磐時技術(shù)專欄“SASEInsight”由一群深耕行業(yè)的磐時技術(shù)專家共同建設(shè)。他們將在此沉淀自己在多年行業(yè)歷練中積攢的技術(shù)經(jīng)驗，分享對市場趨勢的深刻洞察和預(yù)見，進行最新標準解讀，并挑選行業(yè)中的常見熱門話題，為一線工程師提供極具實踐意義的指南和案例參考。

本期嘉賓

周堂瑞

磐時預(yù)期功能安全工程師

同濟大學汽車學院本碩畢業(yè)，主攻SOTIF方向；曾任職于上汽乘用車，參與建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的開發(fā)、測試及安全驗證體系，熟悉多種安全分析方法，如：HARA、FTA、STPA，擁有豐富預(yù)期功能安全相關(guān)項目經(jīng)驗，熟悉場景測試方法及預(yù)期功能安全分析方法。

這個標準教你系統(tǒng)識別 “潛在觸發(fā)條件”

智駕感知總“掉鏈子”？

FOREWORD

引 言

這類問題似乎并不少見：雨天里具備高等級駕駛輔助或自動駕駛功能的汽車看不清紅綠燈，正午強光下把護欄誤認成車輛，或是對遠處行人 “視而不見”？這些預(yù)期功能安全問題—— 核心大都是環(huán)境感知系統(tǒng)在特定場景下“能力不達標”。

雖然現(xiàn)行的 ISO 21448-2022、GB/T 43267-2023 等標準，已經(jīng)搭建了預(yù)期功能安全的整體框架，但針對 “環(huán)境感知系統(tǒng)” 的觸發(fā)條件分析、測試評價，一直缺乏具體規(guī)范。好在行業(yè)已有了針對性方案！由中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（CAICV）提出，同濟大學等牽頭發(fā)起《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 環(huán)境感知系統(tǒng)預(yù)期功能安全 第 1 部分：觸發(fā)條件分析與描述方法》CSAE標準已于2023年發(fā)布。

今天，我們就來詳解這一標準，教你怎么系統(tǒng)找到感知系統(tǒng)的 “潛在觸發(fā)條件”。

01

標準檔案

/ STANDARD ARCHIVES

標準編號：T/CSAE 316.1-2023

牽頭單位：同濟大學、上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心、華為、地平線等19家單位

發(fā)布時間：2023年11月29日

02

標準介紹

/ STANDARD INTRODUCTION

1.

標準定位

規(guī)定了環(huán)境感知系統(tǒng)預(yù)期功能安全相關(guān)的觸發(fā)條件分析與識別、觸發(fā)條件評估、觸發(fā)條件描述方法以及包含觸發(fā)條件的感知系統(tǒng)測試場景構(gòu)建要求。

2.

適用范圍

適用于：智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知系統(tǒng)在開發(fā)與驗證、測試與評價以及檢測與認證的觸發(fā)條件分析；

不適用于：非感知任務(wù)直接相關(guān)因素如視野盲區(qū)、設(shè)計缺陷等造成的系統(tǒng)性功能不足。

3.

觸發(fā)條件分析與識別方法

想讓感知系統(tǒng)少出問題，關(guān)鍵是系統(tǒng)化識別 “哪些情況會觸發(fā)它掉鏈子”，標準給出了清晰的分析流程，如下圖所示。

圖1 觸發(fā)條件分析與識別流程

(1)給感知系統(tǒng) “畫個像” -- 環(huán)境感知系統(tǒng)定義

分析前得明確：我們要研究的感知系統(tǒng)到底是什么？即確定待分析的感知系統(tǒng)必須識別的要素范圍及適用條件。標準給出了環(huán)境感知系統(tǒng)定義要求，包括：

傳感器類型確定

預(yù)期感知要素范圍確定

預(yù)期感知功能確定

感知功能使用條件確定

(2)揪出 “風險觸發(fā)源” -- 觸發(fā)源列表構(gòu)建

這是關(guān)鍵的一步！標準把觸發(fā)源分成 3 大類，并提供了結(jié)構(gòu)化的組織框架，如下圖所示，避免遺漏。

實體要素類：如道路結(jié)構(gòu)、交通設(shè)施

干擾要素類：如傳感器表面污漬、導致信號干擾的建筑物

環(huán)境條件類：如降水、光照等

圖2 觸發(fā)源組織框架

除考慮單一觸發(fā)源的影響，還應(yīng)對各觸發(fā)源之間形成的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行分析，并描述各觸發(fā)源可能形成觸發(fā)條件的屬性或特征，形成觸發(fā)源列表。標準附錄A中提供了環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)源列表參考。

(3)確定“觸發(fā)過程” -- 觸發(fā)機制分析

找到觸發(fā)源后，還要搞清楚 “它怎么影響系統(tǒng)”“會導致什么問題”，這一分析過程包括：

觸發(fā)模式：對環(huán)境感知系統(tǒng)受觸發(fā)條件影響的方式進行分析，應(yīng)考慮傳感器觸發(fā)、原始數(shù)據(jù)質(zhì)量觸發(fā)和目標識別觸發(fā)三類

觸發(fā)因素：對傳感器不同觸發(fā)模式的影響因素進行分析

觸發(fā)后果：根據(jù)環(huán)境感知系統(tǒng)的預(yù)期感知功能，對潛在的目標識別錯誤和參數(shù)識別錯誤進行分析

(4)得到結(jié)果 -- 梳理潛在觸發(fā)條件

按照以上分析過程，最終分析得到完整的潛在觸發(fā)條件，潛在觸發(fā)條件結(jié)果應(yīng)完整包含觸發(fā)源實例及其屬性，以及相匹配的觸發(fā)機制。

(5)給風險 “打分” -- 觸發(fā)條件評估

不是所有觸發(fā)條件都要優(yōu)先解決，標準用兩個維度判斷優(yōu)先級：

觸發(fā)條件發(fā)生率O：觸發(fā)條件在其ODD內(nèi)出現(xiàn)的頻次或觸發(fā)源持續(xù)的時間占總運行時長的比值進行統(tǒng)計

感知系統(tǒng)敏感度P：系統(tǒng)對觸發(fā)條件的容忍能力，可從觸發(fā)后果中目標識別錯誤和參數(shù)識別錯誤兩個維度展開，分為P1-P3三個等級

結(jié)合兩個維度，就能確定測試優(yōu)先級——發(fā)生率高、敏感度低的場景，要優(yōu)先驗證。

4.

觸發(fā)條件描述規(guī)范

觸發(fā)條件要 “說清楚、好復(fù)用”，標準給出 3 個層級的描述方式。根據(jù)在觸發(fā)條件分析階段和測試驗證階段的不同需求，從抽象到具體，按照語義觸發(fā)條件、邏輯觸發(fā)條件和具體觸發(fā)條件進行描述。

圖3 觸發(fā)條件描述示例

5.

感知系統(tǒng)測試場景構(gòu)建要求

找到觸發(fā)條件后，需根據(jù)潛在觸發(fā)條件，按照觸發(fā)條件描述規(guī)范，構(gòu)建相應(yīng)測試場景進行測試。標準明確了測試場景的構(gòu)建原則：

對于觸發(fā)源為實體要素的情況，觸發(fā)條件作為基礎(chǔ)場景中相應(yīng)實體要素的補充信息；

對于觸發(fā)源為干擾要素和環(huán)境條件的情況，觸發(fā)條件作為基礎(chǔ)場景的補充要素。

03

說明

/ INSTRUCTIONS

這款標準填補了 “環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)條件分析” 的規(guī)范空白 —— 之前行業(yè)多憑經(jīng)驗分析，現(xiàn)在有了統(tǒng)一流程，能讓感知安全分析更全面、測試更高效。目前它已在量產(chǎn)智駕車型測試中應(yīng)用。

該標準屬于《智能網(wǎng)聯(lián)汽車團體標準體系》基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)板塊。具體細節(jié)可至CSAE官網(wǎng)查看標準全文。

目前，磐時已基于該標準方法，完成了典型觸發(fā)條件的體系化沉淀，并可提供相應(yīng)的工具鏈與咨詢服務(wù)，致力于賦能客戶高效達成SOTIF安全目標。如您有相關(guān)需求，歡迎與我們交流。