为低速自动驾驶汽车开发符合 ISO 26262 和 SOTIF 的结构化文本

在 IFM Electronic 的支持下，该项目帮助培养学生的行业相关技能

“我们选择 MATLAB 和 Simulink 来实现安全层算法（的原因）是其配备了 ISO 26262 认证工具包，并且允许对模型和生成的代码进行静态（检查）。”

Jan Benders，HAN 应用科技大学控制系统项目经理

关键成果

  • 快速原型化自动驾驶汽车控制算法，支持在场景驱动的 3D 环境中进行测试
  • 使用 MATLAB 和 Simulink 生成可认证的 ISO 26262 和 SOTIF 合规结构化文本
  • 根据项目成果开发嵌入式控制系统设计教材，反映最新的工业热点话题
  • MATLAB 和 Simulink 工具支持创建开源、可重复使用的安全概念，并以符合行业标准的流程和文档为后盾
HAN 实施安全层的工作流程图，包括 IEC Certification Kit for ISO 26262 和代码和模型静态分析。

使用模型/代码静态分析和形式化验证的 AV 安全层的工作流程。

汉恩大学 (HAN) 是一所荷兰应用科学大学，其课程以与行业合作伙伴进行的研究为基础。作为荷兰低速 AV 实施安全概念 (SafeCLAI) 项目的牵头合作伙伴，HAN 在 IFM Electronic 的支持下为基于 ROS 的自动驾驶汽车设计了可重复使用的 ISO® 26262 和 SOTIF 合规安全层。

选择 MATLAB® 和 Simulink® 实施安全层使 HAN 能够访问 IEC 认证套件，从而实现符合标准的验证和确认工作流程，以生成可认证和可集成的代码。ROS Toolbox 通过使用专门的 ROS 报文帮助 HAN 团队克服了在 3D 环境中从模拟传感器传输数据的挑战。IFM Electronic 通过提供功能安全方面的专业知识，以及在安全控制器架构中执行生成的结构化文本的安全控制器来支持该项目。

结果就是，HAN 拥有一个可重复使用的、场景驱动的验证和确认环境，可以安全地测试自动驾驶汽车系统。预计未来该工作流程将继续发展并变得更加一体化。例如，由于 ROS 缺乏可认证的工作流程，HAN 正在考虑使用 RoadRunner 仿真驾驶场景，并将图像和信号处理的工作流程转移到 MATLAB 和 Simulink。对于未来的项目，HAN 也在考虑转向 C 代码生成并采用 Polyspace®，以检查并证明集成代码符合 MISRA™ 规定并增强工具链一致性。

该项目的源代码和相关文档已经发布在 GitLab®，以供工业用途和教育目的使用。此外，HAN 的课程将丰富 SafeCLAI 项目的功能安全课程材料，通过向学生介绍代码生成工具以及 MATLAB 和 Simulink 在行业中的使用方式，帮助他们培养宝贵的就业技能。

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