Kartenbasierte Verhaltensentscheidung und Manöverplanung für automatische Fahrzeuge

Assistenzsysteme erschließen sich immer größere Teile des öffentlichen Verkehrsraumes und die aktuelle Entwicklung steuert in Richtung automatischer Fahrzeuge. Diese Systeme nehmen die Position des Fahrers ein, müssen Entscheidungen treffen und Aktionen auslösen. Hierfür ist es notwendig, die Situation zu verstehen, Entscheidungsmöglichkeiten zu identifizieren und für eine getroffene Entscheidung Steuersignale zu generieren. In dieser Arbeit wird eine Kartenrepräsentation (Lanelet-Karten) und eine deterministische Verhaltensgenerierung vorgestellt. Die Verhaltensgenerierung bezieht die für das Verhalten relevante Information aus der Karte und setzt sie mit Beobachtungen aus der Sensorik in Beziehung. Das gewünschte Verhalten wird in Form von Nebenbedingungen an einen dem Stand der Technik entliehenen Trajektorienplaner übergeben. Die Verhaltensentscheidung wird anhand einer vollautomatisierten Fahrt im realen Straßenverkehr erprobt. Basierend auf den Ergebnissen wird untersucht, wie ein lokales Lösungsverfahren zur Trajektorienplanung so erweitert werden kann, dass auch Situationen beherrschbar sind, in denen sich mehrere – aber nicht ineinander überführbare – Optionen eröffnen. Es werden zwei Problemformulierungen und -lösungen vorgestellt und simulativ evaluiert

Akzeptanz und Versicherbarkeit autonom fahrender Automobile – Ein Weg in eine unfallfreie Zukunft?

Autonomes Fahren verheißt Chancen, die bisher unerreichbar schienen. Neben dem Komfort sich vollständig aus der Fahraufgabe zurückziehen zu können und den damit einhergehenden Gewinnen an frei nutzbarer Zeit, bieten vollständig computergesteuerte Fahrzeuge erstmals in der Geschichte die Möglichkeit ungekannter Sicherheit im Straßenverkehr. Verkehrstote und -verletzte könnten der Vergangenheit angehören. Der Realisierung dieser Chancen steht zunächst die große Komplexität der technischen Umsetzung entgegen. Während weitgehend Einigkeit besteht, dass diese Herausforderung mittelfristig zu meistern ist, sind die Rechtslage sowie die daraus resultierenden Haftungsfragen noch ungeklärt. Auch die potenziellen Nutzer der Technologie sehen die Entwicklung teils kritisch. Die vorliegende Forschungsarbeit zeigt anhand einer Szenarioanalyse auf, dass eine Klärung der kritischen Haftungsfrage und damit eine Versicherbarkeit autonomer Automobile in Deutschland – unter der Beachtung einiger Bedingungen – bereits zeitnah realisierbar sein könnte. Die vorliegende Forschungsarbeit untersucht hierzu zunächst anhand einer breit angelegten Recherche den aktuellen technischen Entwicklungsstand autonomer Automobile, die noch zu lösenden Herausforderungen sowie repräsentative Projekte von Unternehmen aus Technologie- und Automobilbranche, die sich im Bereich der Entwicklung autonomer Automobile engagieren. Anschließend wird die rechtliche Situation in Deutschland zum Zeitpunkt des Verfassens dargestellt und auf die verschiedenen möglichen Haftungsformen eingegangen. Behandelt werden auch die Möglichkeiten der Nutzung autonomer Automobile je nach technischem Entwicklungsstand der Technologie und einer gegebenen Gesetzeslage. Darüber hinaus werden systemimmanente Problemstellungen bei der Nutzung von autonomen Automobilen durch Menschen herausgearbeitet und vor diesem Hintergrund die Theorie der Risikohomöostase vorgestellt. Nach einführenden Erläuterungen zur Definition und Messbarkeit von Akzeptanz werden Grundlagen zur Versicherbarkeit, der Risikotheorie und der Prämienkalkulation dargestellt. Darüber hinaus werden durch autonome Automobile neu entstehende Risiken diskutiert, die beispielsweise aus Softwarefehlern, Hacking oder dem Mischverkehr zwischen von menschlichen Fahrern und von Computern gesteuerten Fahrzeugen resultieren können. Darauf aufbauend werden die Ergebnisse einer im Rahmen der Forschungsarbeit durchgeführten Befragung von 1068 Probanden zur Akzeptanz der Technologie vorgestellt. Zentrale Themen sind die Preis- und Nutzungsbereitschaft der Befragungsgruppe gegenüber autonomen Automobilen, die Einschätzung der eigenen Fahrkompetenz im Vergleich zu einem computergesteuerten System, die Anreizwirkung vergünstigter Versicherungstarife für autonome Automobile, die Nutzungsbereitschaft autonomen Carsharings und die Haltung gegenüber autonomen LKW. Auf dieser Basis werden verschiedene Zukunftsszenarien ausgearbeitet und anhand eines ausgewählten Szenarios die Versicherbarkeit autonomer Automobile unter den Rahmenbedingungen zweier verschiedener Haftungsfälle (Erweiterung der Betriebsgefahr des Fahrzeuges / Haftung auf Basis der Produkthaftung) eingehend geprüft

Methoden und Ansätze für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen

In dieser Arbeit werden das aktuelle Vorgehen und die Prozesse in der automobilen Produktentwicklung sowie die etablierten Methoden für die Entwicklung, Verifikation und Validierung von Fahrzeugregelungsfunktionen analysiert. Dem wird eine Taxonomie und Analyse aktueller Serienanwendungen und Forschungskonzepte gegenüber gestellt. Ziel ist es, durch eine ganzheitliche Betrachtung die aktuellen Rahmenbedingungen und Herausforderungen bei der Entwicklung innovativer Funktionen für die Automatisierung der Fahraufgabe zu identifizieren. Auf dieser Grundlage wird ein neuartiges Konzept für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen erarbeitet. Das Kernstück des entwickelten Konzepts stellt die Reactive-Replay Methode dar. Sie ermöglicht eine enge Verzahnung von Erprobungsfahrten in der realen Welt mit der Ausführung der entwickelten Fahrzeugfunktion innerhalb einer Simulationsumgebung. Die adaptive Wiedergabe von während der Erprobung aufgezeichneten Daten des fahrzeuginternen Kommunikationsnetzes ermöglicht einen nahtlosen Übergang von der realen Welt im Fahrzeug in die Simulation im Büro. Auf diese Weise können in der Realität aufgetretene Situationen und Szenarien detailliert und unter Laborbedingungen untersucht und für Tests wiederverwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht dieser Ansatz eine effiziente Generierung valider Testszenarien, die durch ihre Vielfältigkeit und Varianz zu einer verbesserten Testabdeckung beitragen. Um die entwickelte Methode systematisch in den produktiven Alltag der Funktionsentwicklung zu integrieren, wird ein schlankes, iteratives Vorgehen zur prozessualen Integration der Reactive-Replay Methode vorgeschlagen. Die Verifikation in der Simulationsumgebung wird so mit der Validierung in der Fahrzeugerprobung gekoppelt. Dies unterstützt die frühzeitige und durchgängige Qualitätsbewertung der entwickelten Fahrzeugfunktion. Weiter wird eine Methode zur kontinuierlichen Überprüfung von Anforderungen während der Simulationsausführung untersucht. Ein Ansatz zur effizienten Auswahl von Testszenarien auf Basis der innerhalb eines Szenarios erreichten Parameterüberdeckung rundet die Arbeit ab

Zur Zukunft der Bereichsethiken – Herausforderungen durch die Ökonomisierung der Welt

Der vorliegende achte Band der Schriftenreihe des Zentrums für Technik- und Wirtschaftsethik am Karlsruher Institut für Technologie soll - wie die Schriftenreihe insgesamt - den überfachlichen Dialog fördern. Zu einem solchen Dialog gehört auch der Themenkomplex „Zur Zukunft der Bereichsethiken - Herausforderungen durch die Ökonomisierung der Welt“. Die vielfältigen, multidimensionalen Ökonomisierungsprozesse prägen und verändern zusammen mit Technik und Wissenschaft auf mannigfache Weise und in einem nie gekanntem Ausmaß unsere Welt. Gesellschaften, das Zusammenleben der Menschen und das Arbeitsleben in der Gegenwart und noch stärker in der Zukunft erfahren ständig sich beschleunigende Veränderungen. Die im Band versammelten Beiträge stellen Ansätze und Beispiele dar, die Herausforderungen der Ökonomisierung der Welt mithilfe ethischer Überlegungen anzugehen und damit auch einen Beitrag zur Zukunft(sfähigkeit) der Ethik bzw. der Bereichsethiken zu leisten. Der Band enthält hierzu sowohl stärker grundsätzlich orientierte als auch eher bereichsbezogene Aufsätze. Zu den behandelten Themen gehören u.a.: die Renaissance der Geisteswissenschaften im Anthropozän-Diskurs, die Ethik der Veränderung, die Ökonomisierung als Triebkraft zur Anwendung der Ethik, zur Zukunft der Technik-, Wirtschafts- und Wissenschaftsethik, die Ökonomisierung der gesellschaftlichen Arbeit, der Sozialen Arbeit, der Medien, der persönlichen Beziehungen, der Wasserversorgung, des Gesundheitswesens sowie des Sports