Funkční bezpečnost vybraného systému silničního vozidla

Michal Richtář

Doctoral thesis

Functional safety of selected road vehicle system

Abstract:

Obsahem této disertační práce je problematika funkční bezpečnosti v oblasti silničních vozidel, zvláště pak využití vhodných metod, postupů a modelů, v návaznosti na novou situaci spojenou se zaváděním nových norem. Práce byla zaměřena na návrh vhodných postupů a využití kvalitativní a kvantitativní analýzy spolehlivosti vybraných systémů silničních vozidel, jež významně ovlivňují bezpečnost silničního provozu. Pro ověření skutečné úrovně vybraných parametrů spolehlivosti zařízení byl navržen program zkoušek spolehlivosti. Pro hodnocení funkční bezpečnosti byly zvoleny postupy a nástroje, jež vycházejí z principů funkční bezpečnosti elektrických/elektronických systémů souvisejících s bezpečností, popsaných v normě ČSN EN 61508 a ISO 26262. Disertační práce je tvořena částí teoretickou a experimentální a je rozčleněna do sedmi kapitol. V teoretické části práce jsou přehledně zpracovány a rozvinuty základní principy používané v oblasti funkční bezpečnosti. Byl vytvořen nový postup pro klasifikaci rizik pro silniční vozidla, který zjednodušuje proces posuzování rizik a přiřazení úrovně integrity bezpečnosti. Dále byly vybrány a popsány a rozpracovány metody pro kvalitativní a kvantitativní hodnocení funkční bezpečnosti. Všechny tyto metody jsou v souladu s doporučeními normy ISO 26262. Praktická část práce byla zaměřena na uplatnění postupů a metod navržených v teoretické části práce. Byly aplikovány na systém vstupních dveří autobusu a přední světlomet automobilu. V rámci kvalitativního hodnocení spolehlivosti byly s využitím postupu odpovídajících metod identifikovány jednotlivé funkce vstupních dveří autobusu a způsoby jejich selhání. Výsledkem je návrh různých opatření vedoucí ke snížení rizika. V rámci kvantitativní analýzy LED světla byl s využitím vhodných postupů vytvořen teoretický model bezporuchovosti pro náhodné poruchy hardware, na jehož základě by bylo možné výpočtem určit konkrétní číselné hodnoty ukazatelů funkční bezpečnosti.

Abstract:

This thesis deals with the functional safety of road vehicles, especially the utilization of appropriate methods, procedures and models, in response to the new situation, coupled with the introduction of new standards. The thesis was focused on the design of appropriate procedures and the utilization of qualitative and quantitative reliability analysis of motor vehicles selected systems, which significantly affect the road safety. To verify the actual levels of selected reliability parameters of equipment the reliability tests program has been created. Selected procedures and tools for functional safety assessment, based on the principles of functional safety of electrical / electronic safety-related systems, as described in the standards EN 61508 and ISO 26262, have been chosen. Dissertation thesis consists of theoretical and experimental part, and is divided into seven chapters. In the theoretical part are clearly organized and evolved the basic principles used in the field of functional safety. The new procedure for the risk classification for road vehicles, which simplifies the process of risk assessment and allocation of safety integrity levels, has been created. Furthermore, the methods for qualitative and quantitative evaluation of functional safety have been selected, described and elaborated. All these methods are in accordance with the recommendations of ISO 26262. The practical part focuses on the application of the procedures and methods proposed in the theoretical part. These methods to the bus entrance door system and front headlight car have been applied. Each function of the bus entry doors and their failure modes using the appropriate methods and procedures have been identified in a qualitative assessment of reliability. The result is proposition of various measures to the risk reduction. The theoretical model of reliability of random hardware failures using the appropriate procedures in a quantitative assessment of reliability has been performed. The specific numerical values for the functional safety parameters, on the basis of the performed model have been calculated.

Keywords

funkční bezpečnost, vozidlo, spolehlivost, FTA, FMEA

Keywords

functional safety, vehicle, reliability, FTA, FMEA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2014
• Supervisor: Ivana Olivková
• Reader: Jiří Stodola, Milan Lánský, Rostislav Matějka

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Dopravní technika a technologie