基于ISO26262的汽车功能安全——方法与实践

本书以ISO 26262:2018标准为基础，系统地介绍了汽车功能安全开发的重要内容和实践指南，重点阐述了汽车功能安全从概念开发，到系统以及软件、硬件开发各阶段的开发重点、难点，以及解决方案，并对其过程支持内容，包括安全管理、外部措施、ASIL分解、安全分析、SEooC等核心内容，以及与预期功能安全之间的联系，以专题形式进行论述，旨在帮助汽车行业工程技术人员更好、更深入地理解汽车功能安全开发内容，让功能安全开发不再晦涩难懂，从而推动汽车功能安全更好地落地，服务大众，让汽车产品更加安全。 本书适合汽车电子工程师及项目管理人员阅读使用，也适合车辆工程及相关专业师生阅读参考。

前言 第1章汽车安全1 1.1从安全角度看目前汽车行业的尴尬1 1.2汽车安全的内涵是什么3 1.3汽车功能安全背景综述5 1.3.1为什么需要功能安全5 1.3.2汽车功能安全研究对象6 1.3.3汽车功能安全标准7 第2章重要术语辨析12 2.1相关项及组成相关12 2.2故障相关14 2.3安全评价相关17 第3章汽车功能安全概念阶段开发19 3.1为什么需要概念阶段开发19 3.2相关项定义20 3.3危害分析及风险评估（HARA）21 3.3.1HARA流程21 3.3.2危害分析22 3.3.3危害事件的风险评估(ASIL等级)24 3.3.4安全目标28 3.3.5HARA分析实例29 3.4功能安全需求（FSR）31 3.5从安全目标（SG）到功能安全需求（FSR）32 3.5.1方法介绍32 3.5.2实例33 3.6功能安全方案（FSC）35 3.7功能安全需求（FSR）分配至系统架构37 第4章汽车功能安全系统阶段开发(I)39 4.1技术安全需求（TSR）40 4.2安全机制的本质42 4.3从功能安全需求（FSR）到技术安全需求（TSR）44 4.4技术安全方案（TSC）45 4.5系统架构47 4.5.1系统安全架构的作用47 4.5.2系统架构相关安全机制48 4.5.3系统安全架构设计49 4.6系统安全分析56 4.7技术安全需求（TSR）分配至系统架构57 第5章汽车功能安全硬件阶段开发59 5.1硬件安全需求（HWSR）60 5.2硬件安全设计61 5.3硬件安全机制62 5.3.1自检64 5.3.2硬件冗余65 5.3.3看门狗68 5.3.4程序流监控69 5.4硬件安全概率化度量71 5.4.1硬件随机故障基本类型72 5.4.2硬件随机失效率73 5.4.3硬件架构的度量74 5.4.4硬件随机失效的评估76 5.4.5FMEDA计算78 第6章汽车功能安全软件阶段开发86 6.1软件开发模型及ASPICE86 6.2软件安全需求（SWSR）89 6.3软件架构安全设计90 6.3.1软件架构安全设计任务91 6.3.2软件架构开发常见视图92 6.3.3功能监控层安全设计98 6.3.4基础软件安全设计100 6.4软件详细设计106 6.5软件安全测试内容及方法108 6.5.1软件安全测试内容108 6.5.2软件安全验证方法110 6.5.3软件安全测试用例导出113 6.5.4如何保证软件安全测试完整性114 第7章汽车功能安全系统阶段开发(Ⅱ)117 7.1系统及相关项集成和测试117 7.1.1集成和测试用例的导出118 7.1.2集成和测试的内容和方法119 7.2安全确认(Validation)125 第8章功能安全管理126 8.1整体安全管理127 8.1.1安全文化127 8.1.2功能安全异常管理128 8.1.3能力管理128 8.2项目相关安全管理129 8.2.1安全活动管理角色和任务分配129 8.2.2安全活动影响分析129 8.2.3安全计划130 8.2.4安全认可措施131 第9章功能安全专题133 9.1外部措施133 9.1.1什么是外部措施133 9.1.2外部措施可以降低ASIL等级吗134 9.1.3外部措施为什么能够降低ASIL等级134 9.1.4实施外部措施在后续功能安全开发中的注意事项135 9.2ASIL等级分解135 9.2.1ASIL等级分解的意义135 9.2.2ASIL等级分解的前提138 9.2.3ASIL等级分解注意事项142 9.3SEooC145 9.3.1SEooC应用场景145 9.3.2SEooC和正常的功能安全开发区别145 9.3.3SEooC应该如何开发146 9.4硬件要素评估150 9.4.1硬件要素评估的背景150 9.4.2硬件要素分类(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)150 9.5安全分析153 9.5.1安全分析概述153 9.5.2安全分析范围154 9.5.3FMEA156 9.5.4FTA165 9.5.5STPA169 9.5.6FMEA和FTA在安全分析中的应用174 9.6基于模型的系统开发(MBSE)176 9.7功能安全与预期功能安全（SOTIF）179 9.7.1自动驾驶安全困局179 9.7.2解决的问题的差异182 9.7.3SOTIF开发流程概览及与功能安全对比184 参考文献188