Freigabeargumentation hochautomatisierter Nutzfahrzeuge im Vergleich zum menschlichen Fahrer

Das automatisierte Fahren ist eines der zentralen Forschungs- und Innovationsfelder in der Automobilindustrie. Eine entscheidende Herausforderung ist die Frage, wie Akzeptanzkriterien für die Sicherheit des Systems im Rahmen der Freigabeargumentation definiert werden können. Ziel der Argumentation ist der Nachweis, dass ein hochautomatisiertes Fahrzeug auf Basis gesellschaftlich moralischer Konzepte kein unangemessenes Risiko darstellt.

Kern der Dissertation ist der entwickelte Prozess zur Definition und Anwendung von Akzeptanzkriterien im Vergleich zum menschlichen Fahrer. ... mehrDie im VVM-Projekt als Goal Structuring Notation (GSN) entwickelte Sicherheitsargumentation wird um die Prozessartifakte erweitert und ermöglicht eine strukturierte und nachverfolgbare Freigabeargumentation in Einklang mit dem szenarienbasierten Testansatz. Dabei werden explizit Akzeptanzkriterien für aggregiertes und szenarienbasiertes Verhalten berücksichtigt, deren Kombination für eine umfassende Absicherung im Vergleich zu einem menschlichen Referenzfahrer notwendig ist. Für die Gewinnung geeigneter Realdaten werden die Operational Design Domain für das System under Test (SuT) und Anforderungen an die Datenquellen für die Akzeptanzkriterien definiert. Die Einordnung der Daten in die szenarienbasierte Struktur der Sicherheitsargumentation erfolgt durch die Anwendung der Methode der Szenarienidentifikation. Um die korrekte Definition und Anwendung sicherzustellen, werden die Akzeptanzkriterien im Rahmen des strukturierten szenarienbasierten Testansatzes definiert, für das SuT angewendet und die Testergebnisse als Nachweis in der GSN eingeordnet.

Die praktische Anwendbarkeit des Prozesses wird für zwei Anwendungsfälle im Umfeld der Absicherung von hochautomatisierten Nutzfahrzeugen nach SAE-Level 4 gezeigt.

Automated driving is one of the central fields of research and innovation in the automotive industry. A key challenge is the question how acceptance criteria for the safety of the system can be defined as part of the release argumentation. The aim of the argumentation is to prove that a highly automated vehicle does not represent an unreasonable risk based on societal moral concepts.

The core of the dissertation is the developed process for the definition and application of acceptance criteria in comparison to the human driver. The safety argumentation developed in the VVM project as goal structuring notation (GSN) is extended by the process artifacts and enables a structured and traceable release argumentation in line with the scenario-based testing approach. ... mehrAcceptance criteria for aggregated and scenario-based behavior are explicitly taken into account, the combination of which is required for a comprehensive safety assurance. To obtain suitable real-world data, the operational design domain for the system under test (SuT) and the requirements for data sources to derive acceptance criteria are defined. The data is categorized within the scenario-based structure of the safety argumentation by applying a scenario identification method.

To ensure correct definition and application, the acceptance criteria are defined as part of the structured scenario-based testing approach and applied to the SuT. Finally, the test results are traceable as evidence in the GSN.

The practical applicability of the process is demonstrated for two use cases in the context of highly automated commercial vehicles in accordance with SAE-Level 4.