Sicherheitsanalyse der Systeme zum automatischen Fahren

Bedingt durch das stetig wachsende Verkehrsaufkommen steigen die Anforderungen an die Fahrer bei der Fahrzeugführung. Um sie zu unterstützen, sind in den letzten Jahren Fahrerassistenzsysteme entwickelt worden. Sie können nach dem Grad der Fahrerunterstützung eingeteilt werden in: Warnungen und Informationen, verbindliche Anweisungen, korrigierende Eingriffe bis zur Übernahme der Fahraufgaben. Entsprechend der Vielschichtigkeit der Fahraufgabe gibt es eine große Anzahl von Systemen, die mit ihren Funktionen unterschiedliche Bereiche des Fahrens abdecken. Für tiefergehende Betrachtungen werden auf Basis umfangreicher Literaturrecherchen und Expertengesprächen die automatische Reibwerterkennung als Informationssystem, die automatische Schildererkennung als System mit verbindlicher Anweisung und das Kollisionsvermeidungssystem mit korrigierendem Eingriff bzw. Übernahme der Fahraufgabe ausgewählt. Analysiert werden die System-, die Interaktions-, die Verkehrs- und die Rechtssicherheit. Im Rahmen der Systemsicherheitsbetrachtungen wird auf den möglichen Ausfall einzelner Komponenten und Baugruppen eingegangen. Es werden zudem die Vorgehensweisen sowie die angewandten Bewertungsmethoden bei der Analyse der Systemsicherheit vorgestellt. Hier sind vor allem die Fehler-Möglichkeits- und Einfluß-Analyse (FMEA) und die Fehlerbaumanalyse (FBA) zu nennen. Aufgrund des hohen Aufwandes und der unzureichenden Datenlage wurden in diesem Forschungsprojekt jedoch nur Teilsysteme analysiert und beschrieben. Die Interaktionssicherheit befaßt sich mit den Auswirkungen des Systems auf den Fahrzeugführer. Bei der Betrachtung wird auf die Feldtests zurückgegriffen, die im Rahmen unterschiedlicher Forschungsprojekte durchgeführt wurden. Bei der Verkehrssicherheit werden die Einflüsse von Fahrerassistenzsystemen bei vollständiger, bei teilweiser und bei nicht vorhandener Ausrüstung der Fahrzeugflotte betrachtet. Anhand von Simulationen und der Auswertung von Literaturquellen werden Steigerungen der Leistungsfähigkeiten von Straßen durch Systeme zum Automatischen Fahren untersucht. Es ist festzustellen, daß durch Abstandshaltesysteme nur bei hohen Ausrüstungsgraden und niedrigen Zielabständen die Leistungsfähigkeit erhöht werden kann. Notwendige Voraussetzung ist die Zulassung solch niedriger Abstände beim Automatischen Fahren. Risikoabschätzungen bei Systemausfällen werden für die Systeme ACC, Kollisionswarnung und Kollisionsvermeidung durchgeführt, indem die Einflüsse auf die nachfolgenden, nicht ausgerüsteten Verkehrsteilnehmer bewertet werden. Bei der Rechtssicherheit wird das aktuelle, an das menschliche Fahrerverhalten angepaßte Straßenverkehrsrecht betrachtet. Wichtig sind hierbei die „rechtlichen Grenzen“ (z. B. vorgeschriebene Mindestabstände), die bei der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen berücksichtigt werden müssen. Erweitert wird die Sicherheitsanalyse durch Betrachtungen der aktuellen Entwicklungen gesetzlicher Bestimmungen und Normungen auch im internationalen Vergleich (z. B. mit Frankreich und Japan). Aus diesen Darstellungen werden Empfehlungen für zukünftige Regelungen und Standards abgeleitet.