3. 危害识别:系统级危害的识别方法

危害识别,说白了就是回答一个问题:“这辆车在什么情况下会出大事?”

我刚开始做功能安全那会儿,总觉得这步很简单——不就是把能想到的故障列出来吗?后来在一个线控制动项目上吃了亏,才明白:你漏掉的那个危害,往往就是最致命的那一个。

今天咱们就聊聊,怎么系统地把危害找出来。我习惯把方法分成两类:头脑风暴法和检查表法。两者不冲突,反而应该搭配着用。

3.1 头脑风暴法:让团队“吵”出危害

头脑风暴不是一群人瞎聊。它有一套规矩,我总结成四个字:广、深、记、判。

阶段 做什么 我的经验
广 先发散,不设限。任何“如果……会怎样”都记下来 别急着否定,哪怕听起来很蠢的想法,也可能引出真问题
深 针对每个场景追问“然后呢?”直到触达系统边界 我习惯追问至少3层,很多危害藏在第二层之后
记 指定专人记录,不遗漏任何一条 录音+白板拍照,回头整理时经常发现遗漏
判 会后筛选、归类、合并重复项 当场不评判,否则发散效果会大打折扣
我的小技巧: 每次头脑风暴前,我会先给团队看一段“事故场景视频”或“危险驾驶片段”。这能快速把大家拉进同一个语境里,避免天马行空到跟系统无关的方向。

3.2 检查表法:用清单堵住漏洞

头脑风暴靠创意,检查表靠经验。说白了,就是把前人踩过的坑整理成清单,一条一条过。

我参与过几个OEM的项目,每家都有自己的检查表。但核心维度差不多,我整理了一个通用版:

检查维度 典型问题示例 关注点
功能异常 该加速时没加速?该刹车时没刹车? 功能缺失/错误/非预期激活
信号故障 传感器数据跳变?通信中断? 信号卡死/超时/乱序/超范围
外部环境 雨雪天、隧道、强光、电磁干扰 环境因素对感知和执行的干扰
人为误用 驾驶员误操作、维修人员接错线 可预见的误用场景
系统交互 多个功能同时激活时冲突? 功能间耦合与资源竞争
注意: 检查表不是万能的。它只能覆盖已知风险,对于全新架构或创新功能,必须结合头脑风暴。我曾经在一个L3级自动驾驶项目上,检查表只覆盖了60%的危害,剩下40%全靠头脑风暴补上。

3.3 两种方法怎么搭配?

我推荐一个“三明治”流程:

  1. 先用检查表快速过一遍,把已知危害先列出来,给团队建立基线。
  2. 再用头脑风暴深挖,针对检查表没覆盖的“灰色地带”重点讨论。
  3. 最后用检查表复查,确保头脑风暴产出的新危害,没有遗漏已知维度。

这样做的好处是:既有广度,又有深度。

3.4 危害识别实战:以电动助力转向系统为例

咱们拿一个具体的系统练练手——电动助力转向系统(EPS)。

假设场景:车辆以80km/h在高速上行驶,驾驶员需要轻微修正方向。

我带着团队做过一次,下面是部分产出:

编号 危害描述 运行场景 识别方法
H-01 转向助力突然丧失,驾驶员需用大力气转动方向盘 高速行驶、弯道 检查表(功能异常)
H-02 转向助力非预期增大,导致方向盘突然打偏 高速直线行驶 头脑风暴
H-03 转向角度传感器信号卡死,系统误判驾驶员意图 连续弯道 检查表(信号故障)
H-04 电机控制器过热,输出扭矩波动 长时间爬坡+高温天气 头脑风暴
H-05 CAN总线通信延迟,转向指令响应滞后 高负载工况(多ECU同时通信) 检查表(系统交互)
关键点: 同一个危害可能对应多个运行场景。比如“转向助力丧失”,在高速和低速场景下的后果完全不同。所以危害识别时,一定要绑定场景,否则后续ASIL等级评估会失准。

3.5 危害描述的“三要素”

很多新手写危害描述,要么太笼统(“系统故障”),要么太技术(“MOSFET短路”)。我建议用这个模板:

“在[运行场景]下,由于[故障原因],导致[系统行为],从而引发[车辆级危害]。”

举个例子:

  • ❌ 错误写法:EPS故障
  • ✅ 正确写法:在高速直线行驶时,由于扭矩传感器信号异常,导致EPS输出非预期助力,从而引发车辆非预期转向。

你看,这样写,后续做安全目标推导时,因果关系一目了然。

3.6 知识结构图:危害识别全景

下面这张图,是我每次培训必画的。它把整个危害识别的逻辑串起来了:

危害识别全景图 危害识别 头脑风暴法 检查表法 发散:不设限 追问:至少3层 功能异常 信号故障 外部环境 人为误用 输出:危害清单 + 场景绑定 核心原则:先检查表打底 → 再头脑风暴深挖 → 最后检查表复查 每个危害必须绑定运行场景,否则后续ASIL评估会失准

3.7 避坑指南

最后,分享几个我踩过的坑:

  • 别把“故障”当“危害”。故障是内部原因,危害是车辆级后果。比如“传感器短路”是故障,“车辆非预期加速”才是危害。
  • 别忽略“复合场景”。比如“高速+雨天+隧道出口”,单一场景下可能无害,组合起来就是致命风险。
  • 别只做一次。危害识别不是一次性活动。系统设计变更、新增功能、甚至法规更新,都可能引入新危害。我建议每个项目至少做三轮:概念阶段、系统设计阶段、详细设计阶段。
我的习惯: 每次危害识别会议结束后,我会把清单打印出来贴在工位上。接下来一周,每天路过时扫一眼,经常能发现遗漏的场景。这个方法帮我补过至少3个关键危害。

嗯,危害识别就聊到这儿。记住一句话:找全危害,安全目标才立得住。