自動駕駛系統安全保證的高效策略

通過將安全操作車輛的責任從人類駕駛員身上轉移，自動駕駛系統（ADS，俗稱自動駕駛汽車）可以釋放時間，并可能減少道路事故數量。矛盾的是，盡管安全是自動駕駛系統的主要預期之一，但它也是主要挑戰之一，并且可以說是我們尚未看到此類系統廣泛市場部署的關鍵原因之一。與前幾代汽車系統不同，常見的開發和安全保證實踐已不再足以應對自動駕駛系統固有的系統復雜性和運行不確定性的增加。事實上，在部署前展示安全實現的具體模型和方法仍然難以捉摸。為此，本論文側重于自動駕駛系統安全保證的高效策略，并從三個角度進行探討。

首先，進行了最先進的綜述，以識別和構建用于提供自動駕駛系統安全性（預測性）證據的可用方法，并識別需要進一步研究的空白和方向。

其次，探討了確保驗證與確認（V&V）以及自動駕駛系統安全要求的完整性的任務。運行設計域（ODD）的適當定義、形式化和管理提供了一種手段，以確保自動駕駛系統的規范、測試和操作之間的一致性 —— 這提出了一種彌補 V&V 完整性差距的方法。此外，為了解決安全要求的詳盡性問題，本論文提出使用定量風險規范（QRN）來引出車輛級的定量要求。QRN 通過考慮損失事件（如事故）的頻率，而不是要求列舉與自動駕駛系統相關的所有可能危害，來促進這種詳盡性。

第三，本論文擴展了預防性安全（PcS）的概念，提出了一種將 QRN 的定量安全要求與自動駕駛系統的運行時決策聯系起來的方法。這是通過增強自動駕駛系統的態勢感知（SAW）以了解其自身避免不同損失事件的能力來實現的。使用這種增強的 SAW 模型，并隨后考慮損失事件概率的不確定性，即使在可用數據有限的情況下，也能夠評估 QRN。因此，所提出的方法可以確保自動駕駛系統確實只做出已知符合 QRN 的決策。

總之，本論文提出的工作為如何彌合自動駕駛系統的定量安全要求和運行時決策鋪平了道路，并概述了一種自動駕駛系統高效安全保證的可能策略 —— 借鑒了所附論文的貢獻。盡管仍有幾個懸而未決的問題需要理解這種方法的影響，但本文展示的工作為未來的此類研究提供了堅實的基礎。

更多內容請參閱附件《EFFICIENT STRATEGIES FOR SAFETY ASSURANCE OF AUTOMATED DRIVING SYSTEMS》