Hochautomatisiertes und autonomes Autofahren – Risiko und rechtliche Verantwortung

Gegenstand der folgenden Abhandlung ist die Frage, ob das hochautomatisierte Autofahren bzw. das autonome Autofahren Anlass gibt, traditionelle Instrumente der Verantwortungszuweisung für Schäden aus Verkehrsunfällen zu ändern oder zu ergänzen, um die Haftungsfrage im Straßenverkehr adäquat zu regeln. Noch sind viele rechtstatsächliche Rahmenbedingungen offen, etwa ob in den kommenden Jahren Autos auf öffentlichen Straßen tatsächlich vollständig ohne Fahrer auskommen werden ob die künftige Autotechnik weitgehend auf »machine learning« basieren wird oder auf klassischer Programmierung. Klar ist bereits, dass Autounfälle durch die Automatisierung des Verkehrs erheblich verringert, aber nicht ganz ausgeschlossen werden können. Wer künftig für einen Unfall als verantwortlich angesehen wird, dürfte unter anderem von Technik und Vermarktung abhängen, und lässt sich ohne Kenntnis der künftigen technischen und wirtschaftlichen Eckpunkte nicht endgültig vorhersagen. Gleichwohl müssen Abwägungen zur rechtlichen Verantwortung bereits im Grundsatz geklärt sein, bevor autonome Autos auf öffentlichen Straßen fahren, damit für alle fassbar ist, wer unter welchen Voraussetzungen in der Verantwortung steht

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

Auswirkungen des vollautomatischen Bahnbetriebs auf ETCS und weitere Umsysteme

Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der Auswirkungen des vollautomatischen Bahnbetriebs (GoA 4/UTO) auf ETCS und weitere ZZS-Umsysteme. Dafür werden die verschiedenen Rahmenbedingungen systematisch untersucht. Es werden Basisfunktionen und Umsysteme aufgestellt, um den GoA 4-Betrieb zu beschreiben. Es wird gezeigt, dass der GoA 4-Betrieb zum aktuellen Zeitpunkt in Deutschland nicht rechtssicher durchführbar ist und die aktuellen betrieblichen Regelwerke nicht geeignet sind. Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass ETCS für den GoA 4-Betrieb geeignet und eine Weiterentwicklung der Spezifikation angebracht ist. Es entstehen neue Schnittstellen. Ein Vergleich der Automatisierungsgrade offenbart teils deutliche systemische Unterschiede. Die Fernsteuerung der Fahrzeuge und Fahrzeugbedienungen ist ein elementares System zur Anwendung in der Rückfallebene in niedrigeren Automatisierungsgraden. Insgesamt besteht ein hoher Anpassungsaufwand gegenüber den aktuell gültigen Anforderungen, was sich z. B. durch signifikant höhere Konnektivitätsanforderungen zeigt.:1 Einleitung 2 Rahmenbedingungen des vollautomatischen Bahnbetriebs 3 Funktionen und Umsysteme des vollautomatischen Bahnbetriebs 4 Einfluss des vollautomatischen Bahnbetriebs auf ETCS 5 Systemische Unterschiede der Automatisierungsgrade 6 Vertiefte Betrachtung ausgewählter Aspekte 7 Zusammenfassung und AusblickThe objective of this diploma thesis is to analyse the effects of fully automatic rail operations (GoA 4/UTO) on ETCS and further CCS systems. For this purpose, the various framework conditions are systematically investigated. Basic functions and further systems are defined in order to describe UTO. It is shown that UTO is not legally feasible in Germany at present and that the current operational regulations are not suitable. This thesis concludes that ETCS is suitable for application in GoA 4 and that the further development of the specification is reasonable. New interfaces are emerging. A comparison between the grades of automation partly reveals significant systemic differences. The remote control of vehicles and vehicle operations is a fundamental system for use in the fall-back level at lower grades of automation. Overall, there is a high need for adjustments compared to the currently existing requirements, which is shown, e. g., by significantly higher connectivity requirements.:1 Einleitung 2 Rahmenbedingungen des vollautomatischen Bahnbetriebs 3 Funktionen und Umsysteme des vollautomatischen Bahnbetriebs 4 Einfluss des vollautomatischen Bahnbetriebs auf ETCS 5 Systemische Unterschiede der Automatisierungsgrade 6 Vertiefte Betrachtung ausgewählter Aspekte 7 Zusammenfassung und Ausblic

Autonome Shuttlebusse im ÖPNV

Automatisiertes Fahren wird aktuell auf allen Ebenen diskutiert. Dieses Open Access Buch greift das Thema aus Sicht des ÖPNV auf und stellt Chancen und Risiken des Einsatzes automatisierter Shuttlebusse im Nahverkehr dar. Am Beispiel Bad Birnbach/Niederbayern wird gezeigt, welche Herausforderungen bei der Einführung eines solchen Services zu erwarten sind und wie diese gelöst werden können. Dabei fokussiert sich das Buch auf die Vermittlung von im Feld erhobenen Daten, z.B. zu technischen Schwierigkeiten, Erfahrungsberichten von Anwohnern und Gästen, Akzeptanz in der Bevölkerung, infrastrukturellen Anforderungen, etc. Konkrete Handlungsempfehlungen für Städteplaner, ÖPNV-Betreiber/-Strategen oder Kommunen, die eine Einführung automatisierter Busse in Erwägung ziehen, runden das Werk ab

Autonome Shuttlebusse im ÖPNV

Automatisiertes Fahren wird aktuell auf allen Ebenen diskutiert. Dieses Open Access Buch greift das Thema aus Sicht des ÖPNV auf und stellt Chancen und Risiken des Einsatzes automatisierter Shuttlebusse im Nahverkehr dar. Am Beispiel Bad Birnbach/Niederbayern wird gezeigt, welche Herausforderungen bei der Einführung eines solchen Services zu erwarten sind und wie diese gelöst werden können. Dabei fokussiert sich das Buch auf die Vermittlung von im Feld erhobenen Daten, z.B. zu technischen Schwierigkeiten, Erfahrungsberichten von Anwohnern und Gästen, Akzeptanz in der Bevölkerung, infrastrukturellen Anforderungen, etc. Konkrete Handlungsempfehlungen für Städteplaner, ÖPNV-Betreiber/-Strategen oder Kommunen, die eine Einführung automatisierter Busse in Erwägung ziehen, runden das Werk ab

Conception, Design and Implementation of Assistance Functions for Taking Over Control from Highly Automated Driving

Die fortschreitende Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen führt zu einer kontinuierlichen Steigerung des Automatisierungsgrads aktueller Fahrzeuge.Während zum jetzigen Zeitpunkt Systeme bereits entweder die Quer- oder Längsführung zu einem großen Teil selbstständig ausführen können, kann durch die Zusammenführung dieser Funktionen in Zukunft ein erstes automatisiertes Fahrzeug dargestellt werden. Dass diese Prognose keine Fiktion, sondern ein realer Entwicklungstrend ist, zeigte die Darpa Urban Challenge bereits im Jahr 2007. In diesem Rennen traten zum ersten Mal Roboterfahrzeuge in einem stadtähnlichen Parcours gegeneinander an. Bis diese Neuerungen aus Forschung und Entwicklung über das Prototypenstadium hinausgehen, sind allerdings noch einige Hürden zu nehmen. Neben den offenen Fragestellungen, aus zulassungs- und haftungsrechtlicher Sicht, ergeben sich auch technologische Herausforderungen. Die Einführung von automatisierten Fahrzeugen in den Straßenverkehr wird daher zunächst schrittweise erwartet. Während bereits heutzutage teilautomatisierte Fahrfunktionen in Serienfahrzeugen eingesetzt werden, stellt die nächste Entwicklungsstufe eine zeitweise vollständige Automatisierung der Fahraufgabe in Aussicht. In dieser Zwischenstufe auf dem Weg zum vollautomatisierten Fahren wird ein Fahrzeug in definierten Situationen und für begrenzte Zeit die Fahraufgabe vollständig selbst übernehmen. Sobald eine Systemgrenze erkannt wird, fungiert der Fahrer als Rückfallebene und wird durch das Fahrzeug aufgefordert erneut die Kontrolle zu übernehmen. Diese Übergabe der Fahraufgabe aus hochautomaisiertem Fahrbetrieb stellt Fahrer allerdings vor eine bisher nie dagewesene Herausforderung. Zunächst soll ein vollständig abgelenkter Fahrer aus seiner Nebentätigkeit gelöst werden. Weiterhin muss er sich möglichst schnell auf die aktuelle Verkehrssituation einlassen, woraufhin die Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug erfolgen soll. Die Zeit die für diesen Vorgang verfügbar ist, hängt dabei auf der einen Seite von der vorhandenen Sensorik, auf der anderen Seite vom Fahrer selbst ab. Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst auf der Basis von theoretischen Modellen der Fahraufgabe, sowie der menschlichen Fahrzeugführung, Problematiken herausgearbeitet, welchen ein Fahrer in dieser Situation gegenübersteht. Aufbauend darauf werden Unterstützungsmechanismen konzeptioniert, ausgelegt und umgesetzt, welche den Fahrer in dieser Situation unterstützen. Die Unterstützungsmechanismen beziehen sich entsprechend der zu durchlaufenden Phasen auf die Übergabeaufforderung, eine Wahrnehmungsunterstützung und eine Querführungsassistenz nach der Übergabe der Fahraufgabe. In drei Studien im Fahrsimulator werden die Unterstützungsfunktionen mit naiven Probanden getestet. Die Umsetzung im Fahrsimulator ermöglicht in diesem Fall eine frühe Testphase mit untrainierten Probanden unter realitätsnahen Bedingungen. Mit Hilfe der Übergabeaufforderung, welche eine definierte Nebenbeschäftigung deaktiviert, konnte eine geringe Übergabedauer erreicht werden. Durch die Darstellung von zusätzlichen Elementen im Bereich des Kombiinstruments sollte der Fahrer daraufhin gut auf die bevorstehende Situation vorbereitet werden. Die subjektiv positive Bewertung des gezeigten Systems steht dabei einer verlängerten Übergabedauer gegenüber, welche durch einen Blick auf das Kombiinstrument hervorgerufen wird. Nach erfolgreicher Übergabe der Fahrzeugkontrolle wird ein Fahrer durch die umgesetzte Querführungsassistenz unterstützt, wodurch insbesondere in den ersten Sekunden ein signifikanter Einfluss auf die Querführung erzielt wird.The ongoing development of driver assistance systems leads to a continuous increase in the degree of automation of today’s vehicles. Whilst latest systems already carry out lateral or longitudinal guidance to a big amount, the combination of these functions will lead to the first automated car. The fact that this prediction is not fictive is known since at least the Darpa Urban Challenge in 2007. In this race robot cars competed against each other in an urban environment. However, until this point can be reached many challenges have to be faced. Next to unanswered questions dealing with responsibilities and licensing, even challenges in the field of technology have to be taken. Therefore the introduction of automated cars into the market, is expected to be carried out step by step. Whilst nowadays already partly automatic functions are being used in series cars, the next step will be automatic driving for specified time. In that intermediate step towards full automation, cars will handle the whole driving task for defined time and or situations. As soon as system boundaries are reached, the driver will be asked to take over control again. This handover of control from highly automated driving can be a hard challenge for the driver. First of all a totally distracted driver should be detached from his active task. After that he should recognize the traffic situation as fast as possible, followed by actions to take over control again. The available time for these actions depends on the one hand on the sensors of the car and on the other on the driver. This thesis starts with the basis of theoretical models of the driving task, as well as human driving behavior from which the challenges to face are being derived. On this basis strategies are designed and assembled which support the driver in these situations. The support strategies are designed according to the three phases that have to be carried out in these situations: take over signal, recognition of the traffic situation and lateral guidance assistance after the actual takeover. The support strategies are tested in three studies in a driving simulator with naive test subjects. By the use of a driving simulator the advantages of early and close to reality testing are taken. By using a takeover signal and thus deactivating the side task a low takeover time was reached. The support in the cognitive phase is carried out by the presentation of situation describing images. The subjective positive aspects of this cognitive support face the effect of longer takeover times, which are caused by the visual focusing of the images. After a successful takeover drivers are supported by the lateral guidance system, which especially for the first seconds leads to a significant influence on lateral guidance performance

Human Autonomy Teaming - The Teamwork of the Future

Dies ist ein Herausgeberwerk.Der Zusammenarbeit von Mensch und Technik kommt angesichts technologischer Fortschritte eine immer größere Bedeutung zu. Das Human Autonomy Teaming (HAT) birgt in diesem Zusammenhang als neue Form der Teamarbeit zwischen menschlichen Teammitgliedern und technischen Einheiten, sogenannten autonomen Agenten, ein großes Potenzial. Der Mensch kooperiert mit seinem technischen Teammitglied und wird von diesem bei gemeinsamen Aufgaben im Team unterstützt. Beide Akteure ergänzen sich mit ihren individuellen Stärken gegenseitig im Team. In diesem Buch sind aktuelle Themen im Rahmen des HAT für Forscher/innen und Praktiker/innen übersichtlich aufbereitet, um gemeinsam zur erfolgreichen Umsetzung autonomer Agenten als Teammitglied des Menschen im Sinne eines HAT beitragen zu können. In Kapitel 1 wird in das Thema eingeleitet, grundlegende Definitionen und Modelle für das gesamte Werk vorgestellt sowie die Potentiale des HAT aufgezeigt. Kapitel 2 thematisiert menschliche und technische Anforderungen für erfolgreiches HAT, bevor in Kapitel 3 näher auf die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik und die damit einhergehenden Stärken und Schwächen eingegangen wird. Kapitel 4 liefert Einblicke in aktuelle Anwendungsgebiete des HAT. Abschließend werden in Kapitel 5 zukünftige Entwicklungen des HAT diskutiert. As a result of technological advances, collaboration between humans and technology is becoming increasingly important. In this context, Human Autonomy Teaming (HAT), as a new form of teamwork between humans and technology, so-called autonomous agents, has great potential and offers many possibilities in research and application. Both team members complement each other with their individual strengths striving to achieve a common goal. In this book, current topics within the framework of the HAT are clearly presented for researchers and practitioners in order to be able to jointly contribute to the successful implementation of autonomous agents as team members in the sense of HAT. Chapter 1 introduces the topic, basic definitions and models for the entire work, and shows the potential of HAT. Chapter 2 deals with human and technological requirements for successful HAT, before chapter 3 goes into more detail on the cooperation between humans and technology and the associated strengths and weaknesses. Chapter 4 provides insights into current fields of application of HAT. Finally, in Chapter 5, future developments of HAT are discussed