Ein Beitrag zur modellbasierten, adaptiven Fahrerunterstützung für das Fahren auf deutschen Autobahnen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1994
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12]
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| adam_text | Titel: Ein Beitrag zur modellbasierten, adaptiven Fahrerunterstützung für das Fahren auf deutschen Autoba
Autor: Kopf, Matthias
Jahr: 1994
V Inhaltsverzeichnis Seite 1. Einführung 1 1.1 Die Notwendigkeit der Fahrerunterstützung 1 1.2 Aufbau der Arbeit 2 2. Hintergrund 4 2.1 Grundlagen der Fahrerunterstützung 4 2.2 Stand der Technik der Fahrerunterstützung 8 2.2.1 Meßtechnische Grundlagen 8 2.2.2 Unterstützung bei Stabilisierung und Lenkung 8 2.2.2.1 Fahrzeugtechnische Maßnahmen 8 2.2.2.2 Automatisierung von Teilen der Fahraufgabe 8 2.2.2.3 Warnende Systeme 9 2.2.3 Navigationshilfen 11 2.2.4 Allgemeine Informations- und Managementsysteme 12 2.2.3 Fahrerzustandserkennung 12 2.3 Modellierung des Systems Fahrer-Fahrzeug-Umwelt 13 2.3.1 Allgemeines 13 2.3.2 Modellierung des Fahrers 13 2.3.2.1 Kontinuierliche sensomotorische Modelle 14 2.3.2.2 Diskontinuierliche sensomotorische Modelle 15 2.3.2.3 Gesamtmodelle 17 2.3.2.4 Ein operationalisierbares Gesamtmodell 18 2.3.3 Modellierung des Fahrzeugs 21 2.3.4 Modellierung der Umwelt 25 3. Systembeschreibung auf Konzeptebene 28 3.1 Grundgedanken zur Konzeption 28 3.2 Architektur 31 3.3 Beschreibung der Module 33 3.3.1 Der Referenzfahrer (RF) 33 3.3.2 Diskrepanzinterpretation (DI) 34 3.3.3 Fahrerspiegel (FS) 36 3.3.4 Wamungsausgabe und MMS (WA/MMS) 37 3.4 Interaktion der Module 39
VI 4. Systembeschreibung auf Modellebene 42 4.1 Situationsmodelle 42 4.1.1 Allgemeines Situationsmodell 42 4.1.2 Modell für die externe Situation 43 4.1.3 Prädiktionsmodell 43 4.1.4 Verhaltenssituationsmodell 43 4.2 Zielgeschwindigkeitsmodell 46 4.3 Ein Gefährdungsmodell 48 4.3.1 Herleitung 48 4.3.2 Betrachtung im Parameterraum 52 4.3.3 Anwendungen 55 4.3.3.1 AufFahrunfall 56 4.3.3.1.1 Gefährdungsverminderungsaktion Bremsen 56 4.3.3.1.2 Gefährdungsverminderungsaktion Ausweichen 58 4.3.3.2 Lenkunfall 59 4.3.3.3 Kurvenunfall 62 4.4 Das Behinderungsmodell 62 4.5 Individuelles Fahrerverhaltensmodell 64 4.5.1 Modell für die Querführung 66 4.5.1.1 Zeitreserve 66 4.5.1.2 Situationsraum 66 4.5.2 Modell für die Längsführung 68 4.5.2.1 Zeitreserve 68 4.5.2.2 Situationsraum 72 4.6 Das Fahrerzustandsmodell 74 5. Systembeschreibung auf Wissensrepräsentationsebene 76 5.1 Allgemeine Eigenschaften 76 5.2 Wissensrepräsentation 77 5.2.1 Zu repräsentierendes Wissen 77 5.2.2 Repräsentationsformen 78 5.2.2.1 Niedere Datenstrukturen 78 5.2.2.2 Automaten 79 5.2.2.3 Entscheidungsbäume 80 5.2.2.4 Boolesche Ausdrücke 82 5.2.2.5 Mathematische Funktionen 83 5.2.2.6 Empirische Verteilungen 84 5.3 Zusammenwirken der Wissensrepräsentationsstrukturen 84
VII 6. Untersuchung zur Zielgeschwindigkeitsschätzung 86 6.1 Hintergrund 86 6.1.1 Modell zur Zielgeschwindigkeitsschätzung 86 6.1.1.1 Kurveneinfluß 87 6.1.1.2 Längsneigungseinfluß 89 6.1.1.3 Einfluß anderer Verkehrsteilnehmer 90 6.1.1.4 Eigenbeschleunigungseinfluß 91 6.1.1.5 Spureinfluß 91 6.1.2 Modell zur Schätzung der freien Überholgeschw. 92 6.1.3 Modell zur Schätzung der freien Folgegeschw. 92 6.1.4 Implementierung der Modelle 93 6.2 Experiment 93 6.3 Ergebnisse 95 6.3.1 Zielgeschwindigkeitsschätzung 96 6.3.2 Schätzung der freien Überholgeschwindigkeit 97 6.3.3 Schätzung der freien Folgegeschwindigkeit 98 6.4 Zusammenfassung 98 7. Untersuchungen zur Adaptivität 100 7.1 Untersuchungsziele 100 7.2 Versuch zur Querfuhrung 101 7.2.1 Experiment 101 7.2.2 Ergebnisse 102 7.3 Versuch zur Längsfuhrung 104 7.3.1 Experiment 105 7.3.2 Ergebnisse 107 7.3.2.1 Allgemeines zur Auswertung 107 7.3.2.2 Zeitreservenhistogramme und 108 Vergleichsperzentilwert 7.3.2.3 Unterschiede aufgrund des verschiedenen 113 Absolutgeschwindigkeitsniveaus 7.3.2.4 Lemeffekte 112 7.3.2.5 Intra- vs. interindividuelle Varianz 113 7.3.2.6 Unterschiede zwischen den Situationen 114 7.3.2.6.1 Unterraum Folgefahren 115 7.3.2.6.2 Unterraum Auffahren 115 7.3.2.6.3 Konstruktion eines reduzierten 116 Situationsraums 7.3.2.7 Lernzeiten 116
VIII 7.3.2.8 Überholtoleranz 116 7.4 Zusammenfassung 117 8. Untersuchung zur Fahrerzustandserkennung 119 8.1 Hintergrund und Ziele der Untersuchung 119 8.2 Experiment 119 8.3 Ergebnisse 120 8.3.1 Bestimmung eines Kennwerts 120 8.3.2 Kennwertunterschiede zwischen den Läufen 122 8.3.3 Festlegung eines Schwellwerts 122 8.3.4 Normative vs. adaptive Fahrerzustandserkennung 123 8.4 Zusammenfassung 124 9. Systembewertung im Versuchsfahrzeug 125 9.1 Hintergrund und Ziele der Untersuchung 125 9.2 Beschreibung des Versuchssystems 125 9.2.1 Systemkomponenten 125 9.2.2 Meßwertverarbeitung 126 9.2.3 Mensch-Maschine-Schnittsteile 128 9.3 Experiment 128 9.3.1 Versuchsumgebung 128 9.3.2 Versuchsblöcke und -laufe 129 9.4 Ergebnisse 131 9.4.1 Wamschwellenberechnung 131 9.4.2 Wamschwellenevaluation 131 9.4.3 Erkennbarkeit der Richtungsinformation 132 9.4.4 Wirksamkeit des Warnsystems bei Ablenkung 133 9.4.5 Subjektive Bewertung durch die Versuchspersonen 135 9.5 Zusammenfassung 138 10. Zusammenfassung und Ausblick 140 Anhang A: Automaten Al: Eigene Spurwechselsituation 142 A2: Spurwechselsituation Fremdfahrzeug 144 A3: Schilderlage Geschwindigkeitsbegrenzung 145 A4: Schilderlage Überholverbot 147
IX Anhang E: Entscheidungsbäume El: VerhaltenssituationLängsführung 149 E2: Verhaltenssituation Querführung 152 E3: Spurwechselmöglichkeit 154 E4: Geometrische Spursituation 156 E5: Zielgeschwindigkeitsschätzung 158 E6: Eigene Gefährdung nach vorne 161 Anhang F: Fragebögen zu Kap. 9 163 Anhang M: Mathematische Herleitungen Ml: TTC-Algorithmus 166 M2: Analytische Berechnung der Zeitreserve für Bremsen entsprechend G| 172 M3: Iterative Berechnung der Zeitreserve für Bremsen entsprechend Gj 17g M4: Untersuchung von Gl. (4.4) für zwei Gefährlichkeitsfünktionen 180 M5: Analytische Berechnung der Zeitreserve für Ausweichen entsprechend G2 184 M6: Analytische Berechnung der Zeitreserve entsprechend G3 187 M7: Iterative Berechnung der Zeitreserve entsprechend G3 192 Anhang N: Niedere Wissensrepräsentationsstrukturen 200 Anhang S: Simulatorbeschreibung 204 Anhang V: Versuchsergebnisse zum Versuch Fahrerzustandserkennung (Kap. 8) 207 Anhang W: Ergebnisse zum Simulatorversuch zur Querführung (Kap. 7.2) 209 Literaturverzeichnis 210
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| spelling | Kopf, Matthias Verfasser aut Ein Beitrag zur modellbasierten, adaptiven Fahrerunterstützung für das Fahren auf deutschen Autobahnen Matthias Kopf Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 1994 IX, 219 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12] 203 Zugl.: München, Univ. der Bundeswehr, Diss., 1993 Wissensbasiertes System (DE-588)4197554-6 gnd rswk-swf Kraftfahrer (DE-588)4032656-1 gnd rswk-swf Fahrerverhalten (DE-588)4132165-0 gnd rswk-swf Autobahn (DE-588)4003936-5 gnd rswk-swf Deutschland (DE-588)4011882-4 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Autobahn (DE-588)4003936-5 s Kraftfahrer (DE-588)4032656-1 s Wissensbasiertes System (DE-588)4197554-6 s DE-604 Deutschland (DE-588)4011882-4 g Fahrerverhalten (DE-588)4132165-0 s 12] Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI 203 (DE-604)BV000761054 203 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=006321426&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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