北京中鼎经纬实业发展有限公司基于失效运行架构的自动驾驶技术在智能交通系统中的研究

随着汽车智能化和自动驾驶技术的快速发展，失效运行（Fail-Operational）架构已成为实现L4/L5级自动驾驶的核心技术挑战。本文基于TTTech Auto提出的系统性分析方法，深入探讨失效运行架构的设计逻辑、安全目标分解及验证流程，并结合形式验证工具SAL的实践案例，为自动驾驶系统的安全设计提供了可量化、可验证的工程路径，对芯片级安全架构设计具有重要参考价值。

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随着汽车智能化和自动驾驶技术的快速发展，失效运行（Fail-Operational）架构已成为实现L4/L5级自动驾驶的核心技术挑战。本文基于TTTech Auto提出的系统性分析方法，深入探讨失效运行架构的设计逻辑、安全目标分解及验证流程，并结合形式验证工具SAL的实践案例，为自动驾驶系统的安全设计提供了可量化、可验证的工程路径。

基于失效运行架构的自动驾驶技术在智能交通系统中的研究 图1

2. 失效运行架构的设计逻辑

失效运行架构的核心设计理念是通过冗余与多样性设计、安全决策逻辑以及形式化验证技术，实现从传统失效安全（Fail-Safe）到失效运行的跨越。在这种架构下，系统在发生故障时仍能保持部分功能的正常运行，从而确保自动驾驶车辆的安全性和可靠性。

基于失效运行架构的自动驾驶技术在智能交通系统中的研究 图2

3. 安全目标分解

通过硬件/软件失效概率评估、单点故障识别及依赖失效分析等方法，可以有效地对系统的安全性进行量化和评估。结合形式验证工具SAL的应用实践，提出了具体的验证流程和方法。

4. 形式化验证技术

通过对系统进行形式化建模和验证，能够确保自动驾驶系统的安全性和正确性。在实践中，采用TTTech Auto提出的系统性分析方法，结合冗余与多样性设计、安全决策逻辑等关键技术，实现了失效运行架构的高效应用。

5. 工程实践

基于上述理论和技术的研究，本文进一步探讨了失效运行架构在实际工程中的应用案例。通过具体的应用实例和验证结果，展示了该架构在提升自动驾驶车辆的安全性和可靠性方面的显着优势。

6.

失效运行架构的设计与实现是一个复杂的系统工程，需要结合多种先进的设计理念和关键技术。通过深入研究其设计逻辑、安全目标分解及验证流程，并将其成功应用于实际工程实践中，可以为智能交通系统的建设和完善提供重要的理论依据和技术支持。

参考文献

[1] 程维柳青

[2] 芝能智芯出品

[3] SAL形式验证工具

（本文所有信息均为虚构，不涉及真实个人或机构。）