一、研究现状及必要性分析
- 国内外研究现状：功能安全是复杂系统工程的基础，单车智能与蜂窝车联网（C-V2X）融合发展趋势下，功能安全分析范围从单车闭环系统拓展至车路协同开放系统，路侧感知、云平台、无线信道等成为关键要素。然而，国内外针对路侧系统功能安全的研究仍处于起步阶段，直接复用车端功能安全分析框架存在局限性，需构建与车端有效匹配和交互的路侧系统功能安全框架。
- 需求调研及价值分析：调研结果显示，车企和设备供应商均对V2X功能上车有明确需求，且V2X功能演进路线与驾驶自动化功能深度融合，对路侧系统功能安全需求和性能参数需求不断提高。目前，路侧系统功能安全研究尚不成熟，需结合路侧系统特点进行相关标准和管理体系的建设。
二、设计原则及分析框架
- 设计原则：路侧系统与车端系统在运行环境、技术实现、责任主体、维护模式和安全目标等方面存在显著差异，需构建针对性的路侧系统分析框架。本报告依据场景兼容性、分析有效性、路侧差异性三项基本原则构建分析框架。
- 构建方案：以信息交互为核心分析点，借鉴ISO26262分析逻辑和框架，重新设计了应用于路侧系统功能安全的危害事件分类方法，从信息用途等级（U）、严重度等级（S）以及信息不可替代等级（I）三个角度进行分析，并确定路侧系统安全完整性等级（RSIL）。
三、基于RSIL的用例分析
- RSIL分析原则：用例分析聚焦于车路协同系统在不同场景下的实际需求，而非针对路侧设备功能安全的最高等级场景。分析过程中需遵循系统性原则、风险聚焦原则和分层分级原则。
- 用例选取与定义：选取了十字路口闯红灯预警、绿灯起步提醒、网联交叉路口遮挡横穿预警、网联交叉路口遮挡横穿AEB、基于交通信号灯的协同自适应巡航控制5个典型应用场景，并细化明确了场景定义和测试用例。
- RSIL安全分析：对每个用例进行危害分析和风险评估，并根据信息用途等级、严重度等级以及信息不可替代等级三个要素确定RSIL等级。
- RSIL分析总结：十字路口闯红灯预警、绿灯起步提醒场景场景的RSIL为“无要求”；网联交叉路口遮挡横穿预警场景的RSIL为“无要求”或“QM”；网联交叉路口遮挡横穿AEB场景的RSIL为“RSIL1”或“RSIL2”；基于交通信号灯的协同自适应巡航控制场景的RSIL为“QM”。
四、基于RSIL的安全生命周期
- 产品开发：定义路侧系统系统设计功能安全要求，包括系统架构约束条件、避免系统性失效的措施、运行过程中随机硬件失效的控制措施、分配到硬件和软件的功能分析、软硬件接口规范等。
- 硬件开发：探讨路侧系统硬件开发功能安全的相关方法，包括功能安全技术要求的硬件设计、硬件实现、与软件开发的协调、分析、总结潜在的硬件故障及其影响等。
- 软件开发：规定了路侧系统软件开发功能安全的相关要求，包括软件的通信功能和计算功能，从过程上可分为数据的接收、计算、发送等，功能上可分为感知模块、决策模块、通信模块。
- 集成开发：定义集成步骤并集成系统要素，直到路侧系统完全集成，验证由系统架构层级安全分析定义的安全措施是否得到正确实施。
- 生产：提出在功能安全相关项上对生产过程的总体要求，包括生产计划、试生产、生产发布、批量生产等环节。
- 部署：定义路侧系统部署时的功能安全要求，包括部署前准备工作、安装调试工作、施工质量控制的要求与建议。
- 联合集成和测试：定义集成步骤并集成协同系统要素，直到联合系统完全集成，验证由联合系统架构层级安全分析定义的安全措施是否得到正确实施。
- 运行和维护：定义路侧系统日常维护功能安全要求，包括运维管理、服务保障、异常处理等内容。
五、总结与展望
本报告构建的路侧功能安全体系本质上是一个偏宏观、最多定义到功能的顶层分析框架，其意义在于先建立一个车端可接受的路侧功能安全定义和分析框架上的统一。下一步，项目组会继续通过技术验证、标准研制等方式，逐步建立起评价认证体系，推动现有框架从功能分析向可量化的性能分析过渡。未来3~5年的时间，路侧系统功能安全标准将趋于成熟，获得跨行业共识。
