《汽车工程》2023年第9期发表了合肥工业大学自动驾驶汽车安全技术安徽省重点实验室等机构联合研究成果“自动紧急制动系统控制模块的SOTIF量化评价”一文。预期功能安全（SOTIF）问题是自动驾驶技术商业化落地的最大挑战之一。论文以自动紧急制动（AEB）系统的SOTIF正向设计为例，采用系统理论过程分析（STPA）方法对AEB系统控制模块进行安全分析并提出相应的SOTIF评价指标，基于CRITIC法和优劣解距离（TOPSIS）法对提出的指标进行了综合量化评价，实车试验验证了所提出的AEB系统控制模块的SOTIF评价方法的合理性和实用性。研究成果可为自动驾驶系统的SOTIF设计提供理论基础和评价依据。

一、研究背景

目前，AEB系统的SOTIF研究主要集中于定性分析，虽然能够分析系统的性能不足和可能导致的危害行为，但不能量化由于性能不足所导致的危害行为风险的大小与系统SOTIF性能的优劣。因此，对于AEB系统的SOTIF量化评价进行研究显得尤为重要。

二、研究内容

1. AEB系统的安全分析：①部分定义AEB系统的分析目的；根据 AEB 系统结构建立②部分的 AEB 系统STPA控制架构；基于②部分所建立的控制架构，③部分在系统与部件均未失效的前提下，识别AEB控制模块系统潜在的不安全控制行为。

图1 安全分析框架

2. AEB系统的STPA控制架构：获得AEB系统控制模块的不安全控制行为，这些不安全控制行为是系统SOTIF风险的重要来源。

图2 AEB系统的STPA控制架构

3. AEB系统控制模块的SOTIF评价指标与量化评价方法：评价指标包括减速度大小误差、制动时刻误差、制动持续时间误差、相对距离误差以及误响应率；基于CRITIC法和优劣解距离（TOPSIS）法对提出的评价指标进行综合量化评价。

4. 实车试验：参考Euro NCAP的AEB系统测试方法对某型智能汽车的AEB系统在测试场地进行实车测试。

图3 实车测试设备与场景

三、研究结果

实车试验结果表明，在前车慢行的逻辑场景中，随着主车车速增加，被测AEB系统控制模块的SOTIF性能降低，符合客观事实，验证了所提出的AEB系统控制模块的SOTIF评价方法的合理性和实用性。

图4　不同场景下 SOTIF 综合得分

四、创新点与意义

为完善AEB系统的SOTIF量化评价理论，实现AEB系统的SOTIF设计，论文提出了一种AEB系统的SOTIF量化评价方法，该方法可对AEB系统的控制模块进行安全分析并建立相应的综合量化评价指标，并通过实车试验验证了该方法对SOTIF评价的合理性与实用性。该研究成果可为自动驾驶系统的SOTIF正向设计提供理论基础和评价依据，具有重要的工程应用价值与指导意义。

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