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Domänenspezifischer Beobachter für Betriebssicherheit und Betriebsschutz

Motivation

Intelligente, hoch automatisierte Fahrzeuge haben den Vorteil, dass vor allem die Si­cher­heit aller am Verkehr beteiligten Personen deutlich erhöht werden kann. Zur Realisierung solcher Fahrzeuge ist eine genaue und abgesicherte Kenntnis der Fahrzeugumgebung mit einer Auflösung im Zentimeterbereich notwendig. Eine Annäherung hieran kann bei­spiels­weise durch redundante Sensoren, aber auch durch Fusion der eigenen In­for­ma­ti­onen mit In­for­ma­ti­onen anderer Quellen über Kommunikationswege wie Vehicle2X erzielt werden. Mit zunehmender Komplexität solcher Systeme steigt jedoch auch die Her­aus­for­de­rung, die Funktionssicherheit und den Betriebsschutz des Gesamtsystems sicherzustellen. Neue inhärente Überwachungstechniken sind daher notwendig, um eine maximale Si­cher­heit bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit gewährleisten zu können.

Ziel des Forschungsvorhabens

Daher wird eine modulweise Entwicklung einer Beobachterstruktur vorgeschlagen, die unter Zuhilfenahme maschineller Lernverfahren, aber auch klassischer regelungstechnischer Beobachteransätze Inkonsistenzen innerhalb der Wirkkette des automatisierten Fahrens findet. Inkonsistenz bezieht sich dabei bei­spiels­weise auf mögliche manipulative Fremdeingriffe oder fehlerhafte Wahrnehmung wie dem Übersehen von Hindernissen. Die Entwicklung fokussiert sich dabei zunächst auf den Bereich der Wahrnehmung und wird um nachfolgende Elemente der Wirkkette ergänzt.

Der Beobachter wird dabei als über­geord­nete Instanz angesehen, die das zu beobachtende System als Zusammensetzung mehrerer Blackbox-Modelle betrachtet - also die inneren ma­the­ma­ti­schen Modelle und Zusammenhänge nicht kennt oder als bekannt voraussetzt. Es stehen zur Observation nur die zu vor definierten Eingangs- und Ausgangsgrößen und die daraus gewonnenen Merkmale zur Verfügung. Diese Herangehensweise bewirkt, dass die Systemkomplexität so deutlich reduziert werden kann, da nicht jede mögliche, im System vorhandene und eventuell überflüssige Information genutzt wird. Wichtig ist zudem eine gute Generalisierbarkeit und Übertragbarkeit des Konzepts, um eine modulare Entwicklung zu ermöglichen. Hierzu ist es wich­tig, dass der Beobachter möglichst effizient um Trainingseinheiten und Merkmalseingänge erweitert werden kann.

Generell ist es zudem von Relevanz, die Einsetzbarkeit auf einem Steuergerät gewährleisten zu können. Eine hohe Parallelisierbarkeit der Aufgaben sowie eine mathematisch wenig komplexe Anwendbarkeit sind hierfür von Bedeutung.

Kontakt

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen können Sie den Lageplänen entnehmen.