Verkehrssicherheit – Maße, Modelle und Methoden

Der Band liefert erstmals eine methodische Darstellung zur Verkehrssicherheit in einem begriffs- und systemtheoretischen Ansatz, der sozial- wie technikwissenschaftliche Perspektiven integriert. Vorgestellt werden Methoden für die Erforschung und Gestaltung von Verkehrssystemen hinsichtlich der Verkehrssicherheit. Ausgehend von der begrifflichen Analyse stellt der Band Ansätze zur Definition von Verkehrssicherheit vor, erklärt anhand dieser Modelle die historische Entwicklung und leitet Prognosen für die weitere Entwicklung der Verkehrssicherung ab

Optimierung des Energiemanagements induktiv geladener Busse unter Berücksichtigung betrieblicher und verkehrlicher Randbedingungen

In der Planung des städtischen Verkehrs ist die klassische als Umweltverbund bezeichnete Förderung umweltfreundlicher Verkehrsarten seit langem etabliert. Durch die qualitätsgerechte Gestaltung der Angebotspalette öffentlicher Verkehrssysteme ist es der Bevölkerung hierbei möglich, ihre Mobilitätsbedürfnisse auch ohne ein eigenes Automobil weitestgehend flexibel zu befriedigen. Der ÖPNV kann durch den Einsatz alternativer Antriebskonzepte einen weiteren Beitrag zur verringerten Schall- und Luftschadstoffemission leisten. In diesem Zusammenhang stellt insbesondere die Ablösung von Diesel- durch Elektrobusse ohne Oberleitungen ein großes Potenzial dar. Allerdings stellt dieser Paradigmenwechsel die ÖPNV-Unternehmen bereits in der Planung ihres Verkehrssystems vor neuartige Herausforderungen. In diesem Beitrag werden die verkehrs- und betriebsplanerischen Überlegungen im Vorfeld der Betriebsaufnahme induktiv geladener Linienbusse dargestellt. Als Beispiel dient ein Pilotvorhaben im Gebiet der kreisfreien Stadt Braunschweig, in dem induktive Linienbusse und eine entsprechende Ladeinfrastruktur erfolgreich in Betrieb genommen wurden

FCR-Modell: Beschreibung des motivatorischen Charakters menschlicher Informationsverarbeitung mit farbigen Petrinetzen

Der Beitrag stellt ein Formales Kognitives Ressourcen-Modell (FCR) als Hilfsmittel für die Analyse von menschlichem Verhalten in komplexen Arbeitssituationen vor. Als wichtigste Eigenschaft dieses Modells wird das motivierte Verhalten des Menschen unter Berücksichtigung beschränkter Verarbeitungsleistung betrachtet. Das Modell wird mit farbigen Petrinetzen formal beschrieben, was einerseits eine konsistente Modellierung des gesamten Mensch-Maschine Systems ermöglicht und andererseits aufgrund der mathematischen Grundlage der Petrinetze eine formale Analyse des Gesamtsystems erlaubt. In einem ersten Validierungsschritt wird eine qualitative Überprüfung der Abbildung der Handlungsabläufe im Modell durch den Vergleich mit empirisch erfassten Verhaltensdaten bei der Bedienung der Mikrowelt CAMS vorgenommen. Durch den Abgleich des Bedienverhaltens werden individuelle Unterschiede der Operateure bei der Bearbeitung von Mehraufgabensituationen durch das FCR-Modell abgebildet. Durch die Variation kognitiver Modula-tionsparameter werden die modellierten Ergebnisse mit den experimentellen Verhaltensdaten qualitativ in Übereinstimmung gebracht. Anhand des Beispiels werden die Gründe für ein spezifisches Verhalten von menschlichen Operateuren anhand der Modulation von kognitiven Parametern des FCR-Modells diskutiert

Formal Cognitive Resource Model: Modeling of human behavior in complex work environments

This paper presents a Formal Cognitive Resource (FCR) Model for the description of human behavior in complex work environments. As most important feature this model considers the motivated character of human work as related to the limitations of cognitive resources. The model is implemented with Colored Petri Nets. The formal description of Colored Petri Nets supports the simulation of the human-machine system in a completely consistent model structure. The mathematical basis of Petri Nets allows a formal analysis of common systems. In a validation example the reasons for a specific behavior of human operators in a working environment are being identified depending on cognitive parameters of the FCR-Model. It is shown how these parameters correspond to psychological performance properties

Do learner gain sufficient braking capabilities at the end of education for collision avoidance?

The paper describes a test design to evaluate the braking behaviour in the course of the driver education. The results show that the braking capabilities increased during the driver education and the learning effects are the same for males and females. The evaluation limit is set to 6 m/s-². At the beginning of education, 50% of the drivers do not reach this limit, although the driver education car is equipped with an emergency brake assist, which is regularly installed in all vehicles since 2009. After the education, 100% of the drivers can reach the limit. The results are mapped to a collision avoidance scenario

Fast and Frugal Heuristics conquer the airport

This paper is concerned with a human-machine-model for the tower controller working position to investigate human decision making in dynamical environments. The authors assume, that human decision making in the highly dynamical task environment of tower controllers is guided by heuristics. Tower controllers don’t have the time to look for all information in the work environment, before making a decision. They have to use heuristics to interact successfully with their task environment. For modeling the human-machine-system colored petrinets are used (CPN-Tools). The three-step-principle of fast and frugal heuristics is implemented into the controller model. The strength of petrinets is their mathematical background that allows calculating state spaces. Here a methodological approach is introduced that depicts how state space analysis can be applied to analyze fast and frugal heuristics in dynamical environments. This approach can not only be used to analyze heuristics implemented in formal models, but for the analysis of empirical data of human decision making. The application of this approach for the analysis of heuristics used by air traffic controllers in the field is evident

Modelling Functionality of Train Control Systems Using Petri Nets

Railway safety systems are highly complex systems with respect to functionality as well as dependability. The new European Train Control System (ETCS) as one part of the European Rail Traffic Management System (ERTMS) is the example presented here. A formal model using Coloured Petri Nets (CPN) was prepared by using the existing ERTMS/ETCS specification as a basis. The applied method is an integrated event-and data-oriented approach, which shows the different aspects of the system on their own Petri Net levels. The model comprises three sub-models with a model of the environment developed next to the onboard and trackside systems. This environment model covers all the additional systems connected through the system interfaces, examples of which are interlocking or regulation. Starting from a net representing the system context, the processes of the onboard and trackside sub-systems were modelled. Here, the different operations and processes are visualized in the form of scenarios, which in turn have access to additional refinements representing specific functions

Optimierung des Energiemanagements induktiv geladener Busse unter Berücksichtigung betrieblicher und verkehrlicher Randbedingungen

Im städtischen Verkehr ist die klassische als Umweltverbund bezeichnete Förderung umweltfreundlicher Verkehrsarten seit langem in der Verkehrsplanung etabliert. Durch die qualitätsgerechte Gestaltung der Angebotspalette öffentlicher Verkehrssysteme ist es der Bevölkerung hierbei möglich, auch ohne ein eigenes Automobil ihre Mobilitätsbedürfnisse weitestgehend flexibel zu befriedigen. Der ÖPNV kann durch den Einsatz alternativer Antriebskonzepte einen weiteren Beitrag zu einer verringerten Emission von Schall und Luftschadstoffen (PM10, CO2 und NOx) leisten. In diesem Zusammenhang stellt insbesondere die Ablösung von Diesel‐ durch Elektrobusse ein großes Potenzial dar [Mue13]. Allerdings stellt dieser Paradigmenwechsel die ÖPNV‐Unternehmen bereits in der Planung ihres Verkehrssystems vor neuartige Herausforderungen. In diesem Beitrag werden die verkehrs‐ und betriebsplanerischen Überlegungen im Vorfeld der Betriebsaufnahme induktiv geladener Linienbusse anhand des Beispiels eines Pilotvorhabens im Gebiet der kreisfreien Stadt Braunschweig dargestellt