ISOTS 50832025 道路車輛 自動駕駛系統的安全性 設計、驗證和確認標準立項發展報告

道路車輛自動駕駛系統的安全性設計、驗證和確認標準立項發展報告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Safetyforautomateddrivingsystems—Design,verificationandvalidation摘要關鍵詞：自動駕駛系統；道路車輛安全；設計驗證確認；預期功能安全；功能安全；SOTIF；標準體系Keywords:AutomatedDrivingSystems;RoadVehicleSafety;DesignVerificationValidation;SafetyoftheIntendedFunctionality;FunctionalSafety;SOTIF;StandardsSystem正文1.引言：自動駕駛安全標準化的迫切需求隨著SAEJ3016定義的L3級及以上自動駕駛技術的逐步成熟，車輛的控制權從人類駕駛員逐步轉移至自動駕駛系統。這一轉變帶來了前所未有的安全挑戰，傳統的以駕駛員為核心的安全理念已無法完全適用。單一的功能安全（FunctionalSafety,FuSa）標準ISO26262雖然解決了系統因電氣/電子故障導致的失效，卻無法覆蓋因系統性能局限或算法設計不足引發的安全風險（即SOTIF，預期功能安全）。此外，復雜的人工智能決策模型對驗證和確認（V&V）工作提出了全新的方法論要求。在此背景下，國際標準化組織道路車輛技術委員會（ISO/TC22）啟動了ISO/TS5083的研制工作。作為一項技術規范（TechnicalSpecification,TS），它旨在為L3級及以上的自動駕駛系統提供一個完整的、涵蓋設計、驗證和確認全生命周期的安全框架。該標準的發布（2025年）標志著全球自動駕駛安全標準化工作進入了一個新的階段，從關注單一部件或子系統，轉向關注復雜、數據驅動的系統級安全。2.標準核心內容解析：系統化安全工程框架ISO/TS5083:2025并非孤立存在，它建立在現有國際標準體系之上，并使其在高級別自動駕駛場景下得以具體化和操作化。其核心內容可概括為以下關鍵要素：*2.1安全生命周期框架*標準定義了一個全新的、針對自動駕駛系統的安全生命周期模型。該模型從項目定義、系統定義（包括ODD，運行設計域的定義）開始，貫穿危害分析與風險評估（HARA）、安全目標推導、系統架構設計、安全機制實現，直至集成、驗證和確認，以及后續的運營階段的安全監控與更新。*它強調了安全活動的迭代性和增量性，并要求在整個生命周期中維護一個完整的安全案例。*2.2整體安全理念：FuSa、SOTIF與Cybersecurity的協同*標準明確提出需將ISO26262（功能安全）、ISO21448（預期功能安全）和ISO21434（信息安全）進行整合。它探討了這三者之間的相互影響和沖突，例如，信息安全攻擊可能導致SOTIF相關性能衰減，而SOTIF觸發的事件又可能誘發功能安全失效。*標準要求在設計階段就進行統一的危害分析，而非簡單地將這三者割裂處理。*2.3設計階段的要求*系統架構設計：鼓勵采用冗余、獨立、多樣化的架構策略，以降低系統性失效和隨機硬件失效的風險。*傳感器與感知安全：詳細規定了針對傳感器（激光雷達、攝像頭、毫米波雷達）自身缺陷及環境干擾（如惡劣天氣、遮擋）的設計要求。*決策規劃安全：針對基于規則或基于機器學習的決策算法，提出可解釋性、可驗證性及行為安全約束（如最小風險策略）的要求。*2.4驗證與確認（V&V）的方法論*這是標準的重中之重。它跳出傳統V模型的局限，提出了一個包含虛擬仿真、場地測試和公共道路測試的V&V組合策略。*仿真驗證：強調必須建立高保真度的傳感器模型和場景模型，并采用基于場景的測試方法，覆蓋海量邊緣場景和危險場景。*場地測試：針對已識別的關鍵場景和功能邊界，在受控環境中進行可重復的、可度量的測試。*實路確認：提出了衡量系統在真實開放道路上能否安全運營的統計證據獲取方法，包括但不限于基于“無事故里程”的合理性論證，以及更復雜的基于風險的確認邏輯。*2.5安全案例與安全論證*標準要求開發團隊提供一份完整的“安全案例”，以清晰、結構化的方式論證自動駕駛系統在所有定義的使用場景下，其殘余風險在可接受范圍內。*該安全案例需貫穿全生命周期，作為最終認證或獲批上路的決定性文件。3.主要參與單位介紹——以博世（Bosch）為例在本標準的研制過程中，眾多國際一流企業和機構貢獻了關鍵力量。其中，羅伯特·博世有限公司（RobertBoschGmbH）作為全球領先的汽車技術與服務供應商，扮演了至關重要的角色。（1）企業背景與專業地位博世自1886年成立以來，一直是汽車技術創新和安全技術的先驅。在自動駕駛領域，博世擁有從傳感器（攝像頭、雷達）、域控制器到中間件、功能的完整產品線。其深厚的硬件開發經驗和嚴格的系統安全工程文化，使其在推動安全標準化方面具有獨特優勢。（2）標準制定的技術貢獻在ISO/TS5083的編制過程中，博世的技術專家主要貢獻了以下幾方面：*系統設計方法論：提出了基于“安全契約”的模塊化設計思路，即在不同的ADS功能模塊（如感知、規劃、控制）之間明確定義安全接口和交互協議，以降低系統復雜性和耦合度。這一思想被標準采納為推薦設計模式。*V&V場景測試庫：博世共享了其開發的“場景圖譜”方法論，該方法利用真實駕駛數據自動生成結構化場景，并基于風險嚴重度對場景進行分類。這為標準中關于“基于場景測試”的方法論提供了具體操作范例。*冗余失效安全機制：針對L4級無人駕駛的緊急接管問題，博世提出了基于“最小風險機動（MRM）”的行為準則模板，并詳細闡述了如何通過多通道冗余的制動和轉向系統來實現這一準則，該模板成為標準附錄中的關鍵技術參考。*安全案例模版：博世貢獻了其在多個量產項目中積累的安全案例結構化模版，幫助標準委員會定義了安全案例的層次結構（從系統級、功能級到部件級）和證據鏈的組織方式。（3）行業影響力憑借其在標準制定中的主導地位，博世不僅提升了自身產品在安全合規方面的權威性，也推動了整個供應鏈共同遵循該標準。其位于德國Schwieberdingen的自動駕駛測試中心，已成為全球范圍內按照ISO/TS5083進行V&V流程的重要參考模型。4.結論ISO/TS5083:2025《道路車輛自動駕駛系統的安全性設計、驗證和確認》的發布，是自動駕駛標準化進程中的一座重要里程碑。它系統性地回答了“如何證明一個自動駕駛系統是安全的”這一核心問題，將安全工程從一個分散的、概念性的挑戰，轉化為一個可遵循、可審計、可驗證的流程。展望未來，該標準將產生深遠影響：*產業推動：它將為全球OEM和Tier1供應商提供一份清晰的產品開發路線圖，加速安全、可靠的自動駕駛解決方案從研發走向量產。*法規支撐：各國監管機構和認證機構（如UNECE、NHTSA）在進行自動駕駛車型準入審批時，將更有依據地引用該標準作為安全合規的堅實技術基礎。*技術迭代：隨著AI大模型等新技術的應用，標準的V