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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.