駛安全功能348
7.4.1　交通區(qū)域防護(hù)348
7.4.2　交通空間和態(tài)勢感知351
7.4.3　交通區(qū)域信息采集352
7.4.4　自動駕駛的作用鏈353
7.4.5　在網(wǎng)格上測量周圍
環(huán)境354
7.5　進(jìn)一步的出行概念展望356