Fahrerverhaltensmodellierung für die prospektive, stochastische Wirksamkeitsbewertung von Fahrerassistenzsystemen der Aktiven Fahrzeugsicherheit

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitDissertation

Abstract

Verglichen mit der Passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen ist die Aktive Sicherheit ein noch recht junges Themengebiet der Automobiltechnik, da eine nennenswerte Durchdringung des Verkehrs erst in den 1990er Jahren durch einen breiteren Serieneinsatz von reaktiv eingreifenden Fahrdynamikregelsystemen wie ESP und ABS erfolgte. Fahrerassistenzsysteme (FAS), die kritische Situationen durch proaktive Eingriffe vermeiden sollen, bevor diese entstehen, werden erst seit ungefähr zehn Jahren in Serie produziert. Die Bewertung des Einflusses dieser FAS auf das zukünftige Unfallgeschehen stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar, da sich die große Anzahl möglicher Interaktionen mit den anderen Elementen des Verkehrssystems prospektiv nur sehr schwer quantifizieren lässt. Daher werden derzeit überwiegend Aspekte der funktionalen Sicherheit bei der Entwicklung und Absicherung dieser Systeme betrachtet. Um das volle Potenial dieser FAS in der Bewertung durch Verbraucherschutzorganisationen zu berücksichtigen, oder zukünftige Konzepte möglichst präzise auf das reale Verkehrsgeschehen auszulegen, ist ein integraler Bewertungsansatz jedoch unverzichtbar. Ein solch integraler Bewertungsansatz wird in der vorliegenden Arbeit skizziert, der besonders in der frühen Entwicklungsphase den Einsatz numerischer Methoden vorsieht. Die Verhaltenssimulation von Verkehrsteilnehmern wird als größte Lücke in diesem Zusammenhang identifiziert. Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher die Entwicklung eines ersten Fahrerverhaltensmodells, das für die prospektive, stochastische Bewertung von FAS bezüglich ihrer Wirkung auf die Verkehrssicherheit geeignet ist. Dies wird prototypisch innerhalb eines Fußgängerszenarios mit einem generischen Kollisionsvermeidungssystems realisiert. Zudem ist der virtuelle Fahrer im ersten Ansatz lediglich in der Lage eine Bremsreaktion zu zeigen. Zunächst wird in Kapitel 2 ein ausführlicher Literaturüberblick gegeben, der für die oben beschriebene Modellierungsaufgabe notwendig ist. Zugleich werden die existierenden Lücken in der Literatur identifiziert. Diese Lücken werden anschließend in Kapitel 3 durch Probandenstudien adressiert, sodass das Fahrerverhaltensmodell in Kapitel 4 aufgebaut werden kann. Abschließend wird das stochastische Verhalten des Modells in Kapitel 5 überprüft, indem das simulierte Verhalten mit dem realen Verhalten einer weiteren Probandenstudie verglichen wird. Aufgrund methodischer Probleme dieser Probandenstudie kann die Korrektheit des Modellverhaltens jedoch nicht explizit bestätigt werden. Dennoch wird eine prototypische Bewertungsmethode des generischen FAS in Kapitel 6 durch Einführung der Virtuellen Probandenstudie vorgestellt. Für eine Stichprobe mit und eine Stichprobe ohne FAS mit jeweils 66.564 Probanden werden Simulationen durchgeführt. Durch statistische Testverfahren werden signifikante Unterschiede in der Reaktionszeit, der Kollisionshäufigkeit und der Geschwindigkeitsreduktion durch den Einsatz des FAS nachgewiesen. Die Kollisionshäufigkeit lässt sich beispielsweise um 51,9 % reduzieren.

Details

OriginalspracheDeutsch
QualifizierungsstufeDr.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer:in / Berater:in
  • Prokop, Günther, Gutachter:in
  • Schlag, Bernhard, Gutachter:in
Datum der Verteidigung (Datum der Urkunde)10 März 2017
ErscheinungsortGöttingen
Herausgeber (Verlag)
  • Cuvillier Verlag
ISBN's (print)978-3-73699-548-2
ISBN's (ebook)978-3-73698-548-3
PublikationsstatusVeröffentlicht - 7 Juni 2017
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Schlagworte

Forschungsprofillinien der TU Dresden

Fächergruppen, Lehr- und Forschungsbereiche, Fachgebiete nach Destatis