2. 危害识别:如何识别车辆级危害?功能故障与危害的关系

好,咱们进入正题。危害识别这一步,说白了就是回答一个问题:这辆车如果出了毛病,会怎么伤害人?

我刚开始做HARA的时候,总觉得这步很简单。不就是把功能列出来,然后想想它坏了会怎样吗?后来发现,没那么简单。你想想看,一个功能故障可能引发多种危害,而同一个危害也可能由不同的故障导致。这里面的门道,咱们今天好好捋一捋。

2.1 什么是车辆级危害?

车辆级危害,指的是在整车层面,由于某个功能发生故障,导致车辆出现危险状态,最终可能对人员造成伤害的场景。

注意关键词:整车层面。我们不是在分析某个芯片坏了会怎样,也不是分析某段代码跑飞了会怎样。我们要看的是,这些底层的问题最终在车辆行驶中表现为什么样的危险行为。

举个例子:

  • 不是「制动踏板位置传感器失效」—— 这是系统级故障
  • 而是「车辆在行驶中无法按驾驶员意图减速」—— 这是车辆级危害

我个人习惯把车辆级危害归纳为几大类,这样分析时不容易遗漏:

危害类别 典型表现 示例
非预期加速 车辆自行加速,或加速超出驾驶员预期 自适应巡航系统误判前车距离,突然急加速
非预期减速 车辆自行制动,或制动不足 自动紧急制动系统在无危险时误触发
非预期转向 车辆偏离预期行驶轨迹 车道保持系统在弯道中错误地反向打方向
非预期动力中断 行驶中突然失去动力 电池管理系统误判故障,切断高压输出
信息误导 向驾驶员提供错误的关键信息 剩余续航里程显示100km,实际只有20km

核心要点:车辆级危害必须描述为「车辆在某个场景下表现出的危险行为」,而不是「某个零件坏了」。这是新手最容易犯的错误。

2.2 功能故障与危害的关系

这里有个关键问题:功能故障和危害之间,到底是什么关系?

我打个比方你就明白了。功能故障是「病因」,危害是「症状」。同一个病因可能表现出不同的症状,而同一个症状也可能由不同的病因引起。

具体来说,它们之间的关系可以用一个模型来描述:

功能故障 → 系统行为异常 → 车辆危险状态 → 危害事件

咱们拆开来看:

  1. 功能故障:某个功能没有按设计意图执行。比如「自动紧急制动功能失效」。
  2. 系统行为异常:故障导致系统表现出非预期的行为。比如「车辆在需要制动时没有制动」。
  3. 车辆危险状态:系统异常行为在特定场景下形成的危险局面。比如「车辆以当前速度无法避免与前车碰撞」。
  4. 危害事件:危险状态最终导致人员受伤。比如「追尾前车,导致乘员受伤」。

我在项目中遇到过这样的情况:团队花了两周时间分析「转向灯控制模块失效」这个故障,但始终无法确定危害等级。为什么?因为他们一直在讨论「转向灯不亮」这个故障本身,而没有把它放到具体场景中去。

后来我引导他们思考:转向灯不亮,在什么场景下会真正造成伤害?

  • 白天、直行、车流稀少 → 几乎无危害
  • 夜间、变道、后方有高速来车 → 严重危害

你看,同一个故障,在不同场景下,危害程度天差地别。所以,危害识别必须结合运行场景

我的经验:做危害识别时,手里一定要拿着运行场景清单。每分析一个功能故障,就问自己三个问题:

  1. 这个故障在什么场景下会发生?
  2. 发生之后,车辆会表现出什么危险行为?
  3. 这个危险行为最终可能伤到谁?怎么伤?

2.3 危害识别的具体方法

好了,理论讲完了,咱们来点实操的。危害识别到底怎么做?我一般用三步法:

第一步:列出所有功能及其故障模式

先把你分析范围内的所有功能列出来。然后对每个功能,思考它可能以什么方式失效。

常用的故障模式包括:

  • 功能丧失(该做的不做)
  • 功能误触发(不该做的做了)
  • 功能执行错误(做了但做错了)
  • 功能时序错误(做早了或做晚了)
  • 功能输出超出范围(给的太多或太少)

第二步:分析每个故障导致的车辆级危害

这一步需要把故障模式放到具体的运行场景中,推导出车辆的危险行为。

举个例子,咱们分析「自适应巡航系统」的「功能丧失」故障:

故障模式 运行场景 车辆危险行为 车辆级危害
ACC功能丧失(无法减速) 高速公路上,前车减速 车辆未按预期减速,持续接近前车 与前车发生追尾碰撞
ACC功能丧失(无法加速) 高速公路上,汇入主路 车辆无法加速至设定速度,与后方来车速度差过大 与后方来车发生侧碰
ACC误触发加速 城市拥堵路段,前车静止 车辆突然加速撞向前车 与前车发生追尾碰撞

注意:同一个故障模式,在不同场景下可能产生完全不同的危害。所以一定要把场景描述清楚。我曾经见过一份HARA报告,危害描述写的是「车辆失控」,这种描述太笼统了,根本无法用于后续的安全目标定义。

第三步:确认危害的完整性

这一步容易被忽略,但很重要。你需要确认:

  • 是否覆盖了所有相关的运行场景?
  • 是否考虑了所有可能受影响的人员(驾驶员、乘客、行人、其他车辆乘员)?
  • 是否考虑了不同的危害类型(碰撞、碾压、火灾、电击等)?

我个人习惯在完成初稿后,找一位没参与分析的同事做一次「红队审查」。让他从完全不同的角度来挑战你的分析结果。很多时候,旁观者清,他能发现你遗漏的场景或危害。

2.4 常见误区与避坑指南

做危害识别这么多年,我见过太多人踩坑。这里分享几个最常见的:

误区一:把系统级故障当作车辆级危害

比如写「制动踏板传感器失效」作为危害。这不是危害,这是故障原因。正确的写法应该是「车辆在需要制动时无法提供足够的制动力」。

误区二:危害描述过于笼统

比如写「车辆失控」。失控是什么?是加速失控?转向失控?还是制动失控?不同的失控类型,安全目标和安全措施完全不同。

误区三:遗漏非碰撞类危害

很多人只关注碰撞,忽略了其他类型的危害。比如电动车的高压电击、电池热失控导致的火灾、自动驾驶模式下驾驶员被锁在车外等。

避坑指南:我曾经在一个项目中,团队花了大量时间分析碰撞类危害,结果忽略了「充电过程中电池过热起火」这个危害。后来客户审核时被一票否决,整个HARA重做。从那以后,我每次都会专门列一个「非碰撞危害清单」来查漏补缺。

2.5 小结

危害识别是整个HARA的基石。这一步做不好,后面的安全目标、功能安全概念都是空中楼阁。

记住几个关键点:

  • 车辆级危害必须描述为整车层面的危险行为
  • 功能故障和危害之间是多对多的关系
  • 危害识别必须结合具体的运行场景
  • 不要遗漏非碰撞类危害

下一章,咱们聊聊如何对识别出的危害进行严重度评估。那一步也有很多坑等着你。