TU Braunschweig

Symbolfoto

BAST (EFAS)

Ableitung von Anforderung an Fahrerassistenzsystemen aus Sicht der Verkehrssicherheit

Projektbearbeiter: Uwe Becker, Jörn Drewes
Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) - Standort Oberpfaffenhofen

Das Ziel der Studie, die von der Bast und dem Land Niedersachsen gefördert wurde, ist es, über In-Depth Analysen von Unfalldaten der Braunschweiger Polizei aus dem Jahr 2002 Anforderungen an Fahrerassistenzsysteme (FAS) abzuleiten und den Sicherheitsgewinn abzuschätzen, den die Einführung dieser Systeme mit sich bringt.

Bei den In-Depth Analysen wurden aufgrund der Unfallprotokolle die dem Unfall vorausgehenden Fehlhandlungen und ihre Ursachen analysiert. Fehlhandlungen sind die Handlungen, die zum Unfall geführt haben. Diese müsste ein FAS korrigieren, um den Unfall zu verhindern, so dass diese Analyse Anforderungen an die Funktionalität des FAS ergibt (z.B. Wahl einer sicheren Geschwindigkeit). Die Analyse der Ursachen der Fehlhandlung erfolgt in Anlehnung eines Informationsverarbeitungsmodells des menschlichen Handelns und ergibt Hinweise auf die Eingriffsstrategie des FAS. Liegt die Ursache z.B. in fehlender Wahrnehmung vorhandener Information, so kann eine Warnung den Unfall verhindern. Bei einer Fehlentscheidung ist ein Eingriff oder die Übernahme durch ein FAS notwendig. Weiter werden Fehlinterpretationen und Ausführungsfehler betrachtet.

Datenbasis sind 4258 Unfallprotokolle aus Braunschweig aus dem Jahr 2002 und 185004 Unfälle aus Deutschland, die als 50%- Stichprobe der amtlichen Unfallstatistik des Jahres 2002 vom Statistischen Bundesamt zur Verfügung gestellt wurde. In beiden Datenquellen wurden die Unfälle ausgewählt, bei denen der Verursacher ein Pkw und der Fahrer (soweit bekannt) mindestens 18 Jahre alt war. Die schweren Unfälle aus Braunschweig (993 Unfälle) wurden so gewichtet, dass sie hinsichtlich Unfalltyp, Wochentag und Tageszeit mit den Bundesdeutschen Unfällen vergleichbar sind.

Bei den In-Depth Analysen wurden für 6 Unfalltypen und pro Unfalltypen für die häufigsten Untertypen die Protokolle im Hinblick auf Fehlhandlung und Ursache analysiert und gruppiert. Eine stichprobenartige Überprüfung der Beurteilerübereinstimmung erwies sich als sehr zufrieden stellend (Spearman rho = 0.91).

Die Analyse zeigt drei große Gruppen von Unfällen, aus denen sich drei Arten von Unterstützungsbedarf ableiten lassen. Bei den Einbiegen/ Kreuzen Unfällen werden andere Verkehrsteilnehmer aus unterschiedlichen Gründen bei der Planung vernachlässigt, was als fehlende Wahrnehmung vorhandener Informationen zu beschreiben ist. Seltener spielen Fehlentscheidungen eine Rolle. Um diese Unfälle zu verhindern, wird eine Kreuzungsassistenz benötigt, die bevorrechtigte Fahrzeuge von rechts, links oder entgegenkommend und von rechts kommende Radfahrer beim rechts Abbiegen erkennen kann. Durch eine Kreuzungsassistenz, die vor diesen Fahrzeugen warnt, ließen sich 21.2% aller schweren Unfälle verhindern.

Bei Fahrunfällen steht die Fehlanpassung der Geschwindigkeit an den Straßenzustand, an den Fahrerzustand und an die eigene Leistungsfähigkeit im Vordergrund, was als Fehlentscheidung zu beschreiben ist. Teilweise kommt die Vernachlässigung der Querführung ohne besonderen Grund hinzu (fehlende Wahrnehmung). Eine situationsabhängige Geschwindigkeitsregulation mit zusätzlicher Unterstützung der Querführung könnte insgesamt 20.4% aller schweren Unfälle verhindern, wobei eine feste Vorgabe der Geschwindigkeit durch das System notwendig wäre.

Auffahren tritt vor allem bei Unfällen im Längsverkehr, aber auch einer Reihe anderer Unfalltypen auf. Hier ist ein System zur Kollisionsvermeidung mit situationsabhängiger Regelung von Abstand und Geschwindigkeit notwendig, das auch stehende Fahrzeuge erkennen kann und das Bremsen bei plötzlichen Eingriffen unterstützt. Würde das System diese Anforderungen erfüllen, könnten damit 32.5% aller schweren Unfälle verhindert werden. Da die häufigsten Ursachen der Fehlhandlung im Bereich von Fehlentscheidungen liegen, ist dazu allerdings ein Eingriff bzw. eine Beschränkung der Geschwindigkeit notwendig.

Insgesamt ergibt sich aus den Analysen ein sehr großes Unfallvermeidungspotenzial für FAS im Bereich über 70% aller schweren Unfälle. Allerdings sind die Anforderungen an diese Systeme groß. So müssen sie im Kreuzungsbereich bevorrechtigte Fahrzeuge aus allen Richtungen erkennen, außerdem Situationsmerkmale wie Straßenzustand, Hindernisse auf der Fahrbahn und Merkmale des Fahrers wie zum Beispiel einen eingeschränkten Fahrerzustand berücksichtigen. Teilweise sind Eingriffe oder Vorgaben für den Fahrer notwendig, was rechtliche und Akzeptanzprobleme mit sich bringt. Mit der dargestellten Methode der In-Depth Unfallanalyse aufgrund von Unfallprotokollen ist insgesamt eine Abschätzung des Sicherheitspotenzials von Assistenzsystemen möglich, wobei die Aussagen vorsichtig zu interpretieren sind.


http://www.iva.ing.tu-bs.de?iT=4_519&projectId=152