发展智能网联汽车的初衷是降低占总数约94%的人为失误导致交通事故的发生率，然而，智能网联汽车在感知、决策、控制等多方面存在性能不足，反而又为人类带来新的交通事故，暴露了智能网联汽车安全问题的严峻性。本书重点围绕智能网联汽车系统安全的功能安全、预期功能安全和信息安全三大关键研究领域展开内容，介绍了智能网联汽车系统安全定义与内涵、重要意义以及体系架构；阐述了系统工程理论、系统危害机理、系统安全保障理论及安全可接受性理论；系统地介绍了功能安全、预期功能安全和信息安全；调研了国内外自动驾驶汽车厂家以及行业专家在功能安全、预期功能安全、信息安全以及融合安全方面的实践案例；总结了智能网联汽车系统安全面临的安全挑战以及学界和企业界提出的一些前沿解决方案。

本书适用于智能交通系统、汽车安全和自动驾驶等领域的有关人员学习参考，也可作为高等院校车辆工程相关专业师生的参考教材。

1.响应时代与国家战略需求：契合新一轮科技革命和产业变革趋势，顺应汽车产业向新能源、智能化转型方向。紧密对接《中国制造2025》对节能与新能源汽车的重点发展战略，满足国家对新能源汽车产业技术人才培养需求，为我国电动汽车产业发展提供知识支持与人才储备指引。
2. 专业团队联合打造：由清华大学李骏院士院士和北京航空航天大学交通科学与工程学院院长杨世春主编。融合学术理论深度与企业实践前沿性，确保知识体系既具系统性，又紧密贴合工程实际，让读者学到的知识能直接应用于产业实践。
3. 内容全面且体系完整：作为战略性新兴领域十四五高等教育系列教材之一，与系列其他书籍共同涵盖智能新能源汽车设计、控制、制造与系统工程多方面。本书聚焦智能网联汽车的系统安全理论、功能安全、预期功能安全、信息安全方面的专业知识，并包含了企业对于智能网联汽车开展的安全实践，让学生全面掌握智能网联汽车系统安全知识。
4. 理论与实践深度融合：不仅阐述电驱动的基础理论，还引入企业真实设计案例。通过实际案例分析，解决高校智能网联汽车课程理论与实践脱节问题，培养学生创新精神和实践能力 ，使其更符合企业对人才的实际需求。
5. 紧跟产业发展趋势：及时反映全球汽车智能化进程，展现行业新动态。

随着科技的飞速发展，智能网联汽车已经成为汽车工业和信息技术融合的典范，其不仅代表了未来汽车产业的发展方向，更在提升交通效率、保障行车安全、优化用户体验等方面展现出巨大潜力。然而，智能网联汽车的高度智能化和网联化也带来了前所未有的安全挑战。如何确保智能网联汽车在复杂多变的交通环境中安全、可靠地运行，已成为业界关注的焦点。因此，智能车辆工程等相关专业的学生了解并掌握智能网联汽车的安全技术变得尤为重要。

本书入选了战略性新兴领域十四五高等教育教材体系智能网联和新能源汽车建设项目。作为智能网联汽车系统安全技术课程的教材，本书旨在全面、系统地探讨智能网联汽车系统安全的关键技术、理论框架及实践案例。全书分为7章，分别为绪论、系统安全理论、智能网联汽车功能安全、智能网联汽车预期功能安全、智能网联汽车信息安全、智能网联汽车安全典型实践以及智能网联汽车安全技术展望。

本书不仅注重理论知识的传授，更强调实践应用的指导。通过对来自科研机构和企业的大量案例进行分析和技术解读，读者可以更加直观地理解智能网联汽车系统安全技术的实际应用场景和解决方案。同时，本书还展望了智能网联汽车安全技术的未来发展趋势，为行业内的创新和发展提供了有益的参考。

本书由中国工程院院士，清华大学车辆与运载学院李骏教授和北京航空航天大学交通科学与工程学院院长杨世春教授担任主编，清华大学王红副研究员、吉林大学张玉新副教授、北京航空航天大学曹耀光副研究员担任副主编，清华大学的张晓飞、上海禾赛科技有限公司赵鑫、北京地平线机器人技术研发有限公司杨虎、安准起元科技（上海）有限公司赵兴臣、德国布伦瑞克工业大学陈海军参与编写。具体的编写分工如下：第1章由张晓飞编写，第2章由王红编写，第3章由张玉新、陈海军、赵鑫、杨虎编写，第4章由王红和赵兴臣编写，第5章由曹耀光编写，第6章和第7章由张晓飞、张玉新和曹耀光编写，全书由李骏和杨世春统稿。

在编写本书的过程中，我们得到了
王明强、于文浩、彭亮、邵文博、刘家欣、张凌骏、郑博文、颜祥宇、吴奕佳、许佳慧、张明、王晴等同学的大力帮助和
众多业内专家和学者的支持与帮助。他们无私的分享和宝贵的建议，使本书的内容更加丰富、实用。在此，我们向所有为本书付出努力的同仁和相关参考文献的作者表示衷心的感谢。

由于智能网联汽车系统安全技术涉及面广、发展迅速，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。



编者

李骏，清华大学教授，中国工程院院士。1958年3月出生于吉林省，1989年获博士学位毕业于吉林工业大学汽车学院，同年就职于中国一汽，历任中国一汽技术中心总工程师、技术中心主任、一汽集团总工程师等职务。2018年3月入职清华大学。曾任国际汽车工程师学会联合会（FISITA）主席，现任中国汽车工程学会理事长。
长期主持中国一汽技术中心产品自主研发与科技创新工作，建成国内领先的自主研发体系和能力，完成多项重大产品换代研发以及国家863、973和重大装备型号研制项目。主持研发出一汽解放品牌重型商用车系列柴油机、自主高压共轨电控系统产品、发明双轨电控可变喷油规律高压喷油系统和气驱动尿素喷射NOX排放后处理系统并实现产业化；主持研发出一汽红旗品牌直喷增压汽油机直4、V6、V6和V12系列产品，国内首款基于DCT双离合器自动变速器的P2插电式混合动力总成产品；主持研发出我国第三代高机动战术MV3车辆平台；提出一汽智能网联汽车挚途技术战略和技术路线，主持完成了红旗L3自动驾驶原型车和智慧城市智能汽车前瞻预研发。
曾获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项，国家技术发明奖二等奖1项，中国汽车工业科技进步特等奖3项、一等奖2项，国家机械工业科技进步一等奖2项、二等奖1项，2012年荣获何梁何利科学与技术创新奖，获得授权专利9项，发表论文98篇和专著1部，2013年当选为中国工程院院士。

杨世春，2004年博士毕业于吉林大学汽车工程学院，2008年从汽车动态模拟国家重点实验室博士后出站，2013-2014年在美国伊利诺伊大学做访问学者。国家万人计划领军人才，科技部中青年科技创新领军人才。现任北京航空航天大学新能源汽车工程工信部交叉学科长聘教授、博士生导师，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分标委副主任委员、中国电动汽车充电基础设施促进联盟专家委员会委员、电动汽车产业技术创新战略联盟技术专家委员会委员、智能车辆产业技术创新战略联盟专家咨询委员会委员、北京航空航天大学学报编委。近年来带领创新团队围绕我国重大科技与产业战略需求，从事电动汽车能源动力系统安全、高效优化理论及集成控制相关科学与技术的基础研究工作，在电动汽车能源动力系统总成集成设计方法、优化理论及复杂机电系统耦合控制理论方面，攻克了多项技术难题。2018年获中国汽车工业科技进步一等奖（排名3）、2018年获科学技术二等奖（排名1）、2016年获中国汽车工业技术发明奖一等奖（排名1）、2017年获技术发明奖二等奖（排名2）、2018年获北京市教学成果奖二等奖（排名3）、2015年获北京市科学技术奖三等奖（排名1）、2011年获中国智能交通协会科学技术奖三等奖（排名1）、2004年获吉林省科学技术奖二等奖（排名3）。近五年以第一享有人身份获授权国家发明专利25项，以第一或者通信作者发表SCI收录论文20多篇，出版教材、专著各1部，负责国际合作项目、十三五重大专项、863项目、自然基金重点、面上、青年项目、科技支撑项目等纵向项目17项。

序
前言
缩略语对照表
第1章绪论
本章导学..001
学习目标..001
1.1智能网联汽车系统安全定义与内涵..001
1.1.1智能网联汽车系统安全定义..001
1.1.2智能网联汽车系统安全内涵..002
1.2智能网联汽车系统安全的重要意义..002
1.2.1交通强国建设..002
1.2.2人民生命财产安全..002
1.2.3产业链成熟保障..003
1.3智能网联汽车系统安全体系..
003
1.3.1智能网联汽车系统安全关键组成..003
1.3.2智能网联汽车系统安全体系架构..005
1.4本书结构..008
习题..008
参考文献..009
第2章系统安全理论
本章导学..011
学习目标..011
2.1系统安全开发理论..012
2.1.1系统工程理论..012
2.1.2系统危害机理..015
2.1.3系统安全保障理论..022
2.1.4安全可接受性理论..028
2.2系统安全设计方法..032
2.2.1整体设计流程..032
2.2.2系统概念设定..033
2.2.3安全设计与开发..044
2.2.4系统认证与发布..049
习题..050
参考文献..052
第3章智能网联汽车功能安全
本章导学..054
学习目标..054
3.1功能安全基础理论与概念..055
3.1.1功能安全基本概念..055
3.1.2功能安全相关标准..058
3.1.3安全管理与组织架构..061
3.2安全需求与架构开发..064
3.2.1相关项定义..064
3.2.2危害分析和风险评估..066
3.2.3功能安全概念..072
3.2.4系统开发阶段..075
3.2.5硬件开发阶段..088
3.2.6软件开发阶段..100
3.3系统集成测试及确认..107
3.3.1系统及相关项集成和测试..107
3.3.2安全确认..113
3.3.3功能安全认可措施..114
习题..115
参考文献..117
第4章智能网联汽车预期功能安全
本章导学..119
学习目标..119
4.1预期功能安全基本概念..120
4.1.1预期功能安全基本定义..
120
4.1.2预期功能安全相关标准..125
4.2预期功能安全活动流程..126
4.2.1预期功能安全分析评估..127
4.2.2预期功能安全验证与确认..134
4.2.3预期功能运行阶段活动..137
4.3预期功能安全保障技术..140
4.3.1人工智能算法监测与防护..140
4.3.2运行设计域的监测与防护..152
4.3.3道路法规符合性监测与防护..157
习题..172
参考文献..174
第5章智能网联汽车信息安全
本章导学..176
学习目标..176
5.1信息安全基础概念..177
5.1.1信息安全基本概念..177
5.1.2信息安全理论基础..178
5.2信息安全保护对象..180
5.2.1车联网系统..180
5.2.2车内网..181
5.2.3车际网与车载移动互联网..
185
5.3信息安全标准法规与管理体系..187
5.3.1信息安全法律法规..187
5.3.2信息安全标准..192
5.3.3信息安全合规管理体系..
195
5.4网络安全保障技术..199
5.4.1态势感知与入侵检测..199
5.4.2加密与认证..207
5.4.3其他防护技术..210
5.5数据安全技术..215
5.5.1数据资产盘点..216
5.5.2数据分类分级..218
5.5.3敏感数据脱敏..223
5.5.4敏感数据销毁..227
5.6信息安全测试方法..230
5.6.1信息安全测试原则与总流程..230
5.6.2信息安全测试对象与单元..233
5.6.3信息安全测试工具..236
5.6.4信息安全测试内容..236
5.6.5信息安全测试依据..238
习题..239
参考文献..239
第6章智能网联汽车安全典型实践
本章导学..242
学习目标..242
6.1功能安全典型实践..242
6.1.1功能安全概念阶段开发实践..243
6.1.2功能安全系统及软硬件阶段开发
实践..251
6.1.3关键零部件安全开发实践..254
6.2预期功能安全典型实践..261
6.2.1整车级预期功能安全开发实践..261
6.2.2部件级预期功能安全开发实践..272
6.3信息安全典型实践..278
6.3.1智能网联汽车数据安全实践..278
6.3.2高级驾驶辅助系统的网络安全
实践..280
习题..282
参考文献..285
第7章智能网联汽车安全技术展望
本章导学..287
学习目标..287
7.1智能网联汽车安全技术的发展与
挑战..287
7.1.1功能安全面临的挑战..287
7.1.2预期功能安全面临的挑战..288
7.1.3信息安全面临的挑战..289
7.2智能网联汽车安全技术的发展趋势..291
7.2.1功能安全前沿技术..291
7.2.2预期功能安全前沿技术..292
7.2.3信息安全前沿技术..293
习题..295