Fahrzeugübergreifendes kooperatives Fahrerassistenz- und Sicherheitssystem für automatische Fahrzeuge

Kurzfassung

Konfliktsituationen mit mehreren Beteiligten sind für Fahrzeugführer und konventionelle Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme durch ihre hohe Komplexität schwer beherrschbar. So geschehen viele Unfälle auf den Straßen dieser Welt, die durch gemeinschaftlich abgestimmte Fahrmanöver verhindert oder in ihren Unfallfolgen gemindert werden könnten. Die vorliegende Arbeit adressiert dieses Potenzial und beschäftigt sich mit der Entwicklung und prototypischen Umsetzung eines fahrzeugübergreifenden kooperativen Fahrerassistenz- und Sicherheitssystems, welches mehrere Fahrzeuge über eine funkbasierte Kommunikation miteinander verbindet, sowie unfallfreie Lösungen berechnet und durchführt. In diesem Zusammenhang werden drei Forschungsfragen aufgestellt, die eine Definition von kooperativem Verhalten, eine Methode zur Koordination der anfallenden Aufgaben (Aufgabenkoordination) und eine Methode zur gemeinsamen Fahrmanöverplanung (Fahrmanöverkoordination) adressieren. Der Stand der Wissenschaft und Technik bezüglich der Forschungsfragen wird mithilfe einer systematischen Literaturstudie ermittelt, die für den Leser in einem Überblick dargestellt und hinsichtlich einer möglichen Beantwortung der Forschungsfragen ausgewertet wird. Es zeigt sich, dass die drei Forschungsfragen mit ihren Anforderungen bislang unbeantwortet sind. Zur Definition von kooperativem Verhalten werden Eigenschaften von diesem aufgezeigt, die in notwendige und hinreichende Bedingungen überführt werden. Mit der zusätzlichen Berücksichtigung von Reziprozität ergibt sich eine Definition von kooperativem Verhalten, welche durch die Steigerung des Gesamtnutzens die Unterscheidung zwischen unkooperativem Verhalten auf der einen Seite und rational-kooperativem, altruistisch-kooperativem bzw. egoistisch-kooperativem Verhalten auf der anderen Seite ermöglicht. Ein Vergleich mit den aus dem Stand der Technik bekannten Definitionen zeigt den Neuigkeitswert der entwickelten Definition. In ausgewählten Situationen wird die Definition in Simulationen angewandt