14 research outputs found

    Skill and ability graphs as basis for a safe operation of automated vehicles in public traffic in urban environments

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    In der vorliegenden Arbeit wird ein Beitrag zur Sicherheit automatisierter Fahrzeuge für den öffentlichen Straßenverkehr geleistet. Im ersten Teil werden die Rahmenbedingungen für automatisierte Fahrzeuge betrachtet und wesentliche Begriffe definiert. Im Fokus steht dabei eine Betrachtung der Automatisierungsgrade für automatisierte Fahrzeuge. Der Stand der Forschung zur Automatisierung von Fahrzeugen schließt diesen Teil. Im zweiten Teil wird der Entwicklungsprozess nach Norm ISO 26262 betrachtet und auf automatisierte Fahrzeuge angewendet. Hierfür werden die Prozessschritte zur Erstellung einer Item-Definition für das vollständig automatisierte Fahrzeug auf Abruf als Anwendungsfall des automatisierten Fahrens in der Stadt exemplarisch durchgeführt. Da eine vollständige Item-Definition mit einer Betrachtung von allen Szenarien im Rahmen einer Dissertation nicht erstellt werden kann, werden ausgewählte pathologische Szenarien genutzt, um die Anforderungen abzuleiten. Zusätzlich werden Fertigkeitengraphen zur Modellierung von Fahrzeugführungssystemen in die Konzepthase integriert. Diese ermöglichen eine Modellierung des Systems angelehnt an die Aktivitäten, die ein Mensch bei der Fahrzeugführung ausführt. Im dritten Teil wird ein funktionales Sicherheitskonzept entwickelt, das den Betrieb von automatisierten Fahrzeugen im städtischen Straßenverkehr ermöglichen soll. Als erster Schritt wird eine Gefährdungsanalyse und Risikobewertung für die pathologischen Szenarien des vollständig automatisierten Fahrzeugs auf Abruf durchgeführt. Als Ergebnis stehen die Sicherheitsziele zur Verfügung. Das funktionale Sicherheitskonzept setzt diese Sicherheitsziele durch eine Selbstwahrnehmung und Selbstrepräsentation des automatisierten Fahrzeugs um. Die Selbstrepräsentation wird durch eine Überführung des Fertigkeitengraphen in einen Fähigkeitengraph erreicht. In diesem werden aggregierte Gütemaße berechnet, die ein Abbild der aktuellen Leistungsfähigkeit des automatisierten Fahrzeugs unter Berücksichtigung der aktuellen Situation ermöglichen. Die Selbstrepräsentation kann anschließend als Eingangsgröße für Fahrentscheidungen genutzt werden. Die Erhaltung eines sicheren Zustands wird durch die funktionale Degradation erreicht und durch Selbstheilung kann sich die Leistungsfähigkeit im Betrieb verbessern.This work contributes to the safety of automated road vehicles for public traffic. The first part covers surrounding conditions for automated vehicles and important terms are defined. Especially automation levels for automated vehicles are focused. The state of research for vehicle automation closes this part. The second part considers the development process according to the ISO 26262 standard and its applicability to automated vehicles. The development steps to create an Item Definition for a fully automated vehicle on demand as an example of automated driving are applied. A complete Item Definition covering all scenarios is not feasible in a single dissertation. Thus, part two uses selected pathological scenarios to deviate requirements. Additionally, skill graphs to model vehicle guidance systems are integrated into the concept phase. Theses graphs allow a modeling of systems adapted from the activities performed by humans while driving. In the third part a functional safety concept is developed. This should enable the operation of automated vehicles in public traffic. As a first step, a hazard identification and risk assessment for the pathological scenarios of the fully automated vehicle on demand is performed. This results in safety goals, which need to be fulfilled by the resulting system. The functional safety concept implements the safety goals by introducing a self-perception and a self-representation for automated vehicles. The self-representation is achieved with a transfer of the skill graph to an ability graph. In the ability gaph, aggregated performance metrics are calculated, which create a representation of the current performance capabilities of the automated vehicle in respect to the current driving situation. The resulting self-representation can then be used as an input to the driving decisions. The preservation of a safe operating state is reached by functional degradation. With self-healing, the performance capabilities can be improved

    Zusammenwirken von natürlicher und künstlicher Intelligenz

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    Dresdner Universitätsjournal

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    Eine Referenzarchitektur für die assistierte und automatisierte Fahrzeugführung mit Fahrereinbindung

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    Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung einer funktionalen Systemarchitektur, die den Anforderungen des assistierten, teilautomatisierten bis hin zum vollautomatisierten Fahrens gerecht werden soll. Dabei steht insbesondere die Architektur als wissenschaftliche Disziplin im Vordergrund, in der Entscheidungsalternativen erarbeitet und durch Abwägung der sich daraus ergebenden Konsequenzen bewertet und dokumentiert werden. Im ersten Schritt erfolgt eine Anforderungsanalyse, in der die funktionalen Systemanforderungen in Form notwendiger Fahrmanöver hergeleitet sowie relevante nichtfunktionale Anforderungen (insbes. Test- und Erweiterbarkeit) an die Architektur identifiziert werden. Darauf aufbauend erfolgt die Entwicklung der Referenzarchitektur auf Basis hybrider Robotik-Basisarchitekturen, beginnend mit einer Festlegung des 3-Ebenen Fahrzeugführungsmodelles nach Donges als zugrunde liegendes hierarchisches Abstraktionsmodell. Von besonderer Bedeutung dabei ist das Zusammenspiel zwischen deliberativen Systemelementen zur Zielerreichung einerseits und reaktiven Systemelementen zur schnellen Reaktion auf sich ändernde Situationsparameter andererseits. Als Ergebnis liegt ein hierarchisches Mehrebenensystem mit vier Systemebenen vor. Neben der Festlegung der Kontrollhierarchie wird zusätzlich der Informationsbedarf der Planungsmodule in Richtung des Umfeldmodells skizziert sowie die notwendigen Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Fahrereinbindung

    PROMETHEUS — wissensbasierte Systeme eröffnen neue Perspektiven im Straßenverkehr

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    Staat und Staatlichkeit im digitalen Zeitalter: Politische Steuerung im Wandel

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    Wie steht es um den Staat im "digitalen Zeitalter"? Der Wandel des Staates in der Leistungsdimension und der Staatlichkeit in der Steuerungsdimension ist eher die Regel als eine Ausnahme. Für die 1990er-Jahre wurde er mit dem Modellwechsel vom "intervenierenden Leistungsstaat" zum "kooperativen Gewährleistungsstaat" als Transformation beschrieben. Im Angesicht der "Digitalisierung" und weiterer Megatrends zeigen sich die nächsten tiefgreifenden Wandlungsprozesse. Der Autor beleuchtet den neuen Mix aus Steuerungsformen und -instrumenten sowie eine hybridere Leistungserbringung, welche die Gestalt des Staates in unterschiedlichen Politikfeldern prägen. Sein Fazit: Deutschland befindet sich heute auf dem Weg zum "kontingenten Patchworkstaat"

    Mensch und Technik in der digitalen Transformation

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    Die digitale Transformation gilt als zentraler gesellschaftlicher Megatrend. Unklar ist jedoch, welche Veränderungen konkreter Arbeitsmerkmale mit der Digitalisierung einhergehen und welche Bedingungen für Beschäftigte belastend oder unterstützend wirken können. Darüber hinaus wird die Technikakzeptanz aufseiten der Beschäftigten bisher kaum empirisch adressiert. Hier knüpft die vorliegende Forschung an und verfolgt folgende Forschungsfrage: Wie bewerten Beschäftigte die Veränderungen am Arbeitsplatz, die mit der Digitalisierung einhergehen in Bezug auf die Förderung und Belastung ihrer Arbeitsfähigkeit und welche Bedeutung hat dabei die Bewertung der digitalen Technik? Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen deutlich die Effekte der Digitalisierung auf: Über die Veränderung der Arbeitsbedingungen steigert die Digitalisierung die Arbeitszufriedneheit und die Motivation. Gleichzeitig werden höhere Anforderungen zur Komplexitätsbewältigung und Leistungsdruck erzeugt. Die positiven und negativen Effekte der Digitalisierung gleichen sich aus. Voraussetzung dazu ist jedoch eine adäquate Gestaltung des soziotechnischen Systems. Der Vergleich zwischen den beiden Fallbeispielen Logistik und IT deutet zudem darauf hin, dass sich die Gesamteffekte der Digitalisierung verstärken, wenn die digitale Transformation voranschreitet
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