STPA 深度 — STAMP/CAST 三件套 + UCA 14 类 + ISO 26262 整合

功能安全L2别名 STPA deep · STAMP · CAST · UCA 14 sub-types · Loss Scenario causal · STPA ISO 26262 integration · STPA SOTIF · L3 Highway Pilot STPA · Leveson Handbook 2018 · 更新

本质与导读

本质 STPA 不替代 HARA,是它的上游 + 互补:先用 control structure 系统化追问 UCA(系统级 / 软件 / 人机交互 hazard),再交 HARA 评 ASIL,比传统 brainstorm 多挖 3-5 倍且有兜底。一份 STPA 输出可同时喂 ISO 26262 / SOTIF / ISO 21434 三套标准,省约 60% 重复工作。

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1. STAMP / STPA / CAST 三件套

工程师最容易混淆这三个名词 — 它们不是同一层级。STAMP 是世界观 framework,STPA / CAST 是它的两个实操工具:STPA 用于设计期"避免事故",CAST 用于事故后"分析根因"。下图把三者关系画清。

STAMP / STPA / CAST 三件套关系

1.1 STAMP — 世界观,不是方法

STAMP(System-Theoretic Accident Model and Process,Leveson 2004)给出一个根本假设转变:"事故 = 控制不足",而不是"事故 = 组件失效"。传统 FTA / FMEA 假设系统失效来自单个组件失效;STAMP 说很多事故根本没有组件 fail — 比如软件 bug + 系统状态错配,每个组件都"正常运作",但组合起来出 hazard。

1.2 STPA — 前向 / 设计期

STPA 用于产品开发阶段(系统架构 → HARA → FSC 这段),输出 Safety Constraint(可直接转成 ISO 26262 的 Safety Goal / FSR)。重点在"避免事故发生"。

1.3 CAST — 后向 / 事故后

CAST(Causal Analysis using System Theory)是 STAMP 的另一个工具 — 用于已发生事故的复盘。和 NTSB 传统的 "find root cause" 调查思路不同,CAST 关注 control structure 在事故发生时的退化路径(哪个 controller 给了 UCA、哪个 feedback 失效)。汽车行业 OTA 召回 + 事故调查越来越多用 CAST 替代传统根因分析。

来源:UL SIS — Intro to STAMP/STPA/CAST


2. UCA 4 类 → 14 sub-types

Shallow page 讲了 UCA 4 大类(未给 / 错给 / 时序错 / 持续错)—— 这 4 大类正是 Leveson 2018 Handbook 规范定义的全部(Handbook 原文只有 4 类,不含 "sub-type" 一词)。但实操中 4 大类太粗 — 一个 Highway Pilot 项目用 4 类提问会漏一半 UCA。本页据工程经验把 4 类进一步拆成 14 sub-types(practitioner 提问细化,非 Handbook 原文),这是工程组实际做 STPA 时的提问模板。

UCA 4 → 14 sub-types

2.1 14 sub-types 完整分类

14 sub-types 按时序分布:Not Providing 偏静态(action 没出现),Causes Hazard 偏语义(action 给错对象 / 错条件),Wrong Timing 偏时间(action 时机错),Stop/Duration 偏持续性(action 持续状态错):

  • ① Not Providing(3 sub-types) — 1.1 完全不给 / 1.2 给但被压制 / 1.3 给但延迟到无效
  • ② Providing Causes Hazard(4 sub-types) — 2.1 错条件下给 / 2.2 错对象给 / 2.3 错幅度(过/欠) / 2.4 错方向给
  • ③ Wrong Timing/Order(3 sub-types) — 3.1 太早 / 3.2 太晚 / 3.3 顺序错
  • ④ Stop/Duration(4 sub-types) — 4.1 持续过长 / 4.2 结束过早 / 4.3 未在条件解除时停 / 4.4 启停频繁震荡

2.2 AEB "刹车 = 0.8g" 控制动作的 4 类示例

用 Highway Pilot AEB 系统的"主动制动"控制动作示范 — 每类提问都对应一个真实的 fail mode:

  • ① 不给 — 前方有突发障碍物,AEB 算法漏检 → 撞 — classifier 把行人识为路标
  • ② 错条件 — 高速公路超车换道时 AEB 误激活 — 把旁侧并道车识为前方威胁
  • ③ 太晚 — 检测到了但延迟 150ms → 制动距离不够 — sensor fusion 帧间延迟累积
  • ④ 持续过长 — 障碍物已消失但 AEB 持续 → 后车追尾 — state machine 未收到 clear 信号

2.3 量化产出

一个 L3 Highway Pilot 项目 STPA 通常产 25-40 条有效 UCA(控制动作数 × 14 sub-types,但其中很多组合无意义需筛掉)。这是工程组配 1-2 个 STPA 专家 2-3 周的工作量。


3. L3 Highway Pilot 5 层 Control Structure

STPA 的 control structure 不是随便画的电路图 — 它有严格的画法约定:每个 controller 向下发 control action(实线箭头),向上接 feedback(虚线箭头),UCA 提问只针对实线箭头。L3 Highway Pilot 的标准画法是 5 层。

L3 Highway Pilot 分层 Control Structure

3.1 5 层的角色分工

5 层从上到下分别是:驾驶员(L3 可离开路面 ≤ 10s)→ Mission Planner(ASIL B,路径 + 变道 + TOR)→ Motion Controller(ASIL D,ACC + LKC + AEB)→ Actuators(brake / steering / drive)→ Vehicle + Environment。最上层向下发控制动作,逐层细化,最底层是被控对象。

3.2 关键画法 — Feedback 只能虚线

Control 实线 + Feedback 虚线不是美学,而是 UCA 提问规则:STPA 只对实线箭头提 14 类 UCA。Feedback 虚线另成一类问题(Inadequate Feedback,见 §4.1 的 ④ 类因)。新手最常犯的错是把 feedback 画成实线 → UCA 表里出现大量伪 UCA。

3.3 ASIL 异构在 Control Structure 上的体现

Mission Planner 是 ASIL B(性能优先),Motion Controller 是 ASIL D(safety 优先) — 这对应 Primary-Secondary 的 asymmetric architecture(见 fail-operational-architecture-deep §2.2)。STPA 的 Control Structure 必须把 ASIL 异构画出来,因为不同 ASIL 的 UCA 后果不同。


4. Loss Scenario 5 类因果机制

每条 UCA 必须追溯到 5 类因果机制 — 这是 STPA 从"找 hazard"过渡到"设计安全机制"的关键步骤。Shallow page 只列了 5 类名字,deep page 给出具体例子和对应的 Safety Constraint(可直接转成 FSC / TSC 安全需求)。

Loss Scenario 5 类因果机制

4.1 五类因果机制 + 设计需求映射

以 UCA "AEB 不给制动(Cat ①)" 为例,5 类因果各自对应不同设计需求:

  • ① Controller Algorithm 错 — classifier 把行人识为路标 → SC: classifier diverse + 异常 mode + rule-based 兜底
  • ② Inadequate Inputs — camera 被雨水遮挡 → SC: multi-sensor fusion(camera + LiDAR + radar),单 sensor 失效不能让 UCA 触发
  • ③ Process Model 错 — 认为已通过路口实际还没 → SC: GNSS + HD map + IMU 三源定位,交叉校验 process model 一致性
  • ④ Inadequate Feedback — LiDAR 帧丢失 → SC: 心跳超时 + plausibility + ASIL D 通道,丢帧 → fallback ACC
  • ⑤ Actuator 失效 — brake hydraulic 漏液 → SC: DREHB 3 层冗余 + plausibility 自检 + 单轮失效 3-wheel 仍能停(详见 fail-operational-architecture-deep §4)

4.2 SC → FSC / TSC 接入

每个 Safety Constraint 反向变成 FSC / TSC 里的具体安全需求,接入 ISO 26262 Part 3-4 流程。SC 的写法很重要 — 必须是 "系统不能 X" 的负向命题(可验证),而不是 "系统应该 Y" 的正向描述(难证伪)。


5. STPA × ISO 26262 整合工作流

STPA 不替代 HARA — 它是 HARA 的前置步骤。Abdulkhaleq et al. 2017(arXiv 1703.03657)给出 fully-automated vehicle 的完整 STPA↔ISO 26262 整合工作流,这是当前 L3+ ADAS 项目的标准做法。工作流是 STPA 侧 4 步 + ISO 26262 侧 4 步,中间靠 Bridge 环节衔接(下图 8 个方框)。

STPA × ISO 26262 整合工作流

5.1 STPA 4 步 + ISO 4 步

工作流分 STPA 侧(前期 / 系统级,①-④)+ ISO 26262 侧(后续 / V-Cycle,⑤-⑧),中间用"Bridge"环节(④→⑤ 之间)把 STPA UCA 归一化为 ISO Hazard 形式:

  • ① Define Loss + Hazard(STPA)— L1 = 人员死亡 / L2 = 车辆损坏 / ...
  • ② Build Control Structure(STPA)— Driver → Planner → Motion → Actuator 5 层
  • ③ Identify UCA(STPA)— 4 → 14 sub-types,每条 Control Action 系统化提问
  • ④ Loss Scenario 5 类因(STPA)— 算法 / 输入 / Process Model / Feedback / Actuator
  • ⑤ HARA — ASIL 评级(ISO 26262)— UCA + Hazard → S/E/C → ASIL
  • ⑥ Safety Goal + FSC + TSC(ISO 26262)— Safety Constraint → 安全需求
  • ⑦ HW + SW 设计 + FMEDA(ISO 26262)— 满足 Safety Constraint
  • ⑧ V&V + Validation(ISO 26262)— 每条 SC 必有 test case

5.2 Bridge 环节 — UCA 怎么变 Hazard

STPA 的 UCA 表达是"X 给了不当 control action",ISO 26262 的 Hazard 表达是"系统出现 unintended 行为造成 harm"。Bridge 环节做格式归一:每条 UCA → 一个或多个 Hazard,然后进 HARA 走 S/E/C 评级。

5.3 Abdulkhaleq et al. 案例实际产出量

Continental 的 fully-automated vehicle 项目用 STPA 找出(arXiv 1703.03657 原文实测数字):

  • System-level Accident / Loss: 24 类
  • Hazard: 176 个
  • UCA: 27 条
  • Unsafe Scenario: 129

来源:arXiv 1703.03657 — Using STPA in Compliance with ISO 26262

系统化产出比传统 HARA brainstorm 多 3-5 倍 hazard,但提问质量更高 — 有 control structure 兜底,不会漏需求 / 软件 / 人机层 hazard。


6. STPA × SOTIF × ISO 21434 — L3+ 三件套联合用法

L3+ ADAS 必须同时跑 3 套标准:ISO 26262(组件失效)+ SOTIF / ISO 21448(性能不足)+ ISO 21434(网络安全)。如果各跑各的会有 60% 重复工作,Bosch / Continental 实操是一次 STPA 喂三套

STPA × SOTIF × ISO 21434 — 三件套联合

6.1 三套标准从 STPA 各取什么

三套标准各自的 hazard 定义不同 — 26262 关注组件失效造成的 harm,SOTIF 关注没坏但性能不足,21434 关注被攻击触发的 hazard — 但都能在同一份 STPA 输出里找到对应映射:

  • ISO 26262 — 从 STPA 取 Loss Scenario 5 类因 → HARA,UCA → Safety Goal 候选,Control Structure → 系统架构
  • SOTIF (21448) — 从 STPA 取 Performance UCA,Triggering Condition,Loss Scenario ② 输入类
  • ISO 21434 — 从 STPA 取 UCA → Attack Vector,Feedback link → CAN 注入路径,Process Model → state spoof

6.2 三件套合并方法

实操中:一份 UCA 表 → 标 "FS / SOTIF / CS" 三栏,各自归类。同一条 UCA 可同时属于多套标准 — 比如"AEB 在错条件下激活"既是 ISO 26262 hazard(误激活造成 harm)又是 SOTIF hazard(传感器误识)还可能是 ISO 21434 hazard(攻击者注入伪信号)。

UCA 的 5 类 Loss Scenario 因子也天然覆盖三套:

  • FS 覆盖 ① 算法 / ② 输入 / ④ feedback / ⑤ actuator
  • SOTIF 覆盖 ② 输入 / ③ Process Model
  • CS 覆盖 ④ feedback / ③ Process Model

三个标准产生的 safety / performance / security constraint 落到同一份 TSC,据 Tier-1(Bosch / Continental)工程组实操经验估计可省约 60% 重复工作(共享 Loss/Hazard/Control Structure 三份底稿)。

来源:STPA + SOTIF — Applying STPA in the Context of SOTIF (ResearchGate 351348419)


7. L3 Highway Pilot AEB 端到端 STPA Worked Design

前 6 节把 STPA 方法拆开讲,这一节用一台真实级别的 L3 Highway Pilot(对标 Mercedes-Benz DRIVE PILOT — 全球首个 UN R157 认证的 SAE L3 量产系统)把"控制动作 → UCA → Loss Scenario → Safety Constraint → Safety Goal"整链走一遍。聚焦纵向紧急制动(AEB),与浅页 §6 的 L2 LKAS 横向 worked design 互补(一横一纵)。

7.1 Item + 真实传感器 / 执行器配置

Worked design 的起点是 Item Definition 加真实器件清单——器件的物理参数(探测距离 / 帧率 / 冗余)直接决定后面 UCA 与 FTTI 预算能否成立。

配置(对标量产 L3)
Item / ODDL3 Highway Pilot,Autobahn 拥堵 / 巡航 ≤ 95 km/h(UN R157;DRIVE PILOT 2024 上限)
主雷达Continental ARS540 4D imaging radar:77 GHz,探测 300 m,±60° FoV,range/doppler/azimuth/elevation 四维
LiDARValeo SCALA 2:tire-debris 级目标探测约 80 m
相机前视多功能相机(车道线 + 目标分类)
制动冗余制动(主 + 备通道,fail-operational);AEB 减速上限 0.8g ≈ 7.85 m/s²
冗余冗余转向 + 冗余电源网(DRIVE PILOT 架构)
分析对象Motion Controller(ASIL D)→ 制动执行器 的控制动作 "AEB 紧急制动"

7.2 CA "AEB 紧急制动" 的 5 条核心 UCA

从这一条控制动作出发,按 §2 的 4 类(细化到 14 sub-types)系统提问,得 5 条高优先 UCA——每条关联一个 Hazard 并标出对应 sub-type。

UCA ID类型(sub-type)不安全条件Hazard
UCA-A1① 不给(1.1)前车急 cut-in、TTC < 1.5 s,融合已检出,Motion Controller 未发制动H(追尾)
UCA-A2② 错条件(2.1)巡航中把龙门架 / 井盖等高处静止金属误判为障碍 → ghost brakingH(后车追尾)
UCA-A3③ 太晚(3.2)检出但决策 + 建压延迟超 FTTI,制动距离不足H(追尾)
UCA-A4④ 持续过长(4.3)误检目标已消失但制动持续未解除H(后车追尾)
UCA-A5③ 时序错(3.3)TOR 后驾驶员已接管加速超车,AEB 仍按旧 process model 触发H(控制冲突)

UCA-A2(ghost braking)与 UCA-A1(漏检)是同一 CA 的精度 / 召回两难——300 m 雷达探距远大于 95 km/h 的约 52 m 需求停距(见 §7.4),所以物理探测不是瓶颈,"该刹 vs 不该刹"的判定阈值才是核心矛盾。

7.3 UCA-A1 的 Loss Scenario 5 类因 + 可验证 SC

UCA-A1(该给紧急制动却没给)优先级最高。按 §4 的 5 类因逐项追溯,每类落一条负向、可验证的 Safety Constraint。

  • ① 算法 — 融合分类器把 cut-in 车的 confidence 压在阈值下,判"无有效目标"。SC-A1:融合置信度低于阈值、但 radar 与 LiDAR 任一给出 TTC < 1.5 s 时,系统不得抑制制动请求(禁止单一传感器 veto)。
  • ② 输入 — 逆光 + 雨,相机分类退化,radar 单通道。SC-A2:AEB 触发判定不得依赖单一传感器;ARS540 radar 与 SCALA 2 LiDAR 至少一路给出有效目标即须进入制动决策。
  • ③ Process Model — 认为 cut-in 车仍在邻道、实际已并入本道。SC-A3:本车道占用判定须由横向位置 + 航向 + 车道线三源交叉校验,PM 刷新周期 ≤ 40 ms。
  • ④ Feedback — radar / LiDAR 帧超时,Motion Controller 目标列表陈旧。SC-A4:感知帧心跳超时阈值 ≤ 60 ms;超时即降级到冗余感知 + 降速,不得静默维持旧目标。
  • ⑤ Actuator — 冗余制动主通道故障,实际减速小于命令值。SC-A5:主制动通道失效须在 ≤ 30 ms 内切至备通道,备通道至少保证 0.4g 减速(≥ MRM 需求)。

7.4 Safety Goal + FTTI 预算(数字代入)

UCA-A1 进 HARA:场景 = 95 km/h Autobahn 巡航(E4),后果 = 高速追尾致命(S3),L3 complacency 下驾驶员 eyes-off、接管慢(C3)→ ASIL D(分解前;来源 ISO 26262-3:2018 Table 4,SSOT 见 topic-hara §5.1)。

Safety Goal SG-A:L…

Safety Goal SG-A:L3 Highway Pilot 在 ODD 内不得因未及时紧急制动导致本车与前车碰撞。

  • ASIL:D(分解前)→ 实现时 ASIL B(D) 冗余(主制动 + 独立监控)
  • Safe State:完成紧急制动至安全距离;若感知失效则 TOR + MRM
  • FTTI:≤ 300 ms(制动链路)

制动物理量代入(v = 95 km/h = 26.4 m/s,a = 0.8g = 7.85 m/s²):

计算
满减速停距44.4 m
每 100 ms 系统时延多走2.64 m
FTTI 反应距离(300 ms 预算)7.9 m
总需求距离≈ 52 m ≪ 300 m 雷达探距

FTTI 时序分配(典型):tdetect ≤ 80 ms(1 帧感知融合)+ tdecide ≤ 40 ms(ASIL D,4 × 10 ms 任务周期)+ tbrake ≤ 180 ms(液压 / 机电建压 0 → 满减速)= ≤ 300 ms。因 tbrake 是链路里最大的一段,SC-A5 的备通道切换预算(≤ 30 ms)必须叠在 tbrake 之前,不能吃掉制动建压时间。

关键区分:UN R157 的 MRM 减速度 ≤ 4 m/s²(≈ 0.41g,受控舒适停车),与 AEB 紧急制动 0.8g 是两条不同 control action、两套 UCA——把 MRM 上限当作 AEB 上限会人为削弱避撞能力(见 §8 反模式)。


8. 量产 STPA 工程实战 — 7 个反模式

L3+ 项目反复栽在以下 7 个 STPA 反模式 — 都是工程组以为做了 STPA 但其实白做。前 5 条是通用反模式,后 2 条是 L3 深度整合特有。

反模式真相评审会拒的话术
Control Structure 画成系统框图缺乏 control action / feedback 区分实线箭头都是什么 control action? feedback 在哪?
UCA 提问停在 4 大类、不做工程细化每条 Control Action 只问一遍 4 类,漏掉错对象 / 错幅度 / 启停震荡等具体 fail mode每条 Control Action 的 sub-type 级提问展开在哪?
Loss Scenario 不到 5 类只列 controller algorithm 一种因输入 / process model / feedback / actuator 4 类怎么覆盖?
Safety Constraint 写成正向命题"系统应该 X" 难证伪SC 必须是负向 — "系统不能 X"
STPA 与 HARA 平行做没整合,各自走各的流程UCA 怎么进 HARA? Bridge 环节在哪?
把 MRM 减速度(≤ 4 m/s²)当 AEB 制动上限MRM 是受控舒适停车,AEB 是紧急避撞(约 0.8g),两条不同 control actionAEB 减速上限凭什么等于 MRM? 两条 CA 的 UCA 分开做了吗?
FS / SOTIF / CS 三标各跑各的 STPA三份 UCA 表互不一致 + 约 60% 重复工作一份 UCA 表标三栏了吗? 为何重复画三次 control structure?
评审红线 STPA 输出没有指向 H…

评审红线 STPA 输出没有指向 HARA + FSC + V&V test case 的 cross-ref = 必被打回。STPA 不是独立交付物 — 是 V-Cycle 上游的输入。


9. Corner(3 条 — L3 边界工况下 STPA 判断如何变化)

边界工况最容易在 STPA 里被压缩掉,但 L3 的真实假设恰恰藏在这里。以下 3 条是 L3 Highway Pilot 特有、浅页 L2 worked design 覆盖不到的。

Corner-1:TOR 后 10 s 接管窗口内"谁是 controller"。UN R157 规定发出 transition demand(TOR)后须给驾驶员至少 10 s接管窗口,期间系统仍负全责。这 10 s 里 control structure 处于双 controller 叠加态——驾驶员与 Motion Controller 都可能发出控制动作。STPA 必须把这个过渡态显式建模:谁的 CA 优先? Process Model 里"driver has taken over"位何时置位? 不建模就会漏掉 UCA-A5(接管后 AEB 仍触发)这类冲突。这不是实现细节,而是 control structure 的一个独立状态。

Corner-2:4D imaging radar 的 elevation 维在远距退化。传统 3D radar 无高度分辨,靠算法把龙门架 / 交通标志牌等高处静止金属滤掉(代价:偶尔误刹);ARS540 这类 4D radar 有 elevation 维,理论上能区分"路面障碍 vs 高处结构",但在 300 m 远距 elevation 角分辨力下降、标定误差放大——ghost braking(UCA-A2)与漏检(UCA-A1)的边界随距离移动。STPA 要求把"传感器 operational domain(距离 × 角分辨)"写进 Process Model,而不是假设 4D radar 在全距离都可信。

Corner-3:MRM 这个"safe state"本身可能是新 hazard 源。UN R157 允许 MRM 在本车道内减速停车(≤ 4 m/s²)。但 STPA 的纪律是 safe state ≠ 绝对安全——在隧道、施工区、匝道汇入点本车道停车本身会导向追尾 / 二次事故。所以 MRM 触发("进入最小风险状态")本身是一条 control action,要对它再跑一轮 UCA(何时给 / 错条件给 / 停太久)。把 safe state 当分析终点、不再对它提 UCA,是 L3 STPA 的高频漏项。


10. 与其它 Part 关联

STPA 处于 V-Cycle 的最上游,跨越多个 ISO 26262 Part:

  • Part 3 (HARA) — STPA UCA + Loss Scenario 是 HARA 的 hazard 输入
  • Part 3 (FSC) — Safety Constraint 直接转 FSC 里的 Safety Goal / FSR
  • Part 4 (System / TSC) — Control Structure 落到系统架构,TSC 接 SC
  • Part 6 (Software) — UCA 的 Controller Algorithm 因 → 软件设计要求
  • Part 9 §7 (DFA) — Loss Scenario ⑤ Actuator + ④ Feedback 因 → 共因失效分析
  • ISO 21448 (SOTIF) — Performance UCA + Triggering Condition 直接喂 SOTIF
  • ISO 21434 (Cybersecurity) — UCA → Attack Vector,Feedback → 注入路径

核心要点

  • STAMP / STPA / CAST 三件套 — STAMP 是世界观 framework,STPA 是前向(设计期)方法,CAST 是后向(事故后)方法
  • UCA 4 → 14 sub-types — Leveson 2018 Handbook 规范只定义 4 大类;14 sub-types(Not Providing 3 + Causes Hazard 4 + Wrong Timing 3 + Stop/Duration 4)是本页 practitioner 提问细化(非 Handbook 原文),工程实操按 control action × 14 sub-types 提问
  • L3 Highway Pilot 5 层 Control Structure — Driver → Mission Planner(ASIL B)→ Motion Controller(ASIL D)→ Actuators → Vehicle
  • 画法严格规则 — Control 实线 + Feedback 虚线,UCA 只对实线箭头提问
  • Loss Scenario 5 类因果 — Controller Algorithm / Inadequate Inputs / Process Model / Feedback / Actuator,每类对应不同 Safety Constraint
  • Safety Constraint 必须是负向命题 — "系统不能 X" 而不是 "系统应该 Y",可验证
  • STPA + ISO 26262 整合 — STPA 4 步(Loss → CS → UCA → Scenario)+ Bridge + ISO 4 步(HARA → SG/FSC/TSC → HW/SW+FMEDA → V&V),Abdulkhaleq et al. 2017(arXiv 1703.03657)Continental 案例产出 24 accidents / 176 hazards / 27 UCA / 129 unsafe scenarios
  • STPA × SOTIF × ISO 21434 — 一份 UCA 表标 FS/SOTIF/CS 三栏,5 类 Loss Scenario 因自然覆盖三套标准,实操估省约 60% 重复工作
  • STPA 不替代 HARA — STPA 是 HARA 的上游 + 互补,先 STPA 找 UCA,再 HARA 评级 ASIL
  • L3 AEB Worked Design(§7) — 对标 DRIVE PILOT / UN R157;真实器件 ARS540(77 GHz/300 m/4D)+ SCALA 2;5 条 UCA、Loss Scenario 5 因落可验证 SC;SG-A ASIL D;95 km/h 0.8g 停距 44.4 m ≪ 300 m 探距,FTTI ≤ 300 ms = tdetect(80)+tdecide(40)+tbrake(180)
  • 7 条反模式(§8)— 通用 5 条 + L3 特有 2 条(MRM≠AEB 减速上限、三标别各跑各的)
  • 3 条 Corner(§9)— TOR 10 s 双 controller 叠加态 / 4D radar elevation 远距退化 / MRM safe state 需再跑一轮 UCA

缩写表

只列本页用到的工业标准缩写;通用英语…

只列本页用到的工业标准缩写;通用英语 / 单位 / 月份 / 我们的 层/Lx tag 不列。覆盖不到的术语见正文 inline 注释。

缩写全称中文 / 备注
ISOInternational Organization for Standardization国际标准化组织
ULUnderwriters Laboratories美国保险商实验室
HARAHazard Analysis and Risk Assessment危害分析与风险评估,part 3
ASILAutomotive Safety Integrity LevelISO 26262 安全完整性等级 QM→A→B→C→D
FTAFault Tree Analysis故障树分析
FMEAFailure Mode and Effects Analysis失效模式与影响分析
FSCFunctional Safety Concept功能安全概念(part 3)
FSRFunctional Safety Requirement功能安全需求
TSCTechnical Safety Concept技术安全概念(part 4)
CANController Area Network控制器局域网
DFADependent Failure Analysis相关失效分析(ISO 26262-9)
ALKSAutomated Lane Keeping System自动车道保持系统(UN R157 定义的 L3 类别)
AEBAutonomous Emergency Braking自动紧急制动
TORTake-Over Request接管请求(L3 → 驾驶员)
MRMMinimum Risk Maneuver最小风险策略(TOR 未响应时的自动降级)
ODDOperational Design Domain运行设计域
FTTIFault-Tolerant Time Interval故障容错时间间隔
TTCTime To Collision碰撞时间
SOTIFSafety Of The Intended Functionality预期功能安全(ISO 21448)

Cross-references


延伸阅读

下列是本页核心引用 — STAMP / STPA 创始论文 + 汽车行业整合实例 + L4 AEB case study + L3 worked design 的器件/法规锚点: