ISOTS 50832025 道路车辆 自动驾驶系统的安全性 设计、验证和确认标准立项发展报告

道路车辆自动驾驶系统的安全性设计、验证和确认标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Safetyforautomateddrivingsystems—Design,verificationandvalidation摘要关键词：自动驾驶系统；道路车辆安全；设计验证确认；预期功能安全；功能安全；SOTIF；标准体系Keywords:AutomatedDrivingSystems;RoadVehicleSafety;DesignVerificationValidation;SafetyoftheIntendedFunctionality;FunctionalSafety;SOTIF;StandardsSystem正文1.引言：自动驾驶安全标准化的迫切需求随着SAEJ3016定义的L3级及以上自动驾驶技术的逐步成熟，车辆的控制权从人类驾驶员逐步转移至自动驾驶系统。这一转变带来了前所未有的安全挑战，传统的以驾驶员为核心的安全理念已无法完全适用。单一的功能安全（FunctionalSafety,FuSa）标准ISO26262虽然解决了系统因电气/电子故障导致的失效，却无法覆盖因系统性能局限或算法设计不足引发的安全风险（即SOTIF，预期功能安全）。此外，复杂的人工智能决策模型对验证和确认（V&V）工作提出了全新的方法论要求。在此背景下，国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）启动了ISO/TS5083的研制工作。作为一项技术规范（TechnicalSpecification,TS），它旨在为L3级及以上的自动驾驶系统提供一个完整的、涵盖设计、验证和确认全生命周期的安全框架。该标准的发布（2025年）标志着全球自动驾驶安全标准化工作进入了一个新的阶段，从关注单一部件或子系统，转向关注复杂、数据驱动的系统级安全。2.标准核心内容解析：系统化安全工程框架ISO/TS5083:2025并非孤立存在，它建立在现有国际标准体系之上，并使其在高级别自动驾驶场景下得以具体化和操作化。其核心内容可概括为以下关键要素：*2.1安全生命周期框架*标准定义了一个全新的、针对自动驾驶系统的安全生命周期模型。该模型从项目定义、系统定义（包括ODD，运行设计域的定义）开始，贯穿危害分析与风险评估（HARA）、安全目标推导、系统架构设计、安全机制实现，直至集成、验证和确认，以及后续的运营阶段的安全监控与更新。*它强调了安全活动的迭代性和增量性，并要求在整个生命周期中维护一个完整的安全案例。*2.2整体安全理念：FuSa、SOTIF与Cybersecurity的协同*标准明确提出需将ISO26262（功能安全）、ISO21448（预期功能安全）和ISO21434（信息安全）进行整合。它探讨了这三者之间的相互影响和冲突，例如，信息安全攻击可能导致SOTIF相关性能衰减，而SOTIF触发的事件又可能诱发功能安全失效。*标准要求在设计阶段就进行统一的危害分析，而非简单地将这三者割裂处理。*2.3设计阶段的要求*系统架构设计：鼓励采用冗余、独立、多样化的架构策略，以降低系统性失效和随机硬件失效的风险。*传感器与感知安全：详细规定了针对传感器（激光雷达、摄像头、毫米波雷达）自身缺陷及环境干扰（如恶劣天气、遮挡）的设计要求。*决策规划安全：针对基于规则或基于机器学习的决策算法，提出可解释性、可验证性及行为安全约束（如最小风险策略）的要求。*2.4验证与确认（V&V）的方法论*这是标准的重中之重。它跳出传统V模型的局限，提出了一个包含虚拟仿真、场地测试和公共道路测试的V&V组合策略。*仿真验证：强调必须建立高保真度的传感器模型和场景模型，并采用基于场景的测试方法，覆盖海量边缘场景和危险场景。*场地测试：针对已识别的关键场景和功能边界，在受控环境中进行可重复的、可度量的测试。*实路确认：提出了衡量系统在真实开放道路上能否安全运营的统计证据获取方法，包括但不限于基于“无事故里程”的合理性论证，以及更复杂的基于风险的确认逻辑。*2.5安全案例与安全论证*标准要求开发团队提供一份完整的“安全案例”，以清晰、结构化的方式论证自动驾驶系统在所有定义的使用场景下，其残余风险在可接受范围内。*该安全案例需贯穿全生命周期，作为最终认证或获批上路的决定性文件。3.主要参与单位介绍——以博世（Bosch）为例在本标准的研制过程中，众多国际一流企业和机构贡献了关键力量。其中，罗伯特·博世有限公司（RobertBoschGmbH）作为全球领先的汽车技术与服务供应商，扮演了至关重要的角色。（1）企业背景与专业地位博世自1886年成立以来，一直是汽车技术创新和安全技术的先驱。在自动驾驶领域，博世拥有从传感器（摄像头、雷达）、域控制器到中间件、功能的完整产品线。其深厚的硬件开发经验和严格的系统安全工程文化，使其在推动安全标准化方面具有独特优势。（2）标准制定的技术贡献在ISO/TS5083的编制过程中，博世的技术专家主要贡献了以下几方面：*系统设计方法论：提出了基于“安全契约”的模块化设计思路，即在不同的ADS功能模块（如感知、规划、控制）之间明确定义安全接口和交互协议，以降低系统复杂性和耦合度。这一思想被标准采纳为推荐设计模式。*V&V场景测试库：博世共享了其开发的“场景图谱”方法论，该方法利用真实驾驶数据自动生成结构化场景，并基于风险严重度对场景进行分类。这为标准中关于“基于场景测试”的方法论提供了具体操作范例。*冗余失效安全机制：针对L4级无人驾驶的紧急接管问题，博世提出了基于“最小风险机动（MRM）”的行为准则模板，并详细阐述了如何通过多通道冗余的制动和转向系统来实现这一准则，该模板成为标准附录中的关键技术参考。*安全案例模版：博世贡献了其在多个量产项目中积累的安全案例结构化模版，帮助标准委员会定义了安全案例的层次结构（从系统级、功能级到部件级）和证据链的组织方式。（3）行业影响力凭借其在标准制定中的主导地位，博世不仅提升了自身产品在安全合规方面的权威性，也推动了整个供应链共同遵循该标准。其位于德国Schwieberdingen的自动驾驶测试中心，已成为全球范围内按照ISO/TS5083进行V&V流程的重要参考模型。4.结论ISO/TS5083:2025《道路车辆自动驾驶系统的安全性设计、验证和确认》的发布，是自动驾驶标准化进程中的一座重要里程碑。它系统性地回答了“如何证明一个自动驾驶系统是安全的”这一核心问题，将安全工程从一个分散的、概念性的挑战，转化为一个可遵循、可审计、可验证的流程。展望未来，该标准将产生深远影响：*产业推动：它将为全球OEM和Tier1供应商提供一份清晰的产品开发路线图，加速安全、可靠的自动驾驶解决方案从研发走向量产。*法规支撑：各国监管机构和认证机构（如UNECE、NHTSA）在进行自动驾驶车型准入审批时，将更有依据地引用该标准作为安全合规的坚实技术基础。*技术迭代：随着AI大模型等新技术的应用，标准的V