It is commonly agreed that active safety will have a significant impact on reducing accident figures for pedestrians and probably also bicyclists. However, chances and limitations for active safety systems have only been derived based on accident data and the current state of the art, based on proprietary simulation models. The objective of this article is to investigate these chances and limitations by developing an open simulation model. This article introduces a simulation model, incorporating accident kinematics, driving dynamics, driver reaction times, pedestrian dynamics, performance parameters of different autonomous emergency braking (AEB) generations, as well as legal and logical limitations. The level of detail for available pedestrian accident data is limited. Relevant variables, especially timing of the pedestrian appearance and the pedestrian's moving speed, are estimated using assumptions. The model in this article uses the fact that a pedestrian and a vehicle in an accident must have been in the same spot at the same time and defines the impact position as a relevant accident parameter, which is usually available from accident data. The calculations done within the model identify the possible timing available for braking by an AEB system as well as the possible speed reduction for different accident scenarios as well as for different system configurations. The simulation model identifies the lateral impact position of the pedestrian as a significant parameter for system performance, and the system layout is designed to brake when the accident becomes unavoidable by the vehicle driver. Scenarios with a pedestrian running from behind an obstruction are the most demanding scenarios and will very likely never be avoidable for all vehicle speeds due to physical limits. Scenarios with an unobstructed person walking will very likely be treatable for a wide speed range for next generation AEB systems.
International und europäisch besteht zunehmend die Tendenz, bei besonderen Anforderungen sowohl bei neuen als auch bei bestehenden Tunneln stationäre Brandbekämpfungsanlagen (BBA) als Ausstattungsmerkmal mit zu berücksichtigen. Das vorrangige Schutzziel, auf das der Einbau einer BBA hierbei abzielt, ist die Unterstützung der Fremdrettung oder der Bauwerksschutz. Untersuchungen zu BBA fokussierten daher bislang mehr auf die Wirksamkeit dieser Anlagen, ihre Einbindung in die Tunnelsicherheitssysteme und ihre Wechselwirkung mit anderen technischen Systemen im Tunnel. Der Einfluss einer aktivierten Anlage auf das menschliche Verhalten, speziell im Zuge der Selbstrettungsphase, ist demgegenüber in den Untersuchungen weitgehend unberücksichtigt geblieben. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben sind nunmehr speziell diese Fragestellungen untersucht worden. Im Vorhaben FE 15.0563/2012/ERB "Wirksamkeit automatischer Brandbekämpfungsanlagen in Straßentunneln" beantworten die durchgeführten psychologischen Untersuchungen des menschlichen Verhaltens und Probandenversuche in virtueller Realitaet zuvor offene Fragen über das Verhalten des Nutzers bei einer aktivierten Anlage. Zur Einbeziehung auch haptischer Effekte wurden Realversuche in verschiedenen Tunnelumgebungen durchgeführt. Probandenversuche mit real aktivierten BBA sind Gegenstand zweier weiterer Forschungsvorhaben: FE 89.0299/2014 "Einfluss einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage (DLS) auf das Reaktions- und Fluchtverhalten der Verkehrsteilnehmer" und FE 15.0607/2014/ERB "Analyse des Reaktions- und Fluchtverhaltens von Tunnelnutzern bei einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage anhand von Realversuchen". Gegenstand der Vorhaben ist die Untersuchung des Verhaltens der Tunnelnutzer bei einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage vom Typ Druckluftschaum (DLS) und Wassernebel (WN). Im vorliegenden Bericht sind die Ergebnisse aus den drei Forschungsvorhaben bezogen auf das menschliche Verhalten zusammengefasst und vergleichend gegenübergestellt. Hiermit stehen nunmehr abgesicherte Aussagen über den Einfluss einer aktivierten Anlage auf das menschliche Verhalten bei Aktivierung von BBA in einem Straßentunnel speziell im Hinblick auf die Selbstrettungsphase zur Verfügung. Sowohl die Analyse des Verhaltens als auch die Befragungen liefern erste Anhaltspunkte dafür, dass die Aktivierung einer BBA in einem Straßentunnel das Verhalten der Tunnelnutzer eher nicht negativ beeinflusst, solange Teile der Infrastruktur des Tunnels auf die Aktivierung einer BBA abgestimmt werden. Dabei ist vor allem eine gut verständliche Durchsage wichtig, damit auch Personen im direkten Einflussbereich der BBA ihr Fahrzeug verlassen. Der Bericht soll eine Hilfestellung bei der Einschätzung des Einflusses dieser Anlagen auf das menschliche Verhalten in Tunneln unter besonderer Berücksichtigung des Schutzziels Selbstrettung bieten.
Nowadays human-created systems are increasing in complexity due to the interaction of humans and technology. Especially road traffic systems are composed of multitudinous resources (e.g. personnel, vehicles, organizations, etc.), which make it even harder to anticipate the positive and negative effects on safety. One key in achieving a significant reduction of fatalities is seen in driver assistant systems counterbalancing the lack of drivers' capabilities. But the actual outcome of implementing these sophisticated technologies especially on influencing driver's capabilities are yet unknown. Latest research exemplifies an increase of reaction times of drivers in case of dysfunctional driver assistant systems. This research paper applies STAMP/STPA (STAMP = systems-theoretic accident model and processes; STPA = systems-theoretic process analysis) to the German automobile traffic system focusing on the effects of driver assistant systems on drivers. By doing so, the potential hazards caused by technology can be identified.
Erfahrungen in Deutschland mit der Anwendung der EU-Empfehlung "Europäischer Grundsatzkatalog zur Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle für Informations- und Kommunikationssysteme" werden beschrieben und daraus Konsequenzen abgeleitet. Insgesamt ist die ergonomische Bewertung der Mensch-Maschine-Schnittstelle von Fahrerinformations- und -Kommunikationssystemen nicht als einmaliges Ereignis, sondern als immer wieder zu durchlaufender Vorgang anzusehen, da neben neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen jeweils neu entwickelte Geräte und Systeme zu berücksichtigen sind, was eine Anpassung der Grundsätze beziehungsweise eine Öffnung der Grundsätze für technische Neuerungen mit hohem Sicherheitsstandard erfordern könnte. Demonstrationen neuartiger Bedienkonzepte, Systementwicklungen und Arbeitstechniken sowie die hierzu durchgeführten Nutzertests verdeutlichen, dass ergonomisch sehr vielversprechende Lösungen (wie zum Beispiel Schnittstellen, die Eingaben mittels Gestik gestatten) existieren, beziehungsweise sich in der Entwicklung befinden. Diese Lösungen zeigen, dass die Empfehlung in weiten Bereichen technologieabhängig, das heißt, mit Blick auf Neuentwicklungen, nicht erschöpfend ist. Die Weiterentwicklung der Grundsätze sowie die Bewertung der sicheren Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle bedarf nicht nur einer europaweit, sondern weltweit abgestimmten Vorgehensweise.
This article describes the development of techniques to minimize automobile driver distraction when an in-vehicle information systems (IVIS) that requires visual attention is in use. The authors explain the visual occlusion technique that has been developed as a tool for the assessment of the in-vehicle human-machine interface (HMI) of IVIS in terms of visual demands. The authors addressed an unresolved issue in previous standardized experimental protocols - how subjects make use of the occluded intervals and how this might affect the assessments of visual demands. This study protocol assumed that subjects would continue task performance during occluded periods, leading to an underestimation of visual demands by the occlusion parameters "total shutter open time" (TSOT) and the "occlusion index". The authors predicted that a simple additional loading task to be performed in parallel could disrupt IVIS task performance during the occluded period leading to higher estimations of visual demands by TSOT and R. Their prediction was confirmed by the study findings. The results also showed that under the condition of additional auditory tracking, TSOT and R discriminated more clearly between an "easy" and a "difficult" IVIS task than under the standard condition. They conclude with a discussion of the implications of this research for designers of assessment tools for driver visual distractions.
10 % bis 20 % der Straßenverkehrsunfälle werden auf Müdigkeit am Steuer zurückgeführt. Es steht eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden zur Verfügung, um Müdigkeit beim Fahrer zu erkennen. Ziel des vorliegenden Projekts war es, die Stärken und Schwächen der verschiedenen Müdigkeitsmessverfahren vergleichend zu beschreiben und existierende Müdigkeitsmess- und Müdigkeitswarnsysteme im Überblick darzustellen. Die Ergebnisse beruhen auf folgender Verknüpfung von Literaturanalysen, Experten- und Nutzerbefragungen: • Literaturanalyse und zusammenfassende Darstellung von Müdigkeitsmessverfahren, die auf physiologischen und leistungsbezogenen Messgrößen beruhen. • Literaturanalyse zu Müdigkeitsmess- und Warnsystemen, Befragung der Systemhersteller und zusammenfassende Darstellung der identifizierten Systeme. • Befragung von 20 Nutzern von den in Mittel- und Oberklassefahrzeugen implementierten Müdigkeitswarnsystemen zur Beurteilung der wahrgenommenen Detektionsgüte, Akzeptanz und Compliance. • Erarbeitung eines Gütekriterienkatalogs als Grundlage für die Bewertung und den Vergleich ausgewählter Müdigkeitsmessverfahren. • Zweistufige Befragung von 12 Experten aus Industrie- und Hochschulforschung nach der Delphi-Methode. Ziel war die Auswahl und Bewertung der validesten Verfahren zur Erfassung der Fahrermüdigkeit, begründeter Zweitbewertungen bei abweichenden Urteilen und der Beurteilung ihrer Eignung für verschiedene Einsatzgebiete. • Workshop mit den Delphi-Teilnehmern zur Diskussion und Ergänzung der Delphi-Ergebnisse. Die 70 in der Fachliteratur identifizierten Müdigkeitsmesssysteme unterscheiden sich in den zugrunde liegenden Müdigkeitsmessverfahren, dem Vorliegen und der Gestaltung von Warnfunktionen und ihrer Verbreitung. Nur selten werden überzeugende Validierungsbelege oder Angaben zur Anzahl falscher und ausbleibender Alarme angeführt. Aus Nutzersicht bieten die derzeit in Mittel- und Oberklassemodellen verfügbaren Müdigkeitswarnsysteme oftmals keine zufriedenstellende Detektionsgüte. Vielfach wird die Fahrt trotz detektierter und selbst eingestandener Müdigkeit fortgesetzt. Ca. die Hälfte der Fahrer sieht in der Nutzung der Müdigkeitswarnsysteme einen Zuwachs an Sicherheit. Zu den validesten Müdigkeitsmessverfahren gehören aus Expertensicht die Erfassung der Fahrperformanz (Lenkverhalten und Spurhaltung) und des Lidschlussverhaltens, das videobasierte Expertenrating, das EEG und der Pupillografische Schläfrigkeitstest. Die unterschiedlichen Stärken und Schwächen der sechs ausgewählten Messverfahren werden im Bericht detailliert aufgeführt. Nach wie vor existiert kein Goldstandard zur Müdigkeitserfassung. Je nach Einsatzgebiet sind entweder alle sechs ausgewählten Messverfahren (Forschung & Entwicklung), nur einige (Müdigkeitswarnsystem im Fahrzeug) oder kein einziges (Verkehrskontrolle) geeignet. Die Auswahl der Messverfahren sollte daher in Abhängigkeit des jeweiligen Ziels und Kontexts der Müdigkeitserfassung erfolgen und die spezifischen Stärke-Schwächenprofile berücksichtigen. Eine valide Müdigkeitserfassung bedarf der Kombination von mindestens zwei Messverfahren. Bedarf besteht in der Optimierung und der begleitenden Evaluierung der Müdigkeitswarnsysteme im Fahrzeug und der vielversprechendsten Messverfahren. Weitere Maßnahmen zur wirksamen Reduzierung müdigkeitsbedingter Unfälle wurden im Rahmen des Expertenworkshops diskutiert und im Bericht dargelegt.
Aus wissenschaftlichen Untersuchungen ist bekannt, dass ältere Menschen trotz ihrer langen Fahrerfahrung in spezifischen Verkehrssituationen Fahrfehler und Unsicherheiten zeigen. In zwei Experimenten an jüngeren und älteren Versuchsteilnehmern wurde im Ergonomie-Labor der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) versucht, den Ursachen spezifischer Fahrfehler älterer Kraftfahrer nachzugehen. Die Ergebnisse lieferten wichtige Ansatzpunkte für die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (FAS), indem Erkenntnisse zu visuellen Aufmerksamkeitsleistungen gesammelt wurden. Im Rahmen eines Doppeltätigkeitsparadigmas wurde der visuell-räumliche Aufmerksamkeitsprozess, der für das Führen von Kraftfahrzeugen von wesentlicher Bedeutung ist, nicht nur auf der Verhaltensebene, sondern auch neurophysiologisch durch die Ableitung der Hirnströme mittels EEG untersucht. Hauptaufgabe war in beiden Experimenten eine Spurhalteaufgabe, die kurvenreiches Fahren simulieren sollte. Nebenaufgabe war jeweils eine Lichtreizaufgabe, bei der so schnell wie möglich durch Tastendruck auf einen Lichtreiz reagiert werden musste. Im zweiten Experiment wurde überprüft, ob bei der Lichtreizaufgabe die Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung graduell erfolgt, indem bei den Lichtreizen die Exzentrizität erweitert wurde. Die Reize wurden bilateral, in abgestufter Form in verschiedenen Sehwinkeln von der Fovea centralis präsentiert. Dargestellt werden die Versuchsdurchführung sowie die Ergebnisse für die Verhaltensdaten und die festgestellten ereigniskorrelierten Potenziale (EKP). Es zeigte sich, dass durch die Berücksichtigung zusätzlicher weiterer Exzentrizitäten die Ergebnisse der Vorgängerstudie in bedeutsamer Weise erweitert werden konnten. Für beide Gruppen zeigten sich über den Verlauf hinweg klare Anzeichen für den Verlauf kompensatorischer Prozesse, die sich für die Älteren aber nur bis zu einem Sehwinkel von 50 Grad darstellten. Bei Reizen im Sehwinkel von 60 Grad war die Detektionsleistung deutlich schlechter, vor allem bei den älteren Versuchsteilnehmern. Außerdem wurde festgestellt, dass vor allem die Älteren Beeinträchtigungen in der Detektionsleistung zeigen, wenn der Abstand zwischen zwei Reizen gering ist. Es zeigt sich, das im Hinblick auf das Übersehen von Verkehrsobjekten, das eine wesentliche Ursache von Unfällen älterer Fahrer darstellt, diese technisch - beispielsweise bei Wende- oder Abbiegeprozessen - durch einen Sehfeldassistenten unterstützt werden können. Da Ältere durch schnelle Reaktionsabfolgen stärker beansprucht werden, sind Systeme mit Warnfunktion oder teilautomatisierte Systeme eher kritisch zu sehen, da sie zusätzlichen Bedien- beziehungsweise Überwachungsaufwand erfordern.
In Anbetracht des erheblich angewachsenen Indikationsspektrums sowie der zunehmenden Verordnungshäufigkeit von Beta-Rezeptoren-Blockern vor allem bei jüngeren Menschen kommt dieser Substanzgruppe eine erhebliche verkehrsmedizinische Bedeutung zu. Sedierende Wirkungen der Beta-Rezeptoren-Blocker sind schon seit langem bekannt, andere Autoren hingegen fanden keine die Verkehrstüchtigkeit beeinträchtigenden sedativen Effekte. Um die sedierende Eigenwirkung näher eingrenzen zu können, wurde in einem Laborversuch an 15 gesunden jungen Probanden die Auswirkungen des klassischen Vertreters der Beta-Rezeptoren-Blocker, des Propranolol, mit denen des Diazepam, und denen des Dikaliumchlorazepats, anhand psychophysischer Leistungstests untersucht. Hierzu wurden in der auf 3 Monate Dauer angelegten Studie dem Probandenkollektiv nach einem Randomisierungsplan nacheinander Propranolol, Diazepam, Dikaliumchlorazepat und Placebo in ambulant üblicher therapeutischer Dosierung verabreicht, und ihre psychophysischen Leistungen wurden dann unter anderem am Wiener Determinationsgerät überprüft. Hierbei zeigt sich eine statistisch signifikante Leistungsminderung unter der Gabe von Diazepan gegenüber Dikaliumchlorazepat und Propranolol. Dagegen war eine statistisch signifikante Leistungsminderung unter der Gabe von Diazepan bzw. Placebo einerseits sowie Propranolol, Dikaliumchlorazepat und Placebo andererseits nicht nachzuweisen.
Nach Anlage 5 (2) der Fahrerlaubnisverordnung (FeV) verlangt der Gesetzgeber von Bewerbern um die Erteilung oder Verlängerung einer Fahrerlaubnis der Klassen D, D1, DE, D1E sowie der Fahrerlaubnis zur Fahrgastbeförderung die Erfüllung besonderer Anforderungen hinsichtlich Belastbarkeit, Orientierungsleistung, Konzentrationsleistung, Aufmerksamkeitsleistung sowie Reaktionsfähigkeit. Die zur Untersuchung dieser Merkmale eingesetzten testpsychologischen Verfahren müssen nach dem Stand der Wissenschaft standardisiert und unter Aspekten der Verkehrssicherheit validiert sein. Zur Klärung der Fragen, wie ausgedehnt das Spektrum eingesetzter und akzeptierter Testverfahren ist und welche Erfahrungen die Gutachter bisher gemacht haben, fand am 07.11.2000 in der Bundesanstalt für Straßenwesen ein Expertengespräch statt. Dieses Gespräch zeigte unter anderem folgende Ergebnisse: Zum Einsatz kommen insbesondere das Act-and-React-Testsystem (ART) und das Wiener Testsystem (WTS), weiterhin die Testbatterien zur Aufmerksamkeitsprüfung (TAP). Die als Grenzwerte festgelegten Prozentränge von 33 beziehungsweise 16 sind empirische Setzungen, als Referenz wurden bewusst altersunabhängige Normwerte gewählt. In einigen Bundesländern sind die Begutachtungsstellen für Fahreignung erste Anlaufstellen, in anderen die Betriebs- oder Arbeitsmediziner. Die Durchführung der Testverfahren kann durch einen qualifizierten Arzt, Psychologen oder eine geschulte Testassistentin erfolgen. Sobald sich die Frage einer Kompensationsprüfung stellt, ist eine differenzierte psychologische Untersuchung erforderlich. Bei unauffälligen Befunden kann das Gutachten weitgehend standardisiert sein. Abschließend sind Forderungen für die weitere Entwicklung formuliert.
Die Bedeutung von Arzneimitteln als eine der möglichen, auslösenden Ursachen von Verkehrsunfällen ist in den letzten Jahren immer klarer geworden und hat die Notwendigkeit für eine eingehende Prüfung von Medikamenten in dieser Hinsicht deutlich gemacht. Zu den Medikamenten, die aufgrund ihres breiten Anwendungsbereiches und einiger bekannter Nebenwirkungen in diesem Zusammenhang von besonderem Interesse sind, zählen die Beta-Rezeptorenblocker. In einer Doppel-Blind-Studie wurden daher an 20 gesunden Versuchspersonen die beiden Beta-Blocker Propranolol und Pindolol hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Fahrer und das Fahrverhalten untersucht. Die Fahrversuche wurden auf einem Übungsgelände durchgeführt. Neben mehreren psychophysiologischen Parametern und der psychomentalen Leistungsfähigkeit (getestet an Nebenaufgaben), wurde das Fahrverhalten der Probanden an speziellen Fahraufgaben untersucht. Außer den aus der Pharmakodynamik der Beta-Blocker vorhersagbaren Wirkungen auf das Herz-Kreislaufsystem konnte eine deutliche Veränderung in den psychophysiologischen Reaktionsgrößen nachgewiesen werden. Die psychomotorische Koordinations- und Reaktionsfähigkeit wurde durch Beta-Blocker negativ beeinflusst. Zusammen mit den von vielen Versuchspersonen angegebenen sedativen Nebenwirkungen werden diese Ergebnisse im Sinne einer allgemeinen Aktivationsminderung, hervorgerufen durch die BetaS-Blockereinnahme, interpretiert. Die pharmakologischen Mechanismen für diese Wirkkomponente von Propranolol und Pindolol sowie die verkehrsmedizinische Bedeutung werden diskutiert.