Quantifizieren der Vision Zero

Gesamtheitliche Effektivitätsbewertung von Fahrerassistenzsystemen

verfasst von: Lukas Stark

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : AutoUni – Schriftenreihe

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Inhaltsverzeichnis

Über dieses Buch

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl an elektronischen Systemen ausgestattet, die unter anderem dazu beitragen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Wirksamkeit von Fahrerassistenzsystemen und automatischen Fahrfunktionen hinsichtlich der Vermeidung von schweren Verkehrsunfällen.

Die entwickelte gesamtheitliche Methodik zur Effektivitätsbewertung adressiert folgende Themenschwerpunkte: Bewertungsmethodik, Datengrundlage und Integration der zu bewertenden Systeme in die Bewertungsumgebung.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl an elektronischen Systemen ausgestattet, die unter anderem dazu beitragen, die Sicherheit der Fahrzeuginsassen sowie weiterer Verkehrsteilnehmer zu erhöhen. Vor dem Hintergrund der Vision Zero, der Idealvorstellung eines Straßenverkehrssystems ohne Getötete und Schwerverletzte, stellt sich die Frage nach der Wirksamkeit von Fahrzeugsystemen zur Vermeidung von schweren und tödlichen Verkehrsunfällen. Die Beantwortung dieser Frage kann sowohl die Wirksamkeit aktueller Systeme beurteilen, als auch gezielt bei der Entwicklung zukünftiger Systeme unterstützen.

Lukas Stark

Kapitel 2. Grundlagen

Zusammenfassung

Im Rahmen der Betrachtung des Stands der Technik wird die grundlegende Funktionsweise aktueller Fahrerassistenzsysteme erläutert. Des Weiteren werden die bekannten Verfahren zur Bewertung der Wirksamkeit von Assistenz- und Sicherheitssystemen dargestellt und die vorhandenen Werkzeuge und Methoden hinsichtlich ihrer Eignung für eine Effektivitätsbewertung bezogen auf die Vision Zero eingeordnet. Abschließend wird der durch diese Arbeit zu adressierende Forschungsbedarf aufgezeigt und mit den Forschungsfragen und dazugehörigen Kriterien verknüpft.

Lukas Stark

Kapitel 3. Bewertungsmethodik

Zusammenfassung

Ausgehend von der Fragestellung, welchen Einfluss ein zu untersuchendes System auf das Unfallgeschehen hat, wird in diesem Kapitel die Methodik für eine Effektivitätsbewertung entwickelt. Erster Schritt beim Aufstellen einer Bewertungsmethodik ist die Festlegung der Bewertungskriterien. Es wird die Unfallvermeidung als Bewertungskriterium definiert. Im zweiten Schritt wird eine geeignete Bewertungsgrundlage gewählt. Für die Untersuchung der Unfallvermeidung kommen ausschließlich Unfallereignisse als Bewertungsgrundlage in Frage. Im letzten Schritt wird ein Bewertungsverfahren festgelegt, mit dessen Hilfe die gewählten Bewertungskriterien anhand der gewählten Bewertungsgrundlage untersucht werden können. Als Bewertungsverfahren wird eine Kombination aus simulativer und manueller Bewertung eingesetzt.

Lukas Stark

Kapitel 4. Datengrundlage

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird die Auswahl der für eine Effektivitätsbewertung zu betrachtenden Fälle thematisiert. Ausgehend von einer Unfalldatenbank werden Schritte definiert, die zu einer Fallauswahl führen, die eine Effektivitätsbewertung auf Basis der im Kontext der Vision Zero relevanten Fälle ermöglicht. Im ersten Schritt stellt eine Grundfilterung eine Grundqualität der Daten sicher und schließt nicht als Verkehrsunfall zu betrachtende Ereignisse aus. Der nächste Filterschritt erfolgt zur Einschränkung hinsichtlich der Verletzungsschwere der beteiligten Personen. Im dritten Filterschritt werden Einschränkungen bezogen auf technische Randbedingungen vorgenommen. Durch diese drei Filterschritte wird die für Bewertung von Fahrerassistenzsystemen für PKW relevante Basismenge gebildet, die für eine Bewertung der Wirksamkeit der Systeme bezogen auf die Vision Zero betrachtet wird.

Lukas Stark

Kapitel 5. Einbindung der zu untersuchenden Systeme

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird die Wahl eines geeigneten Simulationsverfahrens sowie die Integration der zu untersuchenden Funktionen in die Bewertungs- und Simulationsumgebung erläutert. Der als virtuelles Sicherheitsfahrzeug bezeichnete Verbund aus Adaptive Cruise Control (ACC), Autonomous Emergency Braking (AEB) und Lane Keeping Support (LKS) wird nach dem Closed-Loop-Prinzip in die Simulation eingebunden. Die zur Bereitstellung der für die Ausführung der Funktionsalgorithmen erforderlichen Information wird durch modellierte Sensorik realisiert. Die von den Funktionsalgorithmen ausgegebenen Soll-Anforderungen werden von modellierter Aktorik verarbeitet.

Am Beispiel des Autobahnchauffeurs wird das für die Bewertung des Sicherheitsfahrzeugs entwickelte Verfahren angepasst, um eine in einer gekapselten Umgebung verfügbare, hochautomatische Fahrfunktion nach identischem Prinzip in die Simulation integrieren und bewerten zu können.

Lukas Stark

Kapitel 6. Anwendung und Ergebnisse

Zusammenfassung

Die durch die Beantwortung der Forschungsfragen erarbeitete Methodik zur Effektivitätsbewertung wird in diesem Kapitel angewendet. Konkret wird für die Durchführung der simulativen Effektivitätsbewertung das Bewertungsframework rateEFFECT eingesetzt. Bei der konkreten Durchführung der Bewertung wird sowohl auf die simulative Bewertung mit rateEFFECT, als auch auf die manuelle Bewertung in Form einer Einzelfallstudie eingegangen. Die Ergebnisse der Bewertung des virtuelle Sicherheitsfahrzeugs zeigen auf, welche Anteile der Unfälle mit mindestens Schwerverletzten durch die Systeme ACC, AEB und LKS vermieden oder zumindest adressiert werden können. Anhand exemplarisch ausgewählter Fälle werden zusätzlich Unterschiede in der Effektivität zwischen einem Verbund aus Fahrerassistenzsystemen, dem virtuellen Sicherheitsfahrzeug, und einer automatischen Fahrfunktion, dem Autobahnchauffeur, aufgezeigt.

Lukas Stark

Kapitel 7. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Wirksamkeitsbewertung von Fahrerassistenzsystemen und automatisierten Fahrfunktionen hinsichtlich der Vermeidung von schweren Verkehrsunfällen. Die gesamtheitliche Methodik zur Effektivitätsbewertung ermöglicht eine Prognose des Einflusses eines zu untersuchenden Systems auf das Unfallgeschehen. Im Rahmen der Effektivitätsbewertung wird das Wirken eines Systems in rekonstruierten Realunfällen untersucht und bewertet, ob durch den Einsatz des zu untersuchenden Systems der Unfall hätte vermieden werden können. Bezogen auf Unfallereignisse mit Schwerverletzten oder Getöteten kann die Effektivitätsbewertung eine Aussage treffen, welchen Beitrag zur Vision Zero aktuelle Fahrerassistenzsysteme aus dem Stand der Technik bereits leisten können und welche Potenziale durch zukünftige Systeme adressiert werden sollten. Neben der inhaltlichen Zusammenfassung wird im letzten Kapitel weiterer Forschungsbedarf aufgezeigt.

Lukas Stark

Backmatter

Titel: Quantifizieren der Vision Zero
verfasst von: Lukas Stark
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-40636-3
Print ISBN: 978-3-658-40635-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-40636-3