Browsing by Author "Wiltschko, Thomas"

Now showing 1 - 1 of 1

Open Access
Sichere Information durch infrastrukturgestützte Fahrerassistenzsysteme zur Steigerung der Verkehrssicherheit an Straßenknotenpunkten
(2004) Wiltschko, Thomas; Möhlenbrink, Wolfgang (Prof. Dr.-Ing)
Die Entwicklungen im Bereich der Fahrerassistenzsysteme führen zunehmend zu Systemen, die den Fahrer auf der Bahnführungsebene unterstützen. Diese Systeme sind geprägt von direkten oder indirekten Eingriffen in den Fahrprozess und damit als sicherheitsrelevante Fahrzeugsysteme einzuordnen, für deren Betrieb hohe Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu stellen sind. Um eine angemessene Fahrerunterstützung zu realisieren, ist die umfassende Erfassung und Interpretation des Verkehrsgeschehens notwendig und damit eine Vielzahl von Informationen und Informationsquellen zu integrieren. Dies gilt insbesondere für die komplexen Verkehrssituationen an innerstädtischen Knotenpunkten. Als informationsverarbeitendes System können die Anforderungen dabei nicht allein auf die technische Zuverlässigkeit des Systems und der Systemkomponenten beschränkt werden. Die Forderung des sicheren Betriebs überträgt sich ebenso auf die im System enthaltenen und ausgegebenen Informationen. Die Informationen müssen eine geforderte Qualität erreichen, damit über die gesamte Verwendungsdauer der Informationen keine Gefährdung vom System ausgeht. Hierbei zeigt sich, dass keines der existierenden Modelle und den damit in Verbindung stehenden Methoden in den verschiedenen Fachbereichen eine einheitliche Beschreibung der Qualität von Informationen in Fahrerassistenzsystemen gestattet. In der Arbeit wird ein Qualitätskonzept zur Beschreibung und Bewertung der Qualität von Informationen innerhalb informationsverarbeitenden Systemen aufgestellt. Das Qualitätskonzept besteht aus einem Qualitätsmodell und einem Analyseverfahren. Das Qualitätsmodell bildet den Rahmen des Qualitätskonzepts. Über einen festen Satz von Qualitätsmerkmalen erfolgt die einheitliche und objektive Beschreibung sämtlicher auftretender Arten und Typen von Informationen. Zur Konkretisierung und Quantifizierung der Informationsqualität werden geeignete Qualitätsparameter herangezogen. Mit dem Analyseverfahren erfolgt die Beschreibung und Bewertung der Informationsqualität innerhalb des Informationsverarbeitungsprozesses des Systems. Das Verfahren orientiert sich an den Zuverlässigkeitsanalyseverfahren Fehlerbaum- und Ereignisablaufanalyse und gliedert sich in einen graphischen und analytischen Teil. Das Informationsflussdiagramm wird zur Modellierung der Informationskette herangezogen. Damit lässt sich der Informationsfluss von Systemen und Systemvarianten anschaulich und leicht verständlich darstellen. Zur Auswertung des Informationsflussdiagramms wird ein probabilistisches Auswerteverfahren aufgestellt, welches die Wahrscheinlichkeit, mit der die Anforderungen an die Qualitätsmerkmale erfüllt werden, nutzt. Die Verwendung des definierten Satzes von Qualitätsmerkmalen ist dafür eine wesentliche Voraussetzung. Die bestehenden Abhängigkeiten zwischen den Qualitätsmerkmalen in der Informationskette werden im Analyseverfahren berücksichtigt. Wesentliche Eigenschaften des Qualitätskonzepts sind die Analyse in verschiedenen Abstraktionsstufen, die Analyse von Systemkomponenten, die Möglichkeit des Vergleichs verschiedener Systemansätze und Systemvarianten sowie die interdisziplinäre Anwendbarkeit. Sämtliche Analysen können bereits anhand des Systementwurfs durchgeführt werden. Über das Analyseverfahren kann die Informationsqualität – in Abhängigkeit der Qualität der Eingangsinformationen und des implementierten Informationsmanagements – dargestellt werden. Anhand verschiedener Beispiele aus dem Bereich der Fahrzeugortung wird die praktische Anwendung des Analyseverfahrens verdeutlicht. Dazu wird ein System zur DGPS-Messung, eine Ortungskomponente bestehend aus GPS-Empfänger, Tachosignal und Kreisel sowie ein Navigationssystem näher betrachtet. Des Weiteren werden grundlegende Maßnahmen zur Fehlervermeidung und Fehlerbeherrschung aufgezeigt und deren qualitätssteigernder Effekt dargestellt. Basierend auf der Funktionalität eines Ampel- und Vorfahrterkenners werden verschiedene Systemansätze entworfen und hinsichtlich der Einhaltung der geforderten Informationsqualität untersucht. In einer vorangestellten Verkehrs- und Unfallanalyse werden Verkehrssituationen mit erhöhtem Konfliktpotenzial identifiziert und daraus Wirkungsfelder für Fahrerassistenzsysteme im innerstädtischen Straßenverkehr abgeleitet. Bei den Systementwürfen werden fahrzeugautonome, infrasturgestützte und kombinierte Ansätze untersucht. Fahrzeugautonome Ansätze werden mit Bildverarbeitungssystemen und digitalen Straßenkarten, die ergänzend die Verkehrszeichen als Attribute aufweisen, als Informationsquellen behandelt. Bei den infrastrukturgestützten Ansätzen kommen verschiedene Varianten der Nahbereichskommunikation an Verkehrszeichen und Lichtsignalanlagen zum Einsatz. Das Analyseergebnis zeigt, dass nur durch einen Ansatz mit fahrzeugautonomen und infrastrukturgestützten Komponenten die fahrerunterstützende Information in der geforderten Qualität bereitgestellt werden kann.