Das Open Autonomy Safety Case Framework - Ein Leitfaden für die sichere Bereitstellung autonomer Fahrzeuge

Core Concepts

Das Open Autonomy Safety Case Framework bietet einen ganzheitlichen Ansatz, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge durch einen transparenten und evidenzbasierten Sicherheitsnachweis zu gewährleisten. Es kombiniert bewährte Verfahren aus verschiedenen Branchen, um Entwickler dabei zu unterstützen, autonome Fahrzeuge sicher und verantwortungsvoll auf die Straße zu bringen.

Abstract

Das Open Autonomy Safety Case Framework (OASCF) ist ein umfassender Rahmen, der Entwickler dabei unterstützt, die Sicherheit autonomer Fahrzeuge durch einen strukturierten Sicherheitsnachweis zu belegen.
Der Rahmen basiert auf drei Säulen:

"Live It Right": Dieser Teil argumentiert, dass die Organisationen, die das autonome Fahrzeug entwickeln und betreiben, eine starke Sicherheitskultur und ein robustes Sicherheitsmanagementsystem haben. Dies schafft das nötige Vertrauen in den Rest des Sicherheitsnachweises.

"Engineer It Right": Hier wird argumentiert, dass das autonome System nach bewährten Verfahren der Sicherheitstechnik entwickelt und getestet wurde. Dazu gehören die Identifizierung von Gefahren, die Risikobewertung und die Umsetzung geeigneter Sicherheitsmaßnahmen entsprechend relevanter Standards wie ISO 26262 und ISO 21448.

"Operate It Right": Dieser Teil argumentiert, dass der Betrieb des autonomen Systems sicher ist. Dazu werden Betriebskontrollen und Sicherheitsleistungsindikatoren (SPIs) eingesetzt, um die Wirksamkeit der Sicherheitsmaßnahmen im realen Betrieb zu überwachen und kontinuierlich zu verbessern.

Das OASCF bietet eine Vorlage für eine strukturierte Sicherheitsargumentationsstrategie, die auf den drei Säulen aufbaut. Es unterstützt Sicherheitsingenieure dabei, einen nach ANSI/UL 4600 konformen Sicherheitsnachweis zu erstellen, der die Sicherheit des autonomen Systems überzeugend belegt. Darüber hinaus enthält der Rahmen Vorlagen für Sicherheitsnachweise, Checklisten für Sicherheitsnachweise und einen Katalog von Sicherheitsleistungsindikatoren.

Stats

Das OASCF kombiniert bewährte Verfahren aus verschiedenen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Automobilindustrie, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge zu gewährleisten.
Der Rahmen basiert auf drei Säulen: "Live It Right", "Engineer It Right" und "Operate It Right", die zusammen einen überzeugenden Sicherheitsnachweis liefern.
Das OASCF unterstützt Entwickler dabei, einen nach ANSI/UL 4600 konformen Sicherheitsnachweis zu erstellen, der die Sicherheit des autonomen Systems belegt.
Der Rahmen enthält Vorlagen für Sicherheitsnachweise, Checklisten und einen Katalog von Sicherheitsleistungsindikatoren.

Quotes

"Das OASCF bietet einen ganzheitlichen Ansatz, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge durch einen transparenten und evidenzbasierten Sicherheitsnachweis zu gewährleisten."
"Der Rahmen kombiniert bewährte Verfahren aus verschiedenen Branchen, um Entwickler dabei zu unterstützen, autonome Fahrzeuge sicher und verantwortungsvoll auf die Straße zu bringen."

Key Insights Distilled From

The Open Autonomy Safety Case Framework

by Michael Wagn... at arxiv.org 04-09-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.05444.pdf

Deeper Inquiries

Wie kann das OASCF an spezifische Branchenanforderungen und Regulierungen angepasst werden, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge in unterschiedlichen Einsatzszenarien zu gewährleisten?

Das Open Autonomy Safety Case Framework (OASCF) kann an spezifische Branchenanforderungen und Regulierungen angepasst werden, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge in verschiedenen Einsatzszenarien zu gewährleisten, indem es eine flexible und anpassbare Struktur bietet. Hier sind einige Möglichkeiten, wie das OASCF angepasst werden kann:

Branchenspezifische Standards einbeziehen: Das OASCF kann so konfiguriert werden, dass es relevante Branchenstandards wie ISO 26262 für funktionale Sicherheit und ISO 21448 für die Sicherheit der beabsichtigten Funktionalität berücksichtigt.

Einsatzszenarien berücksichtigen: Das Framework kann an die spezifischen Einsatzszenarien angepasst werden, z. B. durch die Integration von Sicherheitsanforderungen für städtische Umgebungen, Autobahnen oder schwierige Wetterbedingungen.

Regulatorische Anforderungen einbeziehen: Das OASCF kann so gestaltet werden, dass es den regulatorischen Anforderungen verschiedener Länder oder Regionen entspricht, z. B. durch die Integration von Vorschriften zur Zulassung von autonomen Fahrzeugen.

Risikobewertung anpassen: Das Framework kann flexibel sein, um unterschiedliche Risikobewertungen für verschiedene Branchen oder Anwendungsfälle zu ermöglichen, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsziele angemessen definiert sind.

Durch diese Anpassungen kann das OASCF sicherstellen, dass die Sicherheitsanforderungen für autonome Fahrzeuge in verschiedenen Branchen und Einsatzszenarien erfüllt werden.

Wie können Herausforderungen bei der Umsetzung eines "lebendigen" Sicherheitsnachweises, der kontinuierlich an Systemänderungen angepasst wird, adressiert werden?

Die Umsetzung eines "lebendigen" Sicherheitsnachweises, der kontinuierlich an Systemänderungen angepasst wird, birgt einige Herausforderungen, die adressiert werden müssen:

Automatisierung von Prozessen: Es ist wichtig, Prozesse für die automatisierte Überwachung von Sicherheitsleistungsindikatoren (SPIs) und die Analyse von Sicherheitsargumentänderungen zu implementieren, um die Reaktionszeit auf Systemänderungen zu verkürzen.

Klare Kommunikation und Transparenz: Es ist entscheidend, dass alle Stakeholder über die Änderungen im Sicherheitsnachweis informiert werden und dass die Gründe für diese Änderungen transparent dargelegt werden, um das Vertrauen in die Sicherheit des Systems aufrechtzuerhalten.

Regelmäßige Überprüfung und Validierung: Kontinuierliche Überprüfung und Validierung der Sicherheitsargumente und der zugrunde liegenden Daten sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass der Sicherheitsnachweis aktuell und gültig bleibt.

Schulung und Schulung des Personals: Das Personal muss geschult werden, um die Bedeutung eines "lebendigen" Sicherheitsnachweises zu verstehen und angemessen auf Systemänderungen zu reagieren.

Durch die gezielte Bewältigung dieser Herausforderungen kann ein "lebendiger" Sicherheitsnachweis effektiv umgesetzt werden.

Inwiefern könnte das OASCF um Aspekte der Cybersicherheit erweitert werden, um den zunehmenden Regulierungsanforderungen in diesem Bereich gerecht zu werden?

Um den zunehmenden Regulierungsanforderungen im Bereich der Cybersicherheit gerecht zu werden, könnte das OASCF um folgende Aspekte erweitert werden:

Integration von Cybersicherheitsstandards: Das Framework könnte Standards wie ISO/SAE 21434 zur Cybersicherheit von Fahrzeugen integrieren, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsanforderungen für autonome Fahrzeuge auch den Cybersicherheitsaspekten gerecht werden.

Berücksichtigung von Angriffsszenarien: Das OASCF könnte erweitert werden, um spezifische Angriffsszenarien und Gegenmaßnahmen im Sicherheitsnachweis zu adressieren, um die Resilienz des Systems gegenüber Cyberbedrohungen zu stärken.

Regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen: Das Framework könnte Prozesse für regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen und Audits zur Identifizierung von Schwachstellen und zur Gewährleistung der Einhaltung von Cybersicherheitsstandards umfassen.

Schulung zur Cybersicherheit: Die Integration von Schulungen und Schulungen zur Cybersicherheit für das Personal, das mit dem Sicherheitsnachweis arbeitet, könnte die Sensibilisierung für Cybersicherheitsrisiken und bewährte Verfahren fördern.

Durch die Erweiterung des OASCF um Aspekte der Cybersicherheit kann sichergestellt werden, dass autonome Fahrzeuge den zunehmenden Regulierungsanforderungen in diesem Bereich gerecht werden.