ISO 197252026 道路车辆 线控转向系统 系统安全指南标准立项发展报告

道路车辆线控转向系统系统安全指南标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Steer-by-wiresystems—Systemsafetyguidelines摘要随着汽车电动化、智能化与网联化技术的飞速发展，线控转向系统作为实现高级别自动驾驶的关键执行载体，正逐步从概念走向量产。然而，其取消了传统机械连接的特性，使得系统的功能安全、预期功能安全及信息安全面临前所未有的挑战。在此背景下，国际标准化组织（ISO）正式发布了ISO19725:2026《道路车辆线控转向系统系统安全指南》标准。本报告旨在对该标准的立项背景、核心内容、技术要点及行业影响进行系统性阐述。报告首先分析了全球汽车底盘线控化转型的趋势与安全痛点，明确了该标准作为首部针对线控转向系统安全的国际规范性文件的重要地位。其次，详细解读了标准涵盖的系统架构设计、安全完整性等级（ASIL）分配、故障容错机制、信息安全防护及验证确认等关键技术要求。报告指出，该标准建立了从安全目标定义到系统全生命周期管理的完整方法论，为供应商与主机厂提供了统一的设计与评估框架。本报告结论认为，ISO19725:2026的发布不仅填补了线控转向安全领域的国际标准空白，更将对全球智能网联汽车的安全技术路线产生深远影响。它不仅提升了产品的准入门槛，也加速了线控转向技术的合规化部署进程，为未来完全自动驾驶系统的安全落地奠定了坚实的基石。关键词：线控转向系统；系统安全；功能安全；ISO19725；自动驾驶；道路车辆；安全指南Keywords:Steer-by-wiresystems;Systemsafety;Functionalsafety;ISO19725;Autonomousdriving;Roadvehicles;Safetyguidelines正文1.标准立项背景与研究基础1.1技术发展趋势随着汽车“新四化”(电动化、网联化、智能化、共享化)的深入发展，传统的机械/液压式转向系统正面临技术瓶颈。线控转向系统完全取消了方向盘与转向执行机构之间的物理连接，转而通过电气信号传输驾驶意图。这种技术架构具备重量轻、布置灵活、响应快、易于与高级驾驶辅助系统（ADAS）及自动驾驶系统（ADS）集成的天然优势，正成为下一代底盘技术的核心。然而，机械连接的缺失也带来了严峻的可靠性挑战：一旦电子控制器、传感器或执行器发生失效，车辆将完全失去转向能力，直接危及驾乘人员及交通安全。1.2安全风险与标准缺口在ISO19725发布之前，全球针对线控转向系统的法规和标准主要集中于型式认证（如UNR79），虽然规定了失效后需具备“安全状态”，但缺乏对系统开发过程中如何进行安全分析、设计以及验证的系统性指导。与此同时，通用功能安全标准ISO26262提供了通用的开发流程，但未针对线控转向这一特殊应用场景的冗余架构、故障诊断策略及动态降级模式做出具体规定。因此，行业亟需一份专门的标准，来统一线控转向系统在功能安全、预期功能安全（SOTIF）以及信息安全（CyberSecurity）方面的具体设计要求和评价指南。1.3标准立项的必然性鉴于全球主要汽车制造商均已在高端车型及自动驾驶出租车（Robotaxi）上部署或计划部署线控转向系统，缺乏统一的安全指南将导致产品安全水平参差不齐，增加车辆互操作性的难度并阻碍全球贸易。因此，ISO/TC22/SC33（道路车辆/车辆动力学、底盘与自动控制）于数年前启动了ISO19725的起草工作，旨在汇集全球专家智慧，制定一份具有普适指导意义的“系统安全指南”。该标准的立项，标志着线控转向技术从“行业创新”阶段正式迈入“规范化认证”阶段。2.标准核心内容与技术要求ISO19725:2026标准全文系统性地阐述了线控转向系统从概念阶段到退役阶段的安全开发路径。其核心内容包括但不限于以下六个维度：2.1系统架构与安全概念标准首先定义了线控转向系统的基本架构，明确区分了手力反馈单元（HapticSteeringDevice）与前轮转向执行单元。标准强调，为避免单点失效导致转向功能完全丧失，系统必须采用多冗余架构（如双电机、双控制器、双电源、双通讯总线）。安全概念的核心在于：即使某一级冗余失效，系统仍需维持至少是“降级模式”下的安全转弯能力，直至车辆进入最小风险状态（MRM）。2.2功能安全要求（ASIL分解与分配）依据ISO26262，线控转向系统的安全目标通常被设定为最高安全完整性等级（ASILD）。标准提供了详细的ASIL分解指导，例如将转向功能分解为转向可靠性、反馈一致性及角度测量精度等多个子功能，并允许通过充分的独立冗余设计，将某一个ASILD的目标分解为两个ASILB(D)或三个ASILA(D)的子系统，从而降低单一组件的开发成本。标准还规定了在不同操作模式（如人工驾驶、辅助驾驶、完全自动驾驶）下的ASIL要求区别。2.3故障容错与失效管理标准对系统失效后的行为提出了明确要求，即必须定义明确的“故障操作（Fail-Operational）”策略，而不是简单的“故障安全（Fail-Safe）”停车。具体而言，系统需要快速诊断故障源，并根据故障严重程度执行不同的响应：轻微故障（如传感器信号漂移）可触发自恢复或校准；严重故障（如电机堵转）则需立即切断故障路径并启用备用路径。文档详细规定了从故障检测、故障隔离、故障通知到安全状态迁移的全过程时间要求（通常以毫秒计）。2.4预期功能安全（SOTIF）考量随着线控转向系统的智能化程度提高，标准首次将ISO21448（预期功能安全）的概念引入转向系统中。标准指出，线控转向系统在非故障状态下，也可能因环境感知的局限性、算法逻辑的局限性（如对极端路况下的转向助力策略判断失误）导致危害。因此，标准要求开发者对系统在复杂场景下的性能极限进行分析，并通过设计冗余算法或安全限制器来消除潜在非故障风险。2.5信息安全由于线控转向系统与外部网络（如车联网V2X、云端OTA）存在通信接口，标准强调必须参照ISO21434（道路车辆信息安全工程）进行风险分析。标准列举了针对转向系统的特定威胁模型，例如通过篡改转向指令导致车辆失控，或通过物理接口注入虚假CAN报文等。要求厂商必须设计安全网关、加密通信（如TLS或AES）、安全启动及代码签名机制，防止软件被恶意篡改。2.6验证与确认标准最后一部分提供了一套系统性的测试矩阵，涵盖在线试验、硬件在环（HIL）测试、整车在环（VIL）测试及真实道路测试。强调测试必须覆盖正常工况、边缘工况（如低附着系数路面、高速爆胎场景）及故障注入工况。标准要求提供详细的安全案例报告，证明在所有合理可预见的误用和故障情况下，系统均能保证安全。3.标准参与单位介绍：博世汽车部件（苏州）有限公司在ISO19725:2026的制定过程中，博世（Bosch）作为全球领先的汽车技术与服务供应商，发挥了至关重要的主导作用。博世汽车部件（苏州）有限公司（BoschAutomotiveProducts(Suzhou)Co.,Ltd.）作为博世在中国设立的最大的研发与制造基地之一，深度参与了该标准的中国区提案、技术讨论与国际协调工作。3.1公司背景与技术实力博世是全球最早进行线控转向系统研发的企业之一，其“伺服线控转向系统”（ServolectricSteer-by-wire）已在多个高端量产车型中实现规模化应用。博世拥有完整的“从芯片到系统”的垂直开发能力，包括专用电机、控制单元（ECU）、传感器及软件算法。博世汽车部件（苏州）有限公司成立于1999年，现已发展成为集研发、测试、生产、销售于一体的综合性基地。该公司设有专门的底盘系统安全与法规团队，长期跟踪并参与国际标准化工作。3.2在标准制定中的具体贡献在ISO19725的制定过程中，博世苏州的专家团队主要贡献了以下关键技术议题：-失效操作冗余架构案例：基于实际量产项目的经验，博世提出了典型的“双通道、双电源”冗余模型，并详细论证了在单点失效情况下如何通过“表决机制”维持转向力，这一案例被写入标准的“附录A——典型架构示例”中。-ASIL分解的实用方法：博世结合其在ECU开发中的经验，提出了针对转向执行器电机和位置传感器的ASIL分解矩阵，解决了行业内对于ASIL分解后“独立性”确认的难点。-量产测试方法论：博世苏州的测试团队主导了“HIL测试用例库”的开发，该库包含了数千条针对极端路况、通信中断、电源抖动的测试场景，极大地提升了标准中验证与确认章节的可操作性。-中国本土化适配：博世积极协调中国主机厂的需求，提出了针对中国复杂路况（如高架桥、多车道、频繁变道）下的安全策略调整建议，使得该标准不仅适用于欧洲市场，也对全球最大汽车市场的中国具有极强的指导意义。通过博世等一流企业的参与，ISO19725:2026不仅保持了国际标准的先进性和普适性，也充分吸收了实践中的工程智慧，避免了“纸上谈兵”的理论化倾向。4.标准的实施与行业影响4.1对行业技术路线的引导ISO19725:2026的发布，实际上为线控转向系统的量产设定了“安全红线”。任何宣称具备线控转向能力的系统，无论采用何种具体拓扑结构，都必须满足标准中关于冗余、故障响应及信息安全的强制要求。这直接推动了行业从过去“追求低成本单ECU”方案，转向了“高可靠、多冗余、支持故障操作”的正向开发路线。4.2对产业链的重塑该标准对供应链提出了更高的要求。传感器、线束、连接器及功率半导体等组件供应商，现在需要提供符合线控系统要求的高可靠性组件。例如，位置传感器必须经过双冗余或三冗余设计；电机必须具备短时过载能力以应对降级模式。这将加速淘汰低安全等级的零部件供应商，推动产业链向高精尖、高可靠性方向升级。4.3对国际法规与型式认证的影响可以预见，未来几年内，联合国欧洲经济委员会（UNECE）和各国监管机构将陆续修订R79、GB17675等转向系统法规。ISO19725极有可能成为这些法规中引用为“技术规范”的必备标准。主机厂在进行车型认证时，将可能需要提交一份符合ISO19725标准的“系统安全案例报告”，以此证明其设计是合规且安全的。结论ISO19725:2026《道路车辆线控转向系统系统安全指南》的发布，是汽车转向技术史上的一座重要里程碑。它不仅系统地解决了线控转向系统从机械解耦到安全运行的工程难题，更构建了一个覆盖功能安全、预期功能安全与信息安全的多维安全框架。该标准的出台，标志着行业已就线控转向的安全开发方法论达成全球共识，为这一革命性技术的大规模商业化应用扫清了最关键的标准障碍。展望未来，随着人工智能技术在车辆动力学控制中的深入应用，线控转向