Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
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155
Menschen im Rollstuhl werden aus unterschiedlichen Gründen durch einen Dienstleister mit Fahrzeugen befördert, die hinsichtlich ihrer Zugänglichkeit und der Sicherheit auf die spezifischen Anforderungen der Zielgruppe eingerichtet sind. Dazu gehört beispielsweise, dass die Person im Rollstuhl mit dem Rollstuhl gesichert werden muss, wenn Rollstuhlnutzende ihren Rollstuhl nicht verlassen und sich auf einen regulären Fahrzeugsitz umsetzen können. Eine derartige Beförderungsleistung muss von Einrichtungen, die die Eigenschaft eines öffentlichen Auftraggebers im Sinne des § 99 Nr. 2 GWB erfüllen, ausgeschrieben werden. Als Auftraggeber von Beförderungsleistungen für Menschen mit Behinderungen kommen grundsätzlich alle Einrichtungen in Betracht, deren Auftrag die Betreuung dieser Personenkreise ist und die aus öffentlichen Mitteln finanziert werden. Aber auch für private Dienstleister, für welche die Vorgaben für eine Ausschreibung nicht greifen, kann eine Ausschreibung der Leistungen sinnvoll sein, um Qualitätskriterien für die Dienstleistung zu definieren und verschiedene Anbietende bewerten zu können. Um eine optimale Ausschreibung für Fahrdienstleistungen zur Rollstuhlbeförderung formulieren und die angebotene Leistung bei der Vergabe bewerten zu können, ist neben den Kenntnissen im Vergaberecht ein solides Grundwissen über rechtliche, technische und organisatorische Zusammenhänge erforderlich. Erst mit einem ausreichenden Hintergrundwissen ist es ausschreibenden Stellen möglich, eine für ihre Zwecke geeignete Fahrdienstleistung für die Rollstuhlbeförderung auszuschreiben und potenzielle Auftragnehmer hinsichtlich ihrer Eignung und angebotenen Leistung sachlich zu bewerten. Der folgende Bericht stellt einen Überblick über die verbindlichen rechtlichen, technischen und organisatorischen Zusammenhänge ausführlich dar und gibt darüber hinaus Empfehlungen, an welchen Stellen weitergehende Anforderungen an die Qualität der Dienstleistung zweckmäßig sind. Anschließend wird ausführlich beschrieben, welche formalen und inhaltlichen Aspekte im Rahmen der Ausschreibung und Vergabe sowie der Vertragsgestaltung zu berücksichtigen sind. Abschließend werden Hinweise auf weitergehende Informationsangebote gegeben. Die Kernpunkte der in diesem Bericht zusammengetragenen Erkenntnisse und Empfehlungen wurden anschließend in eine Broschüre „Handbuch Rollstuhlbeförderung bei Ausschreibungen“ überführt. Mit der Broschüre soll Interessierten ein kompakter und leicht verständlicher Leitfaden zum Thema bereitgestellt werden. Das Handbuch soll die wesentlichen Schritte und Informationen für die Ausschreibung und Vergabe von Beförderungsdienstleistungen für Rollstuhlnutzende darstellen und aufführen, wo entsprechende Informationen gefunden werden können.
154
Im Rahmen des Forschungsprojekts wird eine Systematisierung geeigneter fahrfremder Tätigkeiten (FFT) für das automatisierte Fahren (SAE Level 3 und Level 4) von schweren Güterkraftfahrzeugen (SYMtastik) entwickelt. Hierfür werden FFT gesammelt, kategorisiert und mit den für eine Eignungsbeurteilung für das automatisierte Fahren relevanten Kriterien in einer Katalogstruktur verbunden.
Gemäß §1b des Straßenverkehrsgesetzes (StVG) dürfen sich die Fahrzeugführenden vom Verkehrsgeschehen und der Fahrzeugsteuerung während der Fahrzeugführung mittels hoch- und vollautomatisierter Fahrfunktionen abwenden und können daher FFT ausüben. Diese FFT und deren Systematisierung sind Gegenstand der Forschung im Projekt SYMtastik. Im Rahmen des Projekts wurde ein Katalog entwickelt, der neben einer formalen Gliederung sowie Auflistung möglicher FFT im Anwendungsfall schwerer Güterkraftfahrzeuge Kriterien enthält, die bei der Beurteilung der Eignung von FFT zur Ausübung bei den SAE Level 3 und Level 4 berücksichtigt werden sollten. Der Katalog wurde mit einer Auswahl von 27 FFT exemplarisch befüllt.
Der entwickelte excelbasierte Katalog zur Eignungsbeurteilung von FFT bei SAE Level 3 und Level 4 orientierte sich am Aufbau eines Konstruktionskatalogs nach ROTH (2001) und besteht aus einem Gliederungs-, einem Haupt- und einem Zugriffsteil sowie einem Anhang, in dem neben den Quellenangaben für die FFT auch eigene Anmerkungen möglich sind.
•Der Gliederungsteil kategorisiert FFT und gibt den Katalognutzenden einen ersten Überblick über den Zweck jeder FFT (wirtschaftlich, wirtschaftlich/privat und privat) und den Bereich (z. B. Leistungsabrechnung, Gesunderhaltung), in den die FFT fällt.
•Der Hauptteil listet die identifizierten FFT auf und enthält Kurzbeschreibungen der FFT. Zur besseren Orientierung wurden die FFT entlang von 57 Hauptprozessen geordnet, wobei wirtschaftliche Tätigkeiten im Anwendungsfall schwerer Güterkraftfahrzeuge im Fokus liegen.
•Der Zugriffsteil besteht aus vier Teilen und umfasst insgesamt 24 Spalten für die Kriterien und Summenspalten für die Eignungsbeurteilung FFT bei SAE Level 3 und Level 4. Zusätzlich bieten vier weitere Spalten den Katalognutzenden die Möglichkeit, Angaben zum wirtschaftlichen Nutzenpotential zu machen. Sieben Aufgabenmerkmale enthalten Kriterien, die für die Schaffung eines einheitlichen Verständnisses der meist heterogenen Abläufe der FFT als relevant identifiziert wurden. Dieses einheitliche Verständnis ist wichtig, um bei der Eignungsbeurteilung durch mehrere Fachkundige zu ähnlichen bzw. im Idealfall gleichen Beurteilungen zu kommen. Von den 15 Kriterien der Aufgabeneigenschaften sind sieben durch die Katalognutzenden zu bewerten, die übrigen acht ergeben sich auf der Basis zuvor getätigter Angaben automatisch. Unter den Aufgabeneigenschaften sind die sieben Schlüsselkriterien der Aufgabenkomplexität, Beanspruchung Arbeitsgedächtnis, Qualifikationsanspruch, Monotonie, mentale Gesamt-beanspruchung/psychische Ermüdung sowie die sensorisch-visuelle und motorische Einschränkung, die direkt in die Eignungsbeurteilung einfließen. Die Schlüsselkriterien sind der Übersicht halber mit einer Ampel hinterlegt. Die zwei Eignungsbeurteilungen der FFT bei SAE Level 3 sowie bei SAE Level 4 ergeben sich durch die Verknüpfung der Bewertungen der Aufgabeneigenschaften entsprechend der hinterlegten Annahmen und mithilfe von Rechenoperationen automatisch.
Der entwickelte Eignungskatalog wurde möglichst generisch gehalten, wobei zugleich darauf geachtet wurde, dass im Hauptteil eine Differenzierung der FFT derart sichergestellt ist, dass eine Bewertung im Zugriffsteil möglich wird. Zusätzlich zu den für die standardisierte Eignungsbeurteilung zu berücksichtigenden Kriterien wurden Kriterien zur Abschätzung des wirtschaftlichen Nutzenpotentials aufgenommen, um die Identifizierung möglicher Use Cases zu unterstützen.
Im excelbasierten Katalog wurden verschiedene Hilfestellungen wie ein Glossar, Drop¬down-Menüs, Filterfunktionen und ein Read-Me implementiert. Die excelbasierte Version ermöglicht die Einschränkung des Katalogs auf ausgewählte Aspekte, z. B. das wirtschaftliche Nutzenpotential von FFT für Logistikdienstleistende, und erleichtert so die Anwendbarkeit des Katalogs.
153b
With the aim of identifying suitable indicators and criteria for evaluating the safe human-machine interaction for SAE level 3 systems up to 60 km/h in the context of automated driving, this research project has started with a focus group interview to identify relevant publication channels and list of keywords regarding indicators for the evaluation of human-machine interaction at SAE Level 3. Based on the identified list of keywords, literature reviews have been conducted to extract relevant publications from the identified publication channels. According to the defined inclusion and exclusion criterion, 38 papers have then been selected and used for meta-analysis to study the influence of different takeover situations on takeover performances. The results of meta-analysis have indicated that drivers’ takeover performances measured by the categories of takeover time, takeover quality and subjective workload are different in static and dynamic situations. After that, expert interviews have been conducted with six international experts to help interpret the results of meta-analysis and develop checklist items. In the end, 16 checklist items assigned in six categories of system requirements have been developed and can be used by international experts to evaluate the safety of the human-machine interaction of SAE Level 3 systems up to 60 km/h in production vehicles. This checklist has been further developed to an online application, which can be used as an easy-to-implement and efficient evaluation procedure in relation to the traffic safety relevant interaction quality of the system.
153
Mit dem Ziel, geeignete Indikatoren und Kriterien für die Bewertung der sicheren Mensch-Maschine-Interaktion für SAE Level 3 Systeme bis 60 km/h im Kontext des automatisierten Fahrens zu identifizieren, wurde dieses Forschungsprojekt mit einem Fokusgruppeninterview begonnen, um relevante Publikationskanäle und eine Liste von Schlüsselwörtern bezüglich Indikatoren für die Bewertung der Mensch-Maschine-Interaktion auf SAE Level 3 zu identifizieren. Basierend auf der identifizierten Liste von Schlüsselwörtern wurde eine Literaturrecherche durchgeführt, um relevante Publikationen aus den identifizierten Publikationskanälen zu extrahieren. Anhand der definierten Ein- und Ausschlusskriterien wurden 38 Arbeiten ausgewählt und für eine Meta-Analyse verwendet, um den Einfluss verschiedener Übernahmesituationen auf die Übernahmeleistung zu untersuchen. Die Ergebnisse der Meta-Analyse haben gezeigt, dass die Übernahmeleistungen der Fahrer, gemessen an den Kategorien Übernahmezeit, Übernahmequalität und subjektive Arbeitsbeanspruchung, in statischen und dynamischen Situationen unterschiedlich sind. Anschließend wurden Experteninterviews mit sechs internationalen Experten durchgeführt, um die Ergebnisse der Metaanalyse zu interpretieren und Checklistenelemente zu entwickeln. Am Ende wurden 16 Checklistenpunkte entwickelt, die sechs Kategorien von Systemanforderungen zugeordnet sind und von internationalen Experten zur Bewertung der Sicherheit der Mensch-Maschine-Interaktion von SAE Level 3 Systemen bis zu 60 km/h in Serienfahrzeugen verwendet werden können. Diese Checkliste wurde zu einer Online-Anwendung weiterentwickelt, die als einfach zu implementierendes und effizientes Bewertungsverfahren in Bezug auf die verkehrssicherheitsrelevante Interaktionsqualität der Systeme genutzt werden kann.
152
Im Rahmen dieser Studie wurde zuerst der IST-Zustand zur OBD-Gesetzeslage detailliert dargestellt. Eine folgende umfangreiche Befragung der Prüforganisationen sowie des KBA zu emissionsrelevanten OBD-Themen erfolgte unter Zuhilfenahme des ÖAMTC-Abfrageportals. Die Befragung ergab unter anderem, dass ein erweiterter Bedarf an OBD-Informationen zur Beurteilung emissionsrelevanter Systeme für die PTI vorwiegend bei NOx-Sensoren, Differenzdruckdaten des Partikelfilters, der Abgastemperatur, den Informationen zu Reagenzmitteln und Abgasrückführung erforderlich sind. Im Weiteren wurde exemplarisch an drei Fahrzeugen untersucht, welche Daten aktuell über die OBD-Schnittstelle ausgelesen werden können, und ob bei emissionsrelevanten Bauteilen Diagnosejobs, wie zum Beispiel Aktuatorenansteuerung aktiv eingeleitet werden können. Die Untersuchung ergab ein sehr unterschiedliches Bild über die verfügbaren Daten und Möglichkeiten. Anschließend wurden im Rahmen dieser Arbeit diverse Sensoren, wie z.B. NOx-Sensoren, NH3-Sensoren und PM-/PN-Sensoren, hinsichtlich ihrer Eignung für OBD- und PTI-Aufgaben analysiert. Die Sensoranalyse erfolgte anhand von Datenblättern sowie Befragung der Sensorhersteller. Der NOx-Sensor wurde in der Bewertung als tauglichster Sensor für eine weiterführende Untersuchung ermittelt und kommt zudem bereits seit einigen Jahren serienmäßig in Diesel-Fahrzeugen zum Einsatz. Daher eignet sich dieser Sensor gut, um zukünftig die NOx-Emissionen im realen Betrieb zu überwachen und wurde deshalb auch für die detaillierte messtechnische Untersuchung ausgewählt. Die detaillierte messtechnische Untersuchung wurde mit einem modernen Diesel-Pkw der Abgasnorm Euro 6d durchgeführt. Mit dem Versuchsfahrzeug wurden Messungen am Pkw-Rollenprüfstand sowie auf der Straße durchgeführt. Auch Fahrten mit speziell erzeugten fehlerhaften Abgasnachbehandlungssystemen sind aufgezeichnet worden. Insgesamt wurden etwa 4.500 Fahrzeugkilometer an Messdaten mit verschiedenen Fahrsituationen gesammelt, welche mit einem Datenlogger aufgezeichnet und folgend für die Methodenentwicklung herangezogen wurden. Bei der Entwicklung der Methode für eine zukünftige NOx-Überwachung im realen Fahrzeugbetrieb wurde darauf Rücksicht genommen, dass höhere NOx-Emissionen in bestimmten Fahrsituationen, welche für das Abgasnachbehandlungssystem herausfordernd sind, nicht als Fehler identifiziert werden, sofern das Abgasnachbehandlungssystem ordnungsgemäß arbeitet. Die erarbeitete Methode beurteilt die Funktionalität der NOx-Abgasnachbehandlungssysteme durch das Verhältnis gNOx/kgKraftstoff. Die NOx-Sensor- und Kraftstoffverbrauchssignale konnten beim Versuchsfahrzeug über die OBD-Schnittstelle abgerufen werden. Es wird davon ausgegangen, dass auch in modernen Pkw anderer Hersteller diese Signale verfügbar sind. Liegt das ermittelte Verhältnis über einem Schwellenwert, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Fehler des NOx-Abgasnachbehandlungssystems vor, liegt das Verhältnis unter dem Schwellenwert, so kann davon ausgegangen werden, dass kein Fehler vorliegt. Das gNOx/kgKraftstoff-Verhältnis könnte bei einem errechneten Wert oberhalb des Schwellenwertes zu einer anlassbezogenen PTI führen oder als Fehler mit der MIL im Display angezeigt werden oder im Zuge der regulären PTI ausgelesen werden. Derzeit wird im Rahmen der Arbeiten zu Euro 7 diskutiert, ob Fahrzeuge bei der geplanten Euro 7 Gesetzgebung NOx-Grenzwerte betriebswarm unter jeglichen Fahrsituationen einhalten müssen. Gegebenenfalls könnte dann eine Überwachung im realen Betrieb auch über g/km erfolgen. Die Anwendung der erarbeiteten Methode mit gNOx/kgKraftstoff wäre aber weiterhin möglich. Es wird daher empfohlen, nach Fixierung der relevanten Details der Euro 7 Gesetzgebung die vorgeschlagene Methode mit gNOx/kgKraftstoff zu validieren und zu optimieren.
151
Die Bewirtschaftung des städtischen Parkraums erfolgt in den seltensten Fällen aus einer Hand. Verschiedene private und öffentliche Akteure organisieren ihr Parkangebot oft eigenständig und nicht immer aufeinander abgestimmt. Hinzu kommt, dass in vielen Städten unterschiedliche Parkkonzepte zum Einsatz kommen und folglich verschiedene Informations- und Abrechnungssysteme bestehen. Das durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr geförderte Forschungsprojekt BASt-Parken untersuchte die Möglichkeiten der Integration von öffentlichem und privatem Parkraummanagement durch gezieltes Sammeln und Bereitstellen von Parkraum-relevanten Informationen aus unterschiedlichsten Datenquellen (z. B. Parkleitsystemen, Parkscheinautomaten, Sensorik, Schrankensystemen etc.) zum Zwecke der Reduzierung des städtischen Parksuchverkehrs und der effizienteren Nutzung vorhandenen Parkraums. Die konkrete Aufgabenstellung umfasste dazu die Entwicklung einer Intelligente Verkehrssysteme (IVS)-Referenzarchitektur für den ruhenden Verkehr basierend auf Herausforderungen und Anforderungen zum Parkraummanagement sowie die Entwicklung eines standardisierten DATEX-II-Datenprofils. Entsprechende Anforderungen und Rahmenbedingungen wurden in insgesamt 9 Expertengespräche und einem Workshop zusammen mit Partnern der öffentlichen Hand sowie Service-Providern erfasst. Dadurch wurde sichergestellt, dass eine möglichst hohe Interoperabilität und Übertragbarkeit der Referenzarchitektur gewährleistet wird. Ergänzend wurden 16 Forschungs- und Pilotprojekte zu parkraumnahen Projektinhalten analysiert. Die Ergebnisse des Workshops, der Expertengespräche und der Literaturrecherche wurden in insgesamt 70 Herausforderungen zusammengefasst. Diese wiederum wurden in Anforderungen an den Dienst und das verwendete Datenmodell formuliert. Es wurde insbesondere ersichtlich, dass eine bessere Kommunikation zwischen kommunalen und privatwirtschaftlichen Akteuren sowie deren gemeinsame Beteiligung an Konzepten und Planungen von hoher Bedeutung sind. Das Projekt wurde in zwei Demonstratorräumen mit jeweils unterschiedlichen Themen-Schwerpunkten durchgeführt: in Stuttgart (Integration öffentlicher Parkleitstrategien und vernetztes Parken) und in München (integratives Parkraummanagement und OnStreet-Parking in einem Stadtviertel mit statischen Daten zum Viertel in Kombination mit Floating Car Daten). Im Demonstratorraum Stuttgart wurden gemeinsam mit der Landeshauptstadt Stuttgart und der PBW mbH zwei kommunale Parkleitstrategien im Kontext des dynamischen Verkehrsmanagement ausgearbeitet. Die Parkleitstrategie Kulturmeile und die Intermodale Strategie P+R Parkhaus Österfeld wurden konzeptionell erarbeitet und befinden sich in der technischen Umsetzung. Die bestehende Objektdatenbank der PBW mbH wurde um zusätzliche statische Point of Interest Daten (u. a. Stellplatzbreite, Ausstattungsmerkmale, Sonderstellplätze, besondere Services und Bezeichnung und Adressen der Zufahrten) und Ladeinformationen erweitert (u. a. Anzahl Ladestationen, Betreiber der Ladestation, Hersteller, Steckertyp). Zudem wurden die Tarifinformationen und Öffnungszeiten standardisiert sowie dynamische Daten zur Belegung der Ladesäulen in die Datenbank integriert und über eine neu geschaffene API zur Verfügung gestellt. Im Demonstratorraum München wurden die statischen Parkraumdaten der Stadt und dynamischen Daten aus FC-Daten für das On-Street-Parken gebündelt, georeferenziert und konvertiert. Im nächsten Schritt wurden diese über standardisierte Datenformate über ein API für externe Abnehmer bereitgestellt. Es wurde weiterhin ein DATEX-II-Profil erstellt, um die ermittelten Anforderungen abzudecken. Hierfür wurde die Version 3.1 verwendet und an einigen Stellen um zusätzliche Elemente, wie etwa einfache Fahrplandaten, ergänzt. Vorliegender Schlussbericht stellt umfassend die Ergebnisse des Vorhabens dar.
150
Im vorliegenden Bericht wird das Unfallvermeidungspotenzial von Geschwindigkeitsassistenten beleuchtet unter Beachtung des Einflusses schlechter Sicht-, Witterungs- und Straßenbedingungen. Diese Assistenzsysteme sollen Fahrende dabei unterstützen, in solchen Fällen eine sichere angepasste Fahrgeschwindigkeit zu wählen.
Mittels Literaturrecherche wurde zunächst der Kenntnisstand zu Einflussfaktoren auf geschwindigkeitsindizierte Unfälle und der Stand der Technik zu existierenden Geschwindigkeitsassistenten (GAS) recherchiert. Im Fokus stand dabei vor allem die Wirksamkeit und Systemgrenzen aktueller „Intelligent Speed Assist“ (ISA) Systeme, deren Akzeptanz und Wirksamkeit. Darauf basierend wurden polizeiliche und In-Depth-Unfalldaten hinsichtlich dieser Einflüsse und weiterer Auffälligkeiten untersucht und Wirkfelder für verschiedene mögliche Varianten von GAS definiert.
Anhand der herausgearbeiteten Einflussfaktoren, wie Erkennungsraten von unterschiedlichen Verkehrsschildern, der aktuellen Entwicklung geschwindigkeitsindizierter Unfälle oder deren Dunkelziffern, den daraus resultierenden Veränderungen im Wirkfeld und dem Stand der Technik wurden drei exemplarische Systemauslegungen von GAS definiert: Basis-ISA-, ISA+ und unabhängige ISA-Systeme.
Basis-ISA-Systeme sind nur in der Lage, Verkehrszeichen zu erkennen, welche eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ohne weitere Bedingungen angeben. Damit repräsentieren Basis-ISA-Systeme den Funktionsumfang, welcher von aktuell existierenden ISA-Systemen verlässlich erreicht wird.
Beschilderte bedingte zulässige Höchstgeschwindigkeiten (z. B. bei Regen) werden durch ISA+-Systeme erkannt und das Vorhandensein der Bedingung geprüft (z. B.: regnet es?) und erst dann vor einer Geschwindigkeitsübertretung gewarnt. ISA+-Systeme repräsentieren damit eine Erweiterung zu den meisten aktuell existierenden ISA-Systemen. Sie sind aber darauf angewiesen, dass notwendige situative Geschwindigkeitsreduktionen beschildert werden oder in digitalen Karten vermerkt sind.
Unabhängige ISA-Systeme sind hingegen selbstständig, ohne Beschilderung, in der Lage sicht- und reibwertgeminderte Zustände zu erkennen und selbstständig eine sichere Geschwindigkeit abzuleiten.
Für jede Systemauslegung von GAS wurde bei der Ermittlung des Unfallvermeidungspotenzials davon ausgegangen, dass dieses abhängig ist von:
• dem Wirkfeld des GAS (wie viele und welche Unfälle können potenziell vermieden werden),
• der Effizienz der GAS (wie zuverlässig kann die sichere Geschwindigkeit im Wirkfeld abgeleitet werden),
• der Akzeptanz der GAS (wie gut wird den Hinweisen des GAS vom Fahrzeugführenden gefolgt),
• der Nutzungshäufigkeit des GAS (wie häufig ist das GAS eingeschaltet),
• der aktuellen und zukünftigen Marktentwicklung des GAS (wie viele Fahrzeuge sind in der Fahrzeugflotte zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgestattet mit dem System) und
• der generellen Entwicklung des Gesamtunfallgeschehens, insbesondere der geschwindigkeitsindizierten Unfälle.
Für die Quantifizierung dieser Einflüsse wurden Annahmen aus der Literaturrecherche gewonnen und damit Voraussagen für die Entwicklung des Unfallgeschehens abgeleitet sowie das jeweilige Unfallvermeidungspotenzial bis zum Jahr 2050 geschätzt.
Im Ergebnis besaßen Basis-ISA-Systeme erwartungsgemäß das geringste Unfallvermeidungspotenzial. ISA+-Systeme erreichten jedoch nur ein unmerklich größeres Unfallvermeidungspotenzial, da einerseits ein nur geringfügig größeres Wirkfeld adressiert wird und andererseits das System an eine bedingte Beschilderung geknüpft ist, welche jedoch nur in 10 % der geschwindigkeitsindizierten Unfälle aufgestellt war. Das größte Unfallvermeidungspotenzial im betrachteten Zeitraum (bis 2050) erreichen unabhängige ISA-Systeme. Allerdings übersteigt das Unfallvermeidungspotenzial dieser GAS erst etwa 2048 das Potenzial von ISA+-Systemen, da zuverlässige Systeme mit robuster Erkennung der Umgebungsbedingungen frühestens 2030 auf dem Markt erwartet werden. Das Unfallvermeidungspotenzial ist somit sehr stark von den Annahmen zur Marktdurchdringung abhängig.
Es wird erwartet, dass Basis-ISA-Systeme im Jahr 2050 etwa 11 % des Wirkpotenzials geschwindigkeitsindizierten Unfälle vermeiden können, ISA+-Systeme erreichen hingegen 17 % und „unabhängige ISA-Systeme 24 % (in beiden betrachteten Unfallkategorien). Bei Betrachtung des Anteils vermiedener Unfälle bezogen auf alle Unfälle werden, je nach Art des GAS (Basis-ISA/ISA+/unabhängiges ISA), etwa 0,7-1,0 % der Unfälle mit Personen- und schwerem Sachschaden (im engeren Sinne) vermeidbar sein; bei Unfällen mit Getöteten liegt dieser Anteil zwischen 1,1-2,4 % im Jahr 2050.
Wesentlicher Grund für die geringen erwarteten Effekte auf das Unfallgeschehen ist die Schwierigkeit, aus den Umgebungsbedingungen zuverlässig sinnvolle Geschwindigkeiten abzuleiten. Zu erforschende Sensorik müsste in der Lage sein, sowohl den zur Verfügung stehenden Reibwert bereits vor einem Bremseingriff sehr genau zu messen sowie die Sichtweite robust zu bestimmen.
149
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erstellung eines Szenarienkonzepts zur möglichst vollständigen Beschreibung der Fahraufgabe auf der Bundesautobahn. Unter Berücksichtigung existierender Ansätze wird eine auf drei Säulen basierende Struktur von Szenarien erarbeitet. Stationäre Fahrzustände bilden die erste Säule, Transitionen für zeitlich ausgedehnte Übergange zwischen diesen Zuständen bilden die zweite und überlagerte Interaktionen als dritte Säule dienen zur weiteren Erhöhung der Beschreibungsfähigkeit. Aus diesen granularen Grundbausteinen können komplexere Verkehrsszenarien als Kompositionen zusammengesetzt werden. Weiterhin werden sicherheitsrelevante Szenarien definiert, die ebenfalls aus den Grundbausteinen erstellbare Szenarien sind, aber durch ihre besonders hohe Relevanz und die Möglichkeit zur detaillierten Betrachtung ebenfalls als Grundszenarien herangezogen werden. Anforderungsverstärkende Faktoren schließlich ergänzen die Szenarienbeschreibung um besondere Umstände, etwa durch andere Verkehrsteilnehmer, die Straßenführung oder durch Umgebungsbedingungen.
Das Gesamtkonzept wurde im Rahmen des Projekts in einem internationalen Expertenworkshop vorgestellt und erörtert. Im Zuge dessen wurden zur Begegnung offener Punkte weitere Szenarien und anforderungsverstärkende Faktoren hinzugefügt.
Die grundsätzliche Validität des Konzepts und insbesondere die Realisierbarkeit in der Praxis wird durch die Umsetzung einer automatischen Erkennung dieser Szenarien aus dem Verkehrsdatensatz „highD“ gezeigt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse spiegeln sich ebenfalls im Szenarienkonzept wider.
Das Gesamtergebnis wird festgehalten in einem Codebook, welches eine Beschreibung aller Szenarien inklusive der für sie relevanten Messgrößen definiert.
Fachveröffentlichung
Im Rahmen des von der Bundesanstalt für Straßenwesen durchgeführten Forschungsvorhabens „Fahrleistungserhebung 2014“ wurden differenzierte Datensätze zur Fahrleistung der verschiedenen Fahrzeugsegmente und Straßenkategorien gewonnen, die zur Abbildung der aktuellen Verkehrsbelastung in Deutschland mit TREMOD herangezogen werden können. Für das Gesamtvorhaben ergeben sich zwei Datensätze: die durch Halterbefragung erhobene Inländerfahrleistung und die durch Verkehrszählung ermittelte Inlandsfahrleistung. Hervorzuheben ist hierbei insbesondere der neue Ansatz zur Ermittlung der Inlandsfahrleistungen auf den verschiedenen Straßenkategorien in Deutschland. Damit liegt zum ersten Mal seit 1993 wieder eine differenzierte Datengrundlage für die Inlandsfahrleistung in Deutschland vor. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden die Fahrleistungsdaten aus der „Fahrleistungserhebung 2014“ so aufbereitet, dass sie zur Berechnung der verkehrsbedingten Emissionen in TREMOD genutzt werden können. Weitere aktuelle Quellen wurden berücksichtigt, so dass insgesamt ein aktuelles konsistentes Gesamtbild der Fahrleistungen in Deutschland entsteht. Wesentliche weitere Quellen waren die jährliche Fahrleistungsermittlung des Kraftfahrt-Bundesamtes („Verkehr in Kilometern“), die Straßenverkehrszählungen sowie die Auswertungen der automatischen Dauerzählstellen der BASt. Das aktualisierte Fahrleistungsgerüst für 2014 wurde anschließend in der Zeitreihe angepasst. Diese Anpassung umfasst den Zeitraum 1994 bis 2014, damit ein konsistenter Anschluss an die Fahrleistungserhebungen 1993 und 2002 hergestellt werden konnte. Schließlich wurden aus der Halterbefragung Kennwerte für die jährliche Fahrleistung der Fahrzeuge nach Antrieb, Größenklasse und Alter ermittelt. Die aktualisierten Kennzahlen fließen in die TREMOD-Version 6 ein, die außerdem eine umfassende Aktualisierung der Emissionsfaktoren auf Basis des HBEFA 4.1 (Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs) enthält.
148
Analyse glättebedingter Unfälle von Güterkraftfahrzeugen mit mehr als 12 t zulässigem Gesamtgewicht
(2022)
Die Überschreitung des möglichen Reibwertpotenzials zwischen Fahrbahn und Reifen stellt nach wie vor ein großes Sicherheitsrisiko dar. Während sich mittlerweile Systeme in der Entwicklung befinden, die das aktuelle Reibwertpotenzial recht verlässlich schätzen können, stellt sich die Frage, auf welche Weise diese Information am besten dem Fahrer* zu übermitteln ist. Diese und weitere Fragen bezüglich des Nutzens einer Reibwertwarnung werden in diesem Projekt beantwortet. Im Laufe dieses Projektes wurde untersucht, welcher Nutzen eine Reibwertwarnung für Güterkraftfahrzeuge darstellt. Mittels einer Probandenstudie im Fahrsimulator der technischen Universität Berlin ließen sich Fahrverhalten feststellen, welche positive Auswirkungen im Falle eines glättebedingten Unfalles hätten. Die Grundlage bildete zunächst die Literaturrecherche, die sowohl Erkenntnisse über den Stand der Technik von Fahrerassistenzsystemen sowie auch Einblicke in die Forschung zur Gestaltung von Warnungen aufzeigte. Zahlreiche Details über das Sicherheitspotenzial, das Angebot der verschiedenen Hersteller, die Gesetzgebung und weiteres hinsichtlich der Fahrerassistenzsysteme wurden ergründet, während zur Gestaltung von Warnungen kognitive Modelle und die Auswirkungen von Warnungen auf einen Probanden untersucht wurden. Folglich war es möglich, zusammen mit einer Expertenrunde und Vorstudien zur Gestaltung der unterschiedlichen Glätte-Icons, eine wissenschaftlich fundierte Warnstrategie herauszuarbeiten, die aus akustischen Signalen, Sprachangaben und grafischen Anzeigen auf einem Head-Up-Display besteht. Parallel dazu wurde mittels einer Analyse von Unfällen von schweren Lkw mit vermindertem Kraftschluss ein Überblick über die Unfallsituation von N3-Lkw verschafft. Dazu wurden die Daten der GIDAS-Unfalldatenbank untersucht und eine repräsentative Zufallsstichprobe der Unfälle, bei denen Kraftschlussminderung eine Rolle gespielt haben könnte, erstellt. Zwei Szenarien wurden hierbei betrachtet: Auffahrunfälle, bei denen der Lkw auf ein weiteres Fahrzeug auffährt, sowie Fahrunfälle, bei denen der Lkw-Fahrer die Kontrolle über sein Fahrzeug verliert. Diese Unfallanalyse bildete dann die Basis für die Szenariengestaltung der Probandenstudie im Fahrsimulator. Kritische Fahrszenarien, unübersichtliche Kurven- und Bergfahrten und ein Stauende hinter einer Kuppe, jeweils gepaart mit Regen, Starkregen oder Nebel und den dazu variierenden Reibwert der Straße, wurden samt der Warnstrategie im Fahrsimulator dargestellt. In der Probandenstudie durchfuhren Kraftfahrzeugfahrer die präparierten Simulationen, wobei die Experimentalgruppe die Glättewarnung erhielt und die Kontrollgruppe die gleiche Simulation ohne Warnung durchfuhr. Die Hauptfragestellungen, die sich stellten, waren, ob die Fahrer mit Warnsystem ihr Verhalten (insbesondere ihre Geschwindigkeit) an den Zustand der Fahrbahn anpassten und ob die Fahrer mit Warnsystem eine bessere Fahrleistung in Gefahrensituationen im Vergleich zu Fahrern ohne Warnsystem zeigen. Außerdem wurde untersucht, wie die Fahrer die Kritikalität der Fahrsituationen einschätzen und wie die Fahrerbewertung bezüglich der Warnstrategie ausfallen. Zusammenfassend zeigte die Studie, dass die Probanden mit Warnung ihr Fahrverhalten besser an die Glättesituation anpassten als Probanden ohne Warnung. Erstere reduzierten ihre Geschwindigkeit deutlich früher und stärker. Die entwickelte Warnstrategie wurde als positiv und hilfreich bewertet und wurde mit einer hohen Akzeptanz von den Probanden angenommen. Durch die Corona-Pandemie fiel die Stichprobengröße der Probanden geringer aus als ursprünglich geplant, was für die Ergebnisse miteinzuberechnen ist. Im Schlussteil dieses Projektes wurde der konkrete Nutzen von Glättewarnsystem bei Lkw in Bezug auf das Unfallgeschehen analysiert. Mit der Kenntnis der Auswirkung eines Glättewarnsystems auf das Fahrverhalten der Lkw-Fahrer konnten die Lkw-Unfälle aus der GIDAS-Datenbank durch eine Vorwärtsrekonstruktion neu simuliert werden, um zu ermitteln, welchen Einfluss das Glättewarnsystem auf den Unfall gehabt hätte. Die Analyse zeigte unter anderem, dass eine Glättewarnung für Lkw bei 12 % aller Unfälle zum Einsatz kommen könnte. Bei einer angenommenen mittleren Reduktion der Fahrgeschwindigkeit der Lkw-Fahrer um 9,6 km/h bei Tempo 80 aufgrund der Glättewarnung wären nahezu 30 % der Kollisionen bei Alleinunfällen oder Unfällen mit Beteiligung eines anderen Fahrzeugs sowohl bei den Lkw als auch bei den Kollisionsgegnern vermieden worden. Ferner hätten mehr als die Hälfte der Lkw und der Kollisionsgegner geringere Kollisionsschweren gehabt. Mittels Verletzungsrisikokurven konnte gezeigt werden, dass durch die geringeren Kollisionsschweren das Risiko, ernsthafte oder schwerere Verletzungen zu erleiden, deutlich gesunken ist. Bei den Lkw-Unfällen mit Fußgängern wären von neun analysierten Unfällen zwei vermieden worden und sieben Unfälle hätten aufgrund der geringeren Kollisionsgeschwindigkeit des Lkws das Potenzial die Verletzungsschwere der Fußgänger zu verringern. * Gender Disclaimer: In diesem Bericht wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Dabei werden weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.
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Motorradfahrer zählen zu den besonders gefährdeten Verkehrsteilnehmern. Trotzdem werden – im Gegensatz zu Systemen wie ABS und Traktionskontrolle – Assistenzsysteme wie die automatische Notbremse bislang nicht im Zweiradbereich eingesetzt. Grund hierfür ist unter anderem die motorradspezifische Fahrdynamik, die z. B. durch instabiles Systemverhalten besondere Herausforderungen für die Umsetzung solcher Systeme bietet. Ziel des Projekts FE 82.0661/2015 „Automatische Notbremssysteme für Motorräder“ war es, die Grenzen zu ermitteln, innerhalb derer ein Einsatz entsprechender Systeme im Motorrad möglich ist. Neben den fahrdynamischen Grenzen zählen hierzu auch Grenzen, die der Fahrer der Anwendbarkeit setzt. Als integraler Bestandteil des Fahrer-Fahrzeug-Systems muss er in der Lage sein einen Eingriff eines Notbremssystems zu kontrollieren, da es sonst zur Destabilisierung des Fahrzeugs bis hin zum Sturz kommen kann. Zunächst wurde in einer Expertenstudie untersucht, welche Verzögerungen Normalfahrern zugemutet werden können. Die Experten waren Fahrlehrer und -trainer, die besonders geeignet sind, die Fähigkeiten ungeübter Fahrer einzuschätzen. Mit der Erkenntnis, welche Verzögerungen Normalfahrern zuzumuten sind, wurde anschließend eine Probandenstudie durchgeführt, in der untersucht wurde, inwiefern verschiedene Arten von Eingriffen geeignet sind, den Fahrer in einer Notbremssituation zu unterstützen und welche Verbesserung damit im Vergleich zu durch den Fahrer selbst durchgeführten Notbremsmanövern erzielt wird. Die Realfahrversuche mit Probanden fanden ausschließlich in Geradeausfahrt mit voller Konzentration auf die Fahraufgabe statt. Um zu untersuchen, wie sich Notbremsmanöver in anderen Situationen (z. B. ein- oder freihändige Fahrt) auswirken, wurde zusätzlich eine Studie auf dem dynamischen Motorrad-Fahrsimulator des Würzburger Instituts für Verkehrswissenschaften durchgeführt (WIVW). Hier wurde zudem der Einfluss von Warnelementen untersucht. Die Studien zeigen, dass durch den Einsatz geeigneter automatischer Bremseingriffe bereits nahezu die Hälfte der Ausgangsgeschwindigkeit abgebaut werden kann, bevor der Fahrer selbst überhaupt eingreift. Die Simulatorversuche zeigen außerdem, dass eine Warnung vor dem automatischen Bremseingriff die Fahrerreaktion positiv beeinflusst.
145
Zur Einhaltung der Partikelemissionsgrenzwerte für Kraftfahrzeuge im Rahmen der Typprüfung nach Europäischer Verordnung (EG) 715/2007 werden von den Fahrzeugherstellern Partikelfilter (Dieselpartikelfilter (DPF)/Ottopartikelfilter (engl. Gasoline Particulate Filter = GPF)) ins Abgassystem der Fahrzeuge verbaut. Spätestens bei Erreichen einer kritischen Rußmasse im Filter muss eine Regeneration eingeleitet werden. Die Regeneration erfolgt durch Abbrennen des im Filter eingelagerten Rußes. Der Kohlenstoffanteil der Partikel oxidiert hierbei mit Sauerstoff oberhalb von ca. 600 °C zu Kohlendioxid. Die Regenerationsstrategie der Fahrzeuge variiert. Grundsätzlich wird zwischen periodischer (aktiver) und kontinuierlicher (passiver) Regeneration unterschieden. Bei Dieselkraftfahrzeugen wird fast ausschließlich die periodische Regeneration eingesetzt, bei Fahrzeugen mit Benzinmotor die kontinuierliche Regeneration.
Ziel des Forschungsprojektes ist es, die Fahrzeugemissionen während einer Partikelfilterregeneration zu messen und hinsichtlich ihrer Veränderung gegenüber eines Fahrbetriebs ohne Regeneration zu bewerten. Dazu werden von drei Diesel- und zwei Benzinfahrzeugen die Partikelfilter beladen und im Anschluss daran eine Regeneration durchgeführt, bei der sowohl die festen als auch die gasförmigen Abgasemissionen gemessen werden. Die festen Bestandteile des Abgases werden im Nachgang auf ihre ehemischen Elemente untersucht.
Bei den drei Dieselkraftfahrzeugen erfolgt die Beladung des DPF bis ca. 80 % bei einer Straßenfahrt. Im Anschluss wird das Fahrzeug auf dem Rollenprüfstand installiert und die Messtechnik angeschlossen. Die Messung der Emissionen während der DPF-Regeneration erfolgt in einem konstanten Motorbetriebspunkt bei einer simulierten Fahrt mit 80 km/h in der Ebene.
Die Auswertung der festen Bestandteile des Abgases zeigt, dass die gemittelten Partikelanzahlwerte während und nach einer DPF-Regeneration von ca. 1E+07 #/s um drei Zehnerpotenzen auf 1E+10 #/s steigen. Bei der Analyse der Gaskomponenten fällt auf, dass insbesondere unmittelbar vor der Regeneration die Gaskomponenten CO, THC, NOx, NO, NO2, NH3 und CH4, einen deutlichen Peak aufweisen, welcher dann mit Beginn der Regeneration wieder absinkt. Der Beginn kurz vor der Regeneration ist der Zeitpunkt, in dem das Motorsteuergerät die Abgastemperatur anhebt. In diesem Umschaltpunkt der Motorparameter werden kurzzeitig die deutlich erhöhten Emissionen der genannten Gaskomponenten gemessen. Die Gaskomponenten, welche bei allen Diesel-Prüffahrzeugen während der Regeneration einen signifikanten Anstieg aufwiesen, sind CO, NO und NOx. Der NO- bzw. NOx-Wert erhöht sich während der Regeneration im Mittel um Faktor 67- bzw. 95 zum gewählten Referenzwert. Der NO2-Wert erhöht sich im Mittel um den Faktor 2,5, der THC-Wert um den Faktor 5 und der SO2-Wert ist um Faktor 4 erhöht. Im Vergleich zum Referenzwert sind die Messwerte von NH3 und CH4 während der Regeneration grundsätzlich höher und die N2O-Konzentration niedriger.
Die Beladung des GPF bei den beiden Prüffahrzeugen mit Benzinmotor wird durch wiederholte Kaltstarts bei -15 °C durchgeführt. Die passive Regeneration erfolgt auf dem Rollenprüfstand durch wechselnden Last- und Schubbetrieb. Im Lastbetrieb werden zunächst die erforderlichen Abgastemperaturen von über 600 °C erzeugt, um daran anschließend im Schubbetrieb den erforderlichen Sauerstoffüberschuss sicherzustellen und eine passive Regeneration kontrolliert herbeizuführen.
Die Auswertung der Änderung der Emissionen, welche durch die passive Regeneration an den GPF hervorgerufen werden, wird durch die Anforderung eines dynamischen Messablaufes, welcher in Zyklen bei konstanter Geschwindigkeit mit unterschiedlicher Lastaufbringung erfolgt, erschwert. Bei der Partikelanzahl ist kein eindeutiger Trend erkennbar. Während bei einem Prüffahrzeug kein signifikanter Unterschied zwischen Regeneration und leerem GPF gemessen wurde, sind die PN-Emissionen bei dem zweiten Prüffahrzeug während der Regeneration erhöht. Die Analysen der Verläufe der Abgaskomponenten zeigen, dass alle erhöhten Emissionen außer NH3, HCHO und zum Teil NO während der Aufbringung der Last und nicht während des Schubbetriebes und somit der passiven Regeneration anstiegen. Die Änderungen der Mittelwerte aus der Regeneration sind im Vergleich zum leeren Filter deutlich geringer als die beim DPF der Dieselfahrzeuge.
Die chemische Analyse der festen Bestandteile ergab bei beiden Fahrzeugtypen keine Auffälligkeiten. Der überwiegende Teil der festen Abgasbestandteile ist Kohlenstoff.
Die Messungen der Dieselkraftfahrzeuge zeigten eindeutige und reproduzierbare Ergebnisse. Hier konnten durch die aktive Regeneration, die Phasen; Beladung, Regeneration und Filterkuchenaufbau in einem konstanten Motorbetriebspunkt abgegrenzt und die Veränderungen der Emissionen untersucht werden. Die Analyse der Messungen der Fahrzeuge mit Benzinmotoren zeigten kein eindeutiges Ergebnis. Dies ist zum einen auf die passive Regeneration zurückzuführen, welche keinen konstanten Motorbetriebspunkt ermöglicht. Dadurch überlagern dynamische Einflüsse das Ergebnis. Zum andern ist, bedingt durch die Verbrennung und Abgasnachbehandlung, die Rußmasse in einem GPF deutlich geringer als in einem DPF. Dadurch wird während der Regeneration weniger Ruß verbrannt und die Veränderung der Schadstoffe fällt geringer aus.
146
Dieser Bericht dokumentiert die Konzeption und Vorgehensweise zur Evaluierung sowie die Evaluierungsergebnisse unterschiedlicher Vorgehensweisen für die Herstellung von sicherheitsrelevanten Verkehrsinformationen basierend auf fahrzeuggenerierten Daten. Hierfür wurde ein interviewbasierter Ansatz gewählt, um Expertenmeinungen der Mitglieder des „EU Data Task Force - Data for Road Safety“ Projekts sowie deutscher Stakeholder aus dem Umfeld des Verkehrswarndienstes und der Straßenbetreiber zu erhalten.
Im Rahmen der Konzeptionsphase wurden verschiedene Vorgehensweisen für die Herstellung von sicherheitsrelevanten Verkehrsinformationen – angefangen bei der Anbindung von Fahrzeugdaten am OEM-Backend, bis hin zur Verfügbarmachung von Verkehrsmeldungen an Stakeholder – auf Basis der Gespräche mit DTF-Mitgliedern entwickelt. Damit die verschiedenen Vorgehensweisen evaluiert werden konnten, wurden Bewertungskriterien anhand der Anforderung von Straßenbetreibern, Landesmeldestellen und dem Rundfunk festgelegt.
In der Evaluierungsphase erfolgte die detaillierte Bewertung der verschiedenen Vorgehensweisen entlang der umfangreichen Liste an Bewertungskriterien aus den
vier Hauptaspekten Nutzen, Technologie, Organisation und Kosten. Um verschiedene strategische Positionierungen zu berücksichtigen, wurden vier Szenarien erstellt, die die Dimensionen Investment und Umsetzungshorizont abdecken. Die Szenarien beeinflussen die Gesamtbewertung durch individualisierte Gewichte auf jedem Bewertungskriterium. Zusätzlich zur Bewertung der Vorzüge wurden außerdem potenzielle Risiken identifiziert und hinsichtlich Schweregrad und Eintrittswahrscheinlichkeit für die verschiedenen Vorgehensweisen quantifiziert.
Abschließend wurden die Gesamtbewertungen der Vorgehensweisen verglichen und den verbundenen Risiken gegenübergestellt, um herausragende Lösungen zu identifizieren. Die besten Lösungen wurden im Detail hinsichtlich ihrer Stärken und Schwächen in jedem Szenario analysiert und in den Kontext der strategischen Entscheidung gesetzt.
2
Die Prüfbedingungen und Bewertungskriterien für die Schutzwirkung von Kraftfahrerhelmen erscheinen nicht ausreichend mit unfallstatistischen Daten und biodynamischen Grenzwerten abgesichert. Deshalb wurden in Fallversuchen Schutzhelme unter verschiedenen Randbedingungen (Aufschlagpunkt, Auftreffgeschwindigkeit, Gegenkörperform) geprüft. Die Prüfbedingungen und Meßergebnisse der Simulationsversuche an neuen Helmen wurden den Randbedingungen und Folgen realer Unfälle gegenübergestellt. Zusätzlich wurden aus der Literatur biodynamische Daten und Kriterien zusammengestellt. Die Untersuchung ergab, daß über die bleibende Eindrückung der stoßdämpfenden Polsterung eine Beziehung zwischen den Bewegungen des Fallversuches und des Unfalls hergestellt werden kann. Der Vergleich der biodynamischen Werte und Beschädigungen der Unfallhelme mit den physikalischen Größen der Vergleichshelme ergab, daß die nach der ECE- Regelung 22 zulässigen Grenzwerte keine Gewähr dafür bieten, daß schwerwiegende Verletzungen ausgeschlossen werden können. Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß die Stoßdämpfungsprüfung über einen breiten Energiebereich bei gleichzeitiger Verringerung der bisher zulässigen Grenzwerte durchgeführt werden sollte.
144
Das European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) ist ein verbraucherschutzorientiertes Programm zur Bewertung der Sicherheit von – in der Regel – neuen Kraftfahrzeugmodellen. Das Programm gibt es seit 1997, seit 2009 besteht die Bewertung aus 4 Bausteinen (1. Schutz erwachsener Insassen; 2. Schutz von Kindern im Fahrzeug; 3. Schutz schwächerer Verkehrsteilnehmer; 4. Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen).
Das Hauptziel des vorliegenden Projekts bestand darin, die Testergebnisse aus Euro NCAP soweit möglich auf die gesamte Pkw-Flotte zu übertragen und daraus einen Safety Performance Indikator (SPI) für den Pkw-Bestand mehrerer aufeinander folgender Jahre (Zeitreihe) zu bilden. Ein weiteres Ziel war es zu untersuchen, ob ein Zusammenhang zwischen der Euro NCAP-Bewertung von Fahrzeugen und dem Unfallgeschehen existiert. Neben Literaturanalysen wurden hierzu statistische Modelle zum Einfluss der durch den SPI ausgedrückten Fahrzeugsicherheit auf die korrespondierende Zahl der Verunglückten aus der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik geschätzt.
Ein wesentlicher Schritt bei der Entwicklung eines SPI zur Fahrzeugsicherheit bestand darin, die Euro NCAP-Testergebnisse der verschiedenen Jahre im Hinblick auf die im Zeitverlauf geänderten Testprozeduren soweit als möglich vergleichbar zu machen. Hierfür wurde eine Projektgruppe bestehend aus Experten der BASt in den Bereichen Aktive und Passive Fahrzeugsicherheit gebildet, welche die Aufgabe hatte, je Baustein zu quantifizieren, wie sich diese Veränderungen der Testprozeduren auf die Fahrzeugbewertung auswirken. Dabei wurden die Testrahmenbedingungen des Jahres 2020 als Referenz herangezogen.
Der zweite wesentliche Schritt zur Erzeugung eines Safety Performance Indikators bestand darin, die – neu berechneten – Euro NCAP-Ergebnisdaten für die einzelnen getesteten Marken und Modelle mit den ZFZR-Beständen (1.1.2014 bis 1.1.2020) zu verknüpfen (matching).
Die Verknüpfung der ZFZR-Bestandsdaten mit den Euro NCAP-Bewertungsdaten erfolgte über einen komplexen Algorithmus, der im Kern auf den Merkmalen Fabrikatcode, Modellcode und Jahr der Erstzulassung basiert.
Im Ergebnis konnte im Durchschnitt über die hier betrachteten sieben Bestandsjahre (Stichtage: 1.1.2014 bis 1.1.2020) von den neueren Fahrzeugen (Erstzulassungsjahr ab 2009) rund 70 % eine Euro NCAP-Bewertung zugeordnet werden. Den übrigen Pkw im ZFZR-Bestand wurde die fehlende Bewertung über Imputationsverfahren zugewiesen.
Es wurden insgesamt vier (bausteinspezifische) Safety Performance Indikatoren gebildet, die auf den neu berechneten und vereinheitlichten Fahrzeugbewertungen aus Euro NCAP basieren. Bei den genannten Indikatoren handelt es sich um Durchschnittswerte der Sicherheitsbewertung der im ZFZR erfassten Pkw. Aus diesen vier Indikatoren wurde dann noch ein Safety Performance Gesamtindikator mittels gewichtetem Mittelwert berechnet. Im Ergebnis liegen damit Zeitreihen der vier bausteinspezifischen SPI-Werte sowie des SPI-Gesamtwerts vor.
Das zentrale Ergebnis der Analysen der SPI-Zeitreihen ist, dass alle Indikatoren einen im Zeitverlauf ansteigenden Trend aufweisen. Dies ist ein klares Indiz dafür, dass der Sicherheitsstandard nicht nur bei den Neufahrzeugen, sondern auch bezogen auf den gesamten Pkw-Bestand in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen ist.
Die höchsten Indikatorwerte finden sich beim SPI zum Baustein 2 (Schutz von Kindern im Fahrzeug), am niedrigsten fallen sie hinsichtlich der Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen aus (SPI zum Baustein 4).
Gliedert man die Indikatoren zusätzlich nach Pkw-Segment, so finden sich bei SUV’s, gefolgt von Geländewagen, Großraum-Vans und der Oberklasse die höchsten Werte beim SPI-Gesamtwert. Dass die SUV’s den höchsten SPI aufweisen, hat allerdings auch damit zu tun, dass es sich um ein relativ neues Segment handelt, in dem der Anteil älterer Fahrzeuge vergleichsweise niedrig ist.
Im Rahmen der Unfallanalyse wurden log-lineare Regressionsmodelle gerechnet, um den Einfluss der vier SPI auf die jeweils entsprechenden Unfallmerkmale (verunglückte Pkw-Insassen, Fußgänger und Radfahrer, unfallbeteiligte Pkw) zu ermitteln. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen dem SPI-Gesamtwert und den resultierenden monetären volkswirtschaftlichen Unfallkosten analysiert. Die statistischen Auswertungen zum Zusammenhang zwischen SPI und Unfallgeschehen zeigten in allen Fällen, dass ein höherer Wert des entsprechenden Safety Performance Indikators mit einer geringeren Zahl an verunglückten Personen bzw. unfallbeteiligten Pkw einhergeht. In Bezug auf die Unfallkosten ergab sich, dass bei einer Zunahme des Gesamt-SPI der Pkw-Flotte um 1 % die entsprechenden Unfallkosten ceteris paribus um 0,7 % sinken.
Zudem wurden bei der Konzeption des Projektes bereits die wesentlichen Voraussetzungen für eine kontinuierliche Fortführung der SPI-Zeitreihen in den nächsten Jahren geschaffen.
143
Airbags sind ein wichtiger Bestandteil der passiven Sicherheitsausstattung von Fahrzeugen, haben sich in den letzten 30 Jahren stark weiterentwickelt und somit die Schutzwirkung für die Insassen weiter erhöht. Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis verschiedener Datensätze die Schutzwirkung von modernen Airbagsystemen aufzuzeigen und weiteres Opimtierungspotential offenzulegen. Dabei wurde der Fokus auf die Analyse von Realunfalldaten und Verletzungen durch Airbags und deren Schallpegel gesetzt.
Daten aus dem Unfallgeschehen im Straßenverkehr wurden auf Basis von GIDAS- und NASS-Daten ausgewertet. Mittels der ausgewerteten GIDAS-Daten konnte gezeigt werden, dass bei einem Delta-v von ca. 20 km/h bereits 50 % aller Airbags ausgelöst wurden, welches nicht den Erwartungshorizont der Auslöseschwelle von 25 bis 30 km/h nach KLANNER et al. (2004) entspricht. Außerdem wurde ein Trend erkannt, der zeigt, dass bei neueren Fahrzeugen die Anzahl der Airbagzündungen in einem Unfall steigt. Eine statistische Auswertung von airbaginduzierten Verletzungen ergab, dass keine statistisch signifikanten Ergebnisse in Bezug auf airbaginduzierte Verletzungen entnommen werden konnten, allerdings konnten in den analysierten Fällen leichte Verletzungen identifiziert werden, die durch die Airbagzündung verursacht wurden. Die festgestellten Verletzungen waren beispielsweise Schürfwunden, Prellungen und Verbrennungen bis maximal 2. Grades. Es wurden 14 Einzelfälle analysiert bei denen die Verletzungsschwere höher war, als es die Unfallschwere erwarten ließ. Davon waren elf Unfälle durch schlechte strukturelle Interaktion gekennzeichnet, beispielsweise Unterfahren, zentraler Stoß oder Stoß außerhalb der Längsträger. Im vorliegenden GIDAS-Datenmaterial und in der Analyse von MHH Patientinnen- und Patientendaten konnten Einzelfälle, bei denen es zu Hörschädigung in Folge einer Airbagzündung kam, identifiziert werden, allerdings konnte keine statistisch signifikante Verbindung zwischen Airbagzündung und einer Hörschädigung festgestellt werden.
Auf Basis der analysierten GIDAS-Fälle wurde eine Versuchsmatrix entwickelt, um die aufgezeigten Probleme mittels experimenteller Unfallrekonstruktion und akustischer Messungen zu adressieren. In der Unfallrekonstruktion mit zentralem Baumaufprall konnte gezeigt werden, dass bei dem vorliegenden Fall eine frühere Airbagzündung das Brustverletzungsrisiko hätte senken können und somit die vorliegende Brustverletzung wahrscheinlich vermieden hätte. In dem analysierten Auffahrunfall mit einer Unterfahrensituation konnte gezeigt werden, dass die Airbagauslösung unnötig war, da das Verletzungsrisiko durch die Airbagzündung nicht reduziert wurde. In diesem Fall hätte eine unterdrückte Airbagzündung die Hörschädigung des Fahrers verhindert.
Im Rahmen der durchgeführten akustischen Messungen wurden systematische Messungen von Schallpegeln in Fahrzeugen während eines Unfalls und im Stand gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass die Crashbegleitgeräusche der Fahrzeugdeformation ausreichen, um den Stapediusreflex auszulösen, dadurch ist das Risiko einer Hörschädigung gering – trotz Pegel von über 160 dB. Das Risiko für eine Hörschädigung steigt mit der Anzahl der gezündeten Airbags durch die kurze Aneinanderreihung von Knallereignissen trotz ausgelösten Stapediusreflex. Auch bei frühen Zündzeitpunkten steigt das Risiko einer Hörschädigung, da der Stapediusreflex noch nicht ausgelöst ist oder sich in der Anschwellphase befindet und somit seine Schutzwirkung nicht komplett entfalten kann.
Mit den analysierten Daten konnte gezeigt werden, dass die Schutzwirkung von Airbags unumstritten ist, allerdings wurde Optimierungspotential in den Zündalgorithmen offengelegt. Das gilt für Unfälle mit schlechter struktureller Interaktion und daraus resultierendem nicht optimalen Zündzeitpunkt und für eine unnötige Airbagauslösung bei geringer Unfallschwere. Weiteres Optimierungspotential zur Reduzierung des Verletzungsrisikos besteht bei Airbags hinsichtlich ihres Potentials Schürfwunden, Prellungen, Verbrennungen und Hörschäden zu verursachen.
F 142
Schräglagenangst
(2021)
Ziel des Projektes FE 82.0710/2018 „Schräglagen¬angst“, bearbeitet durch das Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD) der Technischen Universität Darmstadt (TUDA), das Würzburger Institut für Verkehrswissenschaften GmbH (WIVW) und Auto Mobil Forschung Dresden GmbH (AMFD), ist die Analyse gefahrener Schräglagen von Motorradfahrenden. Hierbei werden sowohl Alltags- wie auch Gefahrensituationen eines möglichst breiten Fahrendenkollektivs untersucht.
Zum einen soll projektseitig untersucht werden, ob ein schräglagenängstlicher Fahrendentyp existiert, der unabhängig von der Fahrsituation ein Überschreiten einer Rollwinkelschwelle vermeidet. Dieses Verhalten kann zu gefährlichen Situationen aufgrund zu hoher Kurvengeschwindigkeiten führen, obwohl diese durch größere Schräglagen vermieden werden könnten. Zum anderen soll in dem Projekt das Fahrendenverhalten bei situationsbedingtem Nichtausnutzen des möglichen Schräglagen¬potenzials analysiert werden.
Im Rahmen dessen werden Methodiken zur Ermittlung des Fahrendenverhaltens in schräglagenängstlichen Situationen sowie zur Ermittlung eines schräglagenängstlichen Fahrendentyps entwickelt. Dazu gehören die Auslegung pseudo-kritischer Manöver zur Untersuchung des Fahrendenverhaltens im Teststreckenversuch sowie ein Fragebogen zur Ermittlung schräglagenängstlicher Fahrendentypen.
Ein weiteres Ziel dieses Projekts ist die breite Erfassung gefahrener Schräglagen von Motorradfahrenden im Straßenverkehr. Insgesamt werden drei verschiedene Messtechnikkonzepte umgesetzt. Das erste basiert auf einem Messmotorrad für Probandenfahrten im Straßenverkehr. Das zweite auf einer Smartphone-Application (App), die im Rahmen des Projekts entwickelt wurde. Bei der Smartphone-Application wird dabei auf die im Smartphone integrierten Sensoren zurückgegriffen. Das dritte Konzept zielt auf eine Stationärmesstechnik, die für einen Zeitraum von mindestens einem Tag oder länger in Kurvenbereichen aufgestellt werden kann, um dort ein möglichst großes Fahrendenkollektiv beobachten zu können, wenn auch mit Einbußen bei den Kenntnissen über den jeweiligen Fahren¬dentyp bzw. das individuelle Fahrkönnen.
Im nächsten Schritt wird auf die Umsetzung der erarbeiteten Konzepte in Fahrversuchen eingegangen. Hier werden zwei verschiedene vordefinierte Streckenabschnitte im Dresdener Umkreis und in der Nähe von Würzburg beschrieben. Zudem wird die Umsetzung der pseudokritischen Manöver bei Teststreckenversuchen in Darmstadt dargelegt.
Im Rahmen der Fahrstudien in Würzburg und Dresden konnte aufgezeigt werden, dass sich im Alltag 75 % aller gefahrenen Schräglagen unter einem Schwellwert von 25° befinden. Hierbei weisen Fahrende mit höherer berichteter Schräglagenangst durchschnittlich geringere maximale Rollwinkel und Rollwinkelspektra auf. Weiterhin konnten erste alters- und fahrleistungsbedingte Abhängigkeiten der Schräglagen beobachtet werden.
In den Fahrversuchen auf abgesperrtem Gelände konnte eine Eignung der Manöver zur Untersuchung von Schräglagenangst-Phänomenen bestätigt werden. Eine allgemein gültige Reaktion auf eine bestimmte Situation konnte nicht nachgewiesen werden. Die Reaktionen sind sehr individuell und abhängig von dem sonstigen Fahrstil. Das plötzliche Auftauchen eines Hindernisses in einer nicht einsehbaren Kurve zeigte bei den meisten Fahrenden starke Reaktionen im Fahrverhalten.
Zusammenfassend wird innerhalb des Projekts die Hypothese der Existenz einer Schräglagenschwelle bestätigt. Diese ist jedoch nicht wie ursprünglich vermutet auf einen bestimmten Rollwinkelwert fixiert, sondern vielmehr eine persönliche und individuelle Schwelle. Sie wird weder in Normalsituatio¬nen noch in Schrecksituationen unterschritten, aber auch nicht deutlich überschritten. Dies bedeutet, dass bei der Notwendigkeit eines größeren Rollwinkels als des persönlich Maximalen ein Verlassen des eigenen Fahrstreifens und ein Unfall droht.
Hier wird als mögliche Weiterarbeit eine flächendeckende Studie zur Untersuchung der Steigerungs-möglichkeiten der eigenen Schräglagenschwelle empfohlen. Dies könnte zum Beispiel mit neuartigen Trainingskonzepten möglich sein.
F 141
Der Bericht stellt zwei standardisierte methodische Ansätze zur Bewertung der Effizienz und Sicherheit der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) bei der Nutzung von teilautomatisierten Fahrfunktionen vor. Dazu wurden Prüfkriterien definiert, welche die Erfüllung der dazu notwendigen Anforderungen an die Vermittlung eines angemessenen Systemwissens, eines adäquaten System- und Situationsbewusstseins, einer wenig beanspruchenden Systembedienung und einer sicheren Fahrerreaktion an Systemgrenzen erfassen sollen.
Mittels einer Expertenbewertung als erste Methode wird geprüft, ob die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS, d. h. die Anzeigen, Systemausgaben und die Bedienelemente) die Mindestanforderungen bezüglich Wahrnehmbarkeit und Verständlichkeit von Systemzuständen erfüllt. Der Fokus liegt dabei auf visuellen und akustischen Systemausgaben. Zusätzlich werden Aspekte der Vermittlung eines angemessenen Systemverständnisses über das Benutzerhandbuch sowie der Systembedienung bewertet. Zur Überprüfung dieser Aspekte wurde eine Checkliste mit insgesamt 14 Anforderungen entwickelt. Das Verfahren kann auf Teststrecken oder im Realverkehr angewendet werden. Dazu wird ein Set an Use Cases durchfahren, anhand derer die Erfüllung der einzelnen Items abgeprüft wird. Die Checkliste wurde im Rahmen von zwei Realfahrstudien und einer Fahrsimulatorstudie erprobt und weiterentwickelt. Dabei stand die Überprüfung der Validität (d. h. kann die Checkliste unterschiedlich gute Mensch-Maschine-Interaktionskonzepte voneinander unterscheiden) sowie der Reliabilität (d. h. inwieweit kommen unterschiedliche Rater bei der Bewertung eines Systems auf vergleichbare Ergebnisse) im Vordergrund.
Als zweite Methode wurde ein standardisiertes, szenarienbasiertes Beobachtungs- und Befragungsinstrument zur Bewertung der Systeminterak¬tion entwickelt. Als Bewertungskriterien werden Probleme bei der Systembedienung, im Fahrverhalten sowie Einschränkungen des Überwachungsverhaltens erfasst, die in ein übergeordnetes Versuchs¬leiterrating pro Use Case münden. Darüber hinaus werden Aspekte des Systemverständnisses über eine Befragung des Fahrers zu einzelnen MMS-Anzeigen und Systemreaktionen erfasst. Diese Be-wertungskategorien sind in anschaulicher Form in einer Tablet-Anwendung, der sog. S.A.D.E.-App (Standardized Application for Automated Driving Evaluation), umgesetzt. Die Methode wurde in zwei Simulatorstudien und während einer Fahrt im Realverkehr mit einem Seriensystem erprobt und validiert.
Für eine umfassende, standardisierte Bewertung der Mensch-Maschine-Interaktion beim teilautomatisierten Fahren wird empfohlen, beide Methoden in Kombination zu verwenden. Das Verfahren kann um zusätzliche Methodenbausteine zur Erfassung der langfristigen Entwicklung von Systemvertrauen und -akzeptanz sowie Verhaltensanpassungen erweitert werden.
F 139
Einfluss von Notbremssystemen auf die Entwicklung von Lkw-Auffahrunfällen auf Bundesautobahnen
(2021)
Auf deutschen Bundesautobahnen kommt es immer wieder zu schweren Auffahrunfällen, die von Güterkraftfahrzeugen oder Bussen verursacht werden. Moderne Notbremsassistenzsysteme (AEBS), wie sie schon seit vielen Jahren in Personenkraftwagen verbaut werden, haben das Potenzial, eine große Anzahl dieser Unfälle vollständig zu vermeiden oder die Unfallfolgen abzumildern. Daher hat die Europäische Kommission mit dem Inkrafttreten der Verordnung (EU) Nr. 347/2012 in einem zweistufigen Verfahren die pflichtmäßige Ausstattung von Güterkraftfahrzeugen (GKfz) und Bussen mit einem Notbremssystem vorgeschrieben.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen des Inkrafttretens der Verordnung hinsichtlich des Unfallgeschehen auf Bundesautobahnen zu untersuchen bzw. den Maßnahmeneffekt der Einführung von Notbremssystemen zu ermitteln. Die Grundlage der Auswertungen bilden die Einzeldaten der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik für die Jahre 2009 bis 2018 und ergänzende fahrzeugtechnische Angaben des Kraftfahrtbundesamtes. Letztere Angaben liegen nur für in Deutschland zugelassene Fahrzeuge vor, wodurch sich der Untersuchungsbereich auf eben diese Fahrzeuge beschränkte. Die Verordnung gilt für die Fahrzeugklassen M2, M3, N2 und N3, beinhaltet jedoch einige Ausnahmen. Für die Auswertung wurden die Fahrzeugklassen, für die das AEBS verpflichtend ist, daher mithilfe der Verkehrsbeteiligungsart in den Unfalldaten abgegrenzt. Auf diese Weise wurden neun Verkehrsbeteiligungsarten den Güterkraftfahrzeugen zugeordnet und eine Verkehrsbeteiligungsart den Bussen.
Notbremsassistenzsysteme dienen vornehmlich der Vermeidung von Auffahrunfällen, sodass zunächst ausgehend von Unfalltyp und Unfallart das Unfallszenario Auffahrunfall abgegrenzt wurde. Ergänzend wurden zwei weitere Unfallszenarien gebildet, nämlich die Spurverlassen-Unfälle und die anderen Unfälle. Untersucht wurden Unfälle mit Personenschaden und schwerwiegende Unfälle mit Sachschaden im engeren Sinne, die von Güterkraftfahrzeugen und Bussen auf Bundesautobahnen verursacht wurden.
Innerhalb der Gruppe der als GKfz bzw. Busse abgegrenzten Fahrzeuge nahm die Anzahl der Unfälle im Zeitraum von 2009 bis 2018 um 6,5 % leicht zu. Die Unfallzahlen entwickelten sich jedoch besser, je jünger die Fahrzeuge waren. Fahrzeuge mit einem Alter von weniger als fünf Jahren wiesen rückläufige Unfallzahlen auf. Während die Anzahl der Spurverlassen-Unfälle und der anderen Unfälle konstant bis leicht rückläufig war, stieg die Gesamtzahl der Auffahrunfälle mit einem Zuwachs von 21 % deutlich an.
Der Bestand von Lkw und Zugmaschinen mit einer zulässigen Gesamtmasse über 8 t nahm in den Jahren 2012 bis 2018 zu, wobei insbesondere der Bestand älterer Fahrzeuge angewachsen ist. Die Unfallrate blieb hingegen nahezu konstant, während die Unfallbelastung im gleichen Zeitraum um 11,7 % gesunken ist.
Der Gesamteffekt der Maßnahme, welcher angibt, wie stark sich die Unfallzahlen von Güterkraftfahrzeugen und Bussen vom Vor- zum Analysezeitraum durch Notbremssysteme insgesamt reduziert haben, wurde mithilfe von Odds Ratios ermittelt. Neben der Untersuchungsgruppe wurden drei Vergleichsgruppen definiert, sodass der Gesamteffekt aus den einzelnen Veränderungen aller vier Gruppen vom Vor- zum Analysezeitraum bestimmt werden konnte. Die Vergleichsgruppen wurden so definiert, dass sie von der Maßnahme nicht betroffen waren. Der Gesamteffekt (Maßnahmeneffekt) beläuft sich auf 37 % und ist signifikant. Aufgrund der sehr trennscharfen Eingrenzung der Untersuchungsgruppe auf Fahrzeuge, die sicher mit AEBS ausgestattet sind, und auf Auffahrunfälle, auf deren Vermeidung AEBS bestimmungsgemäß abzielt, ist ein Effekt von 37 % in Bezug auf seine Größenordnung durchaus zu erwarten. Die Wirkung der ersten Stufe der EU-Verordnung mit noch verhältnismäßig geringen Anforderungen wird mit dem ermittelten Gesamteffekt vermutlich etwas überschätzt, da sich unter den Fahrzeugen mit AEBS auch solche befinden, die bereits vorzeitig das geforderte Leistungsvermögen der zweiten Stufe der EU-Verordnung erfüllen, und auch solche, die in Bezug auf ihr Leistungsvermögen freiwillig noch weiter darüber hinausgehen.4
Außerdem wurde untersucht, ob neben den Unfallzahlen auch eine Veränderung der Verletzungsschwere verzeichnet werden kann. Es konnte ein deutlicher Rückgang der Zahl der Schwerverletzten vom Vor- zum Analysezeitraum beim Vergleich von Untersuchungsgruppe und der ersten Vergleichsgruppe festgestellt werden.
Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass durch die verpflichtende Ausstattung von Güterkraftfahrzeugen und Bussen mit einem Notbremssystem nicht nur die Unfallzahlen deutlich reduziert, sondern auch die Unfallschwere der verbleibenden Unfälle abgemildert wurde. Ungeachtet dessen zeigt die Analyse auch, dass trotz AEBS nach wie vor eine große Zahl nicht vermiedener Auffahrunfälle zu verzeichnen ist und hier somit weitere Schritte zur Verbesserung der Verkehrssicherheit von schweren Güterkraftfahrzeugen und Bussen erforderlich sind.
F 140
Die Abschätzung des Reibwertpotentials ist aus fahrdynamischer Sicht von großer Bedeutung. Sowohl fahrzeugseitige Systeme als auch der Fahrer selbst können von einer verlässlichen Information über das derzeitige Gripniveau erheblich profitieren. Dazu wurde im Rahmen einer umfassenden Probandenstudie untersucht, inwiefern eine Information über den aktuellen Reibwert die Fahrweise beeinflusst und möglicherweise einen Sicherheitsgewinn darstellt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass diejenigen Fahrer, die über eine Reibwertinformation verfügen ihre Fahrgeschwindigkeit und den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug signifikant besser an feuchte und nasse Straßenzustände anpassen, als jene Fahrer, die über keine entsprechende Information verfügen.
Darüber hinaus wurde ein mathematisches Modell entwickelt, welches basierend auf früheren Forschungsarbeiten die Schätzung des Reibwerts insgesamt verbessert. Dabei wurde versucht insbesondere lokale Effekte wie beispielsweise die Vegetation und die Bebauung am Straßenrand sowie Brücken und Tunnel zu berücksichtigen. Die Ergebnisse dieser Rechnungen zeigen, dass eine relativ hohe Genauigkeit bei der Reibwertschätzung erreicht werden kann.
In ergänzenden Detailstudien wurde untersucht, welchen Einfluss die Abschattung durch Bäume einerseits und die Wärmeabstrahlung durch Häuser andererseits auf die Straßenoberflächentemperatur haben. Diese beeinflussen dann wiederum unmittelbar den Reibwert.
F 138
Grundlagen zur Kommunikation zwischen automatisierten Kraftfahrzeugen und Verkehrsteilnehmern
(2021)
Der heutige Straßenverkehr ist geprägt durch eine ständige Interaktion zwischen unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern, um in geregelten oder ungeregelten Situationen einen reibungslosen Verkehrsablauf zu gewährleisten. Durch einen steigenden Anteil an automatisierten Fahrzeugen und Fahrfunktionen im Verkehrsgeschehen werden zwangsläufig auch die Interaktionen zwischen nicht-automatisierten Verkehrsteilnehmern und automatisierten Verkehrsteilnehmern unterschiedlicher Automatisierungsstufen sukzessive zunehmen.
Der vorliegende Forschungsbericht widmet sich der Frage, wie sich die heutige Kommunikation zwischen automatisierten und nichtautomatisierten Verkehrsteilnehmern unter Berücksichtigung einer zunehmenden Fahrzeugautomatisierung verändern wird und welche möglichen Folgen daraus auf die Verkehrssicherheit und Verkehrseffizienz erwartet werden müssen.
Im Mittelpunkt des Projekts stand eine Analyse, welche Kommunikationsmodelle zur Beschreibung der Interaktionen zwischen automatisierten und nichtautomatisierten Verkehrsteilnehmern geeignet sind. Dabei zeigte sich das Sender-Empfänger-Modell von SHANNON & WEAVER (1949) als geeignet, weil es den im Straßenverkehr üblicherweise kurzzeitigen und gerichteten Kommunikationsprozess durch seine klaren Elemente einfach beschreibbar macht. Zudem erscheint zielführend, die Perspektive und Kommunikationsmöglichkeit des aktiven PkwFahrers bzw. die des automatisiert fahrenden Fahrzeugs einzunehmen.
Dem aktiven Fahrer eines herkömmlichen Pkw steht zur Informationsübermittlung an seine Umwelt eine Vielzahl von Kommunikationsmitteln zur Verfügung, da er sowohl auf die technischen Möglichkeiten seines Fahrzeugs als auch auf seine menschliche Zeichengebung zurückgreifen kann. Diese wurden nach der Modalität, der Formalität, der Intentionalität und der Selektivität klassifiziert.
Diese Klassifizierung erfolgte in einer umfangreichen Sammlung an Interaktionsszenarien, in denen (mindestens) zwei Verkehrsteilnehmer miteinander interagieren. Zudem wurde eine Relevanzbewertung der verschiedenen Interaktionsszenarien hinsichtlich ihres Einflusses auf die Verkehrssicherheit, den Verkehrsfluss und das Verkehrsklima durchgeführt. Aus theoretischen Überlegungen und empirischen Studien wurden mögliche Kriterien abgeleitet, mit deren Hilfe eine qualitative Bewertung der Kommunikationsmittel in Abhängigkeit von der vorliegenden Verkehrssituation und der zu übermittelnden Botschaft durchgeführt werden konnte.
Die Interaktionsszenarien wurden anschließend dahingehend geprüft, ob die bislang genutzten Kommunikationsmittel eines herkömmlichen Pkw auch durch einen automatisiert fahrenden Pkw im Mischverkehr angewendet werden können. Dabei traten insbesondere diejenigen Szenarien in den Mittelpunkt, die vom Regelfall nach StVO abweichen und die im heutigen Verkehrsgeschehen nicht durch geeignete technologiebasierte Kommunikationsmittel verhandelt werden können. Im Rahmen eines Experten-Workshops, u. a. mit Vertretern aus den Bereichen der Arbeits-, Organisations- und Verkehrspsychologie mit Bezug zum automatisierten Fahren, wurde zudem eine Diskussion aus wissenschaftlicher Sicht angestoßen, welche neuen Kommunikationsmittel als Folge einer zunehmenden Fahrzeugautomatisierung möglich bzw. nötig sind.
Die Konsolidierung der wissenschaftlichen Beiträge aus dem Workshop sowie deren Gegenüberstellung mit den eigenen Ergebnissen bildeten den Abschluss der Forschungsarbeit. Auf Basis dessen konnten Handlungsempfehlungen für künftige Forschungsfragen und Studienansätze für die Gestaltung und Evaluierung neuer Kommunikationsformen aus wissenschaftlicher Perspektive abgeleitet werden, die bei der weiteren Forschung zu Fragen der Fahrzeugautomatisierung Eingang finden sollen.
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Der nationale Objektkatalog für das Straßen- und Verkehrswesen (OKSTRA) und die DATEX II-Spezifikation auf europäischer Ebene sind zwei essentielle Standards für den homogenisierten Austausch von statischen und dynamischen Verkehrsdaten. Im Rahmen der Harmonisierung und Referenzierbarkeit beider Standards wurde ein Konzept für die Erzeugung eines ISO-konformen GML-Applikationsschema für DATEX II erstellt, in Anlehnung an das entsprechende Vorgehen bei OKSTRA zu GML. Dabei ist eine automatisierte Vorgehensweise für die Transformation des existierenden DATEX II-UML-Modells in ein ISO 19103-konformes Modell erarbeitet worden. Als Transformationsbasis diente die DATEX II-Version 3.0. Ausgehend von dem DATEX II-Plattform Independent Model (PIM) und dem entsprechenden DATEX II-UML-Profil – beide in Enterprise Architect verfügbar – bestand die erste Aufgabe darin, Regeln für eine Transformation in ein äquivalentes GML-Applikationsschema zu erstellen. Durch die Nutzung von Automatisierungs- und Codierungsfunktionen im Enterprise Architect ist es möglich, das komplette DATEX II-Datenmodell umzuwandeln. Um ein GML-Applikationsschema aus dem ursprünglichen PIM-Modell zu erstellen, war das Open-Source-Tool Shape Change, das sich über eine API mit Enterprise Architect (EA) verbindet, die erste Wahl. Im Zuge des Konzepts konnte allerdings Shape Change nicht ausreichend konfiguriert werden, um ein fehlerfreies Ergebnis generieren zu können. Als Alternative wurde letztendlich die eingebaute Funktionalität des Enterprise Architect verwendet. Durch den durchgängigen Einsatz des Enterprise Architect konnten reproduzierbare Ergebnisse und ein einfach zu handhabender Mechanismus erreicht werden, so dass jede Art eines zukünftigen DATEX II-Datenmodells einfach übertragen werden kann (auch Level-B-Erweiterungen). Als Ergebnis dieses Projekts ist ein Prototyp unter Nutzung der erarbeiteten Transformationslogik implementiert worden, der ein valides GML Applikationsschema für DATEX II darstellt. In einem abschließenden Schritt ist das abgeleitete GML Applikationsschema validiert worden, um eine ISO 19103 und ISO 19136-Konformität sicherzustellen. Im Ergebnis der prototypischen Implementierung ist aufgezeigt worden, dass eine Überführung des DATEX II-UML-Modells in ein GML-Applikationsschema möglich ist.
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Kamera-Monitor-Systeme (KMS) verwenden links und rechts in Höhe der Außenspiegel angebrachte Kameras, um die rückwärtige Verkehrssituation anstatt mit herkömmlichen Außenspiegeln auf einem oder mehreren in der Fahrzeugkabine angebrachten Monitoren zu beobachten. Ein Vorteil des KMS-Einsatzes soll in einer verbesserten Fahrzeugaerodynamik liegen, die mit einem potenziell geringeren Treibstoffverbrauch und niedrigeren Geräuschemissionen einhergeht. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit zur freien Platzierung der Monitore in der Fahrzeugkabine. Welche Positionierung dabei die angenehmste und gleichermaßen sicherste Umsetzung im Vergleich zum Außenspiegel darstellt, wurde im Rahmen dieser Erhebung in drei Teilstudien eruiert.
In den Teilstudien wurden insgesamt vier Monitorpositionen untersucht: links und rechts an der A-Säule, mittig im Fahrzeug vor der Mittelkonsole, vor dem Innenspiegel oder zentral vor dem Tachometer (Kombiinstrument). Dabei wurden die Kamerabilder entweder auf zwei separaten Monitoren jeweils von der linken und rechten Außenkamera oder beide Bilder auf einem Monitor fusioniert dargestellt. Unterschiede zwischen diesen Positionen und zum Außenspiegel hinsichtlich psychologischer Aspekte (z. B. der Belastung bei Nutzung des Systems) und objektiver Maße wie der Objekterkennungszeit wurden erhoben. Auch Gewöhnungseffekte bei wiederholter Fahrt sowie Distanz- und Geschwindigkeitseinschätzungen unter Verwendung des KMS wurden untersucht.
Es konnten wichtige Erkenntnisse insbesondere zur Positionierung der Monitore gewonnen werden. Die Darstellung der rückwärtigen Verkehrssituation im Kombiinstrument wurde von Seiten der Probanden favorisiert. Diese positive Bewertung wurde ebenfalls durch die erhobenen objektiven Daten gestützt. So konnte beispielsweise nur für diese Monitorposition eine dem Außenspiegel gleichwertige Objekterkennungszeit gemessen werden. Mit allen anderen Positionierungen waren die Probanden langsamer. Auf diesen Erkenntnissen basierend werden abschließend konkrete Handlungsempfehlungen ausgesprochen.
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Vor dem Hintergrund des zunehmenden Einsatzes von Elektrofahrzeugen im Straßenverkehr besteht ein wachsender Bedarf zur Bestimmung der Wahrnehmbarkeit von Fahrzeuggeräuschen durch Fußgänger, da sich Elektrofahrzeuge bei niedriger Geschwindigkeit nahezu lautlos bewegen. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung von Aussagen über den Einfluss eines künstlich erzeugten Stationär-Geräuschs von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen auf die Sicherheit. Des Weiteren wurde erarbeitet, ob ein Stationär-Geräusch zur Vermeidung von Unfällen beitragen kann. Dazu wurden verschiedene sicherheitsrelevante Verkehrssituationen, verschiedene Stationär-Geräusche und auch Fahrgeräusche herangezogen. Für die Stationär-Geräusche wurden zwei Fahrgeräusche (UN-konformes Fahrgeräusch und US-konformes Fahrgeräusch) jeweils als Basis herangezogen und zusätzlich der Frequenzsprung durch prozentuale Frequenzänderung, eine Variation der Rauigkeit durch Veränderung der Frequenzabstände der tonalen Komponenten und ein Gesamtpegelsprung beim Wechsel von Stationär- auf Fahrgeräusch variiert, sodass insgesamt 58 verschiedene Geräusch-Variationen in drei Verkehrssituationen untersucht wurden. Insgesamt nahmen 40 Probanden (davon 20 Blinde und Sehbeeinträchtigte) an der Laborstudie teil. Sowohl in den Laboruntersuchungen, als auch im anschließenden Feldversuch mit Vertretern des Europäischen Blindenverbandes, der Autoindustrie, des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur, der Bundesanstalt für Straßenwesen und Anwohnern wurde gezeigt, dass nicht generell jedes Stationär-Geräusch in jeder Fahrsituation zu einer besseren Detektion führt. Einige Stationär-Geräusche zeigen sowohl bei Normalsehenden als auch bei blinden und sehbeein-trächtigten Personen signifikante Effekte bezüglich der Detektionsfähigkeit. Es wurde gezeigt, dass deutliche Unterschiede zwischen Fahr- und Stationär-Geräusch z. B. durch Pegelsprung oder Frequenzsprung die Detektionsfähigkeit begünstigen
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Seit vielen Jahren wird unter dem Begriff der Fahrerablenkung (driver distraction) diskutiert, welche Einschränkungen und Probleme durch die Bearbeitung zusätzlicher fahrfremder Tätigkeiten während des Fahrens in der Leistungsfähigkeit von Fahrern entstehen. Parallel zu dieser Debatte erwuchs in den vergangenen Jahren allerdings auch das Wissen, dass Fahrer trotz oftmals hoher Mehrfachbelastungen beim Fahren in der Lage sind, Unfälle zu vermeiden. Arbeiten im nicht-automatisierten Fahren zeigten, dass Fahrer bestimmte Fähigkeiten oder Eigenschaften besitzen, die es ihnen erlauben, die hohen Belastungen der Fahraufgabe und zusätzlicher fahrfremder Tätigkeiten zu regulieren und somit eine sichere Fahrleistung zu garantieren. Aufbauend hierauf konnte das abgeschlossene Projekt FE 82.0614/2014 zeigen, dass Fahrer vergleichbare Strategien zur Ressourcenregulierung in Übernahmesituationen des automatisierten Fahrens besitzen sowie dass sich Trajektorienbereiche auf der Straße definieren lassen, die Fahrer subjektiv als angemessen bewerten. Das aktuelle Projekt ist bestrebt, diese zwei Forschungsstränge zu kombinieren. Es wurde im automatisierten Fahren die Handlungsrelevanz der subjektiven Fahrleistungsschwellen im Sinne der Aktivierung von Fahrerstrategien untersucht. Dazu wurden die bereits bekannten Schwellenwerte im Rahmen einer Online-Studie um zusätzliche Situationsfaktoren erweitert und anschließend im Fahrsimulator überprüft. Des Weiteren wurde die Handlungsrelevanz dieser Schwellen sowohl im Fahrsimulator als auch im Realversuch untersucht. Ausgehend von den Ergebnissen wurden Empfehlungen für automatisierte Fahrfunktionen im Sinne adaptiver Mechanismen in der Trajektorienplanung abgeleitet
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Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden 122 AU-auffällige Fahrzeuge mit Ottomotor und geregeltem Katalysator weitergehend untersucht. Die Fahrzeugauswahl an den Prüfbahnen erfolgte nach den Hauptkriterien Abgasuntersuchung (AU) "nicht bestanden" und der Hubraumklasse sowie dem Zulassungsjahr. Um die Wirksamkeit der AU darzustellen, wurden die defekten Fahrzeuge im Anlieferungszustand in drei verschiedenen Fahrzyklen auf der Rolle vermessen, anschließend in markengebundenen Fachwerkstätten instand gesetzt und nach bestandener AU wiederum auf der Rolle vermessen. Der Vergleich der Abgas-Emissionen vor und nach der Reparatur im NEFZ-Zyklus zeigt für die untersuchten Fahrzeuge eine deutliche Emissionsabsenkung für CO, HC und NOx. Die AU identifiziert Fahrzeuge mit emissionsrelevanten Defekten, die durch Wartung beziehungsweise Reparatur behoben werden und somit die Fahrzeuge auf ein Emissionsniveau zurückführt, welches in etwa dem des Neuzustandes entspricht. Würde die AU entfallen, würde der Anteil von Fahrzeugen mit emissionsrelevanten Defekten bis auf ein Sättigungsniveau ansteigen. Bei Abschaffung der bestehenden AU würden daher die Jahresemissionen des G-Kat-Kollektivs nach diesen Überlegungen um deutlich mehr als die berechnete jährliche Reparatur bedingte Emissionsminderung ansteigen.
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Bei der Entwicklung moderner Pkw werden erhebliche Anstrengungen unternommen, die Fahrerarbeitsplätze nach ergonomischen Gesichtspunkten zu gestalten. Bei Krafträdern finden diese Kriterien nur bedingt Anwendung. Die unzureichende ergonomische Gestaltung des Motorrad-Fahrerplatzes wurde am Institut für Kraftfahrwesen Aachen bereits vor etwa 20 Jahren umfassend untersucht, dabei wurden jedoch die Spiegelanordnung und das rückwärtige Sichtfeld nur am Rande analysiert. Die vorliegende Arbeit soll nun diesen Fragestellungen genauer nachgehen. Einleitend wird in einem ersten Arbeitsschritt der durch Literatur und aktuelle Gesetzgebung repräsentierte Stand der Technik bei Spiegelanordnungen untersucht. In einem zweiten Schritt werden mit einer geeigneten objektiven Messmethodik die seitlichen und rückwärtigen Sichtfelder von Kraftradfahrern ermittelt. Hierzu werden die am Markt angebotenen Fahrzeuge in die Klassen Tourenkrafträder, Sport-/Rennsportkrafträder, Geländekrafträder/Enduro, Chopper und Roller unterteilt. Aus jeder dieser Kategorien werden mindestens zwei repräsentative Fahrzeuge ausgewählt und auf die gegebenen Sichtverhältnisse hin untersucht. Zur Abschätzung der Abhängigkeit des rückwärtigen Sichtfelds von der Fahrerstatur werden diese Untersuchungen nacheinander mit zwei verschiedenen großen Fahrern (5 %-Frau und 95 %-Mann) mit typischer Motorrad-Schutzbekleidung auf der institutseigenen Teststrecke durchgeführt. Die Analyse ergibt, dass bei allen Fahrzeugen der Sichtwinkel bei circa 20 Grad liegt. Zur ausreichenden Erfassung des Verkehrs ist dieser Bereich zu gering; seitlich hinter dem Motorrad befindliche Fahrzeuge können nicht erkannt werden. Um einen vollständigen Überblick über das Verkehrsgeschehen zu erlangen, ist ein Schulterblick unerlässlich, der jedoch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten problematisch ist. In einem weiteren Schritt wird eine Lasermesspuppe entwickelt, mit der es möglich ist, die rückwärtigen Sichtverhältnisse anhand einer reproduzierbaren Prüfmethode zu untersuchen. An einem variablen Versuchsträger werden anschließend verschiedene Spiegelpositionen und -arten, darunter auch asphärische Spiegel, auf ihr Einsatzpotenzial hin untersucht. Diese Messungen werden zum einen mit der Lasermesspuppe und, zur Erlangung einer objektiven Vergleichsmöglichkeit, nach Angaben des Fahrers durchgeführt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden Verbesserungsvorschläge zur Spiegelanordnung sowie Mindestanforderungen an zukünftige Spiegelauslegungen formuliert. Die universelle Tauglichkeit des Lasermessverfahrens zur Anwendung bei verschiedenen Kraftradtypen wird anhand einer breiten Auswahl überprüft. Dieses Verfahren und die Erkenntnisse aus den vorhergehenden Arbeitsschritten dienen schließlich als Grundlage für einen Änderungsvorschlag zur Überarbeitung der aktuellen Gesetzesvorlage.
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In der Bundesrepublik Deutschland beträgt der Anteil der Fußgänger an den Verkehrstoten derzeit circa 13 Prozent. Um die Verletzungsschwere bei Fahrzeug-Fußgänger-Kollisionen zu reduzieren, wurde 1996 ein vom "European Enhanced Vehicle-safety Committee" (EEVC) ausgearbeitetes Testverfahren zum Fußgängerschutz als europäischer Gesetzentwurf (III/502/96 EN) veröffentlicht. Das Testverfahren schreibt den Einsatz verschiedener Körperteilmodelle für die Bereiche Kopf, Oberschenkel und Bein zur Prüfung der Fahrzeugvorderwagen vor. Diese Stoßkörper müssen bei der Prüfung verschiedene Beanspruchungsgrenzwerte einhalten. Das vorliegende Projekt befasst sich mit der fußgängerfreundlichen Gestaltung von Fahrzeugfronten unter Berücksichtigung des von der EEVC WG10 ausgearbeiteten Testverfahrens sowie dessen Überarbeitung durch die EEVC WG17. Es werden zunächst eine Mittelklasselimousine und eine Großraumlimousine nach dem Prüfverfahren der EEVC getestet. Auf Basis der Versuchsergebnisse wird die Mittelklasselimousine mit dem Ziel modifiziert, die Prüfergebnisse zu verbessern. Anhand der Analyse der daraufhin realisierten Fahrzeugoptimierung wird anschließend das EEVC Testverfahren einer kritischen Betrachtung unterzogen. Dafür werden Optimierungsmaßnahmen an Fahrzeugen, die zu Verbesserungen der Ergebnisse des EEVC Testverfahrens führen, auf ihre Wirkung bei realen Fußgängerunfällen bewertet. Weiterhin werden Anmerkungen zu der praktischen Durchführung des Testverfahrens gemacht, wobei auch Fahrzeuge mit besonderen Konstruktionsmaßnahmen, wie zum Beispiel aktive Schutzsysteme, berücksichtigt werden.
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Die visuelle Wahrnehmung stellt die wichtigste Informationsquelle für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs dar. Wird die Sicht durch äußere Umstände behindert, geht ein großer Teil der zum Führen eines Kraftfahrzeugs notwendigen Informationen verloren. Die Folge ist eine deutlich eingeschränkte Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer. Die Sprühnebelbildung an Kraftfahrzeugen stellt eine solche sicherheitsrelevante Sichtbehinderung dar. Heute übliche Radabdeckungen sind aufgrund ihrer Bauweise nicht in der Lage, diese Sprühnebelbildung effektiv zu reduzieren. Daher wurde im Jahr 1991 vom Rat der Europäischen Gemeinschaft in der Richtlinie 91/226/EWG eine sehr detaillierte Bauvorschrift für Radabdeckungen schwerer Nutzfahrzeuge festgelegt. Radabdeckungen nach dieser Vorschrift können die Sprühnebelbildung erheblich reduzieren. Die Wirksamkeit der gesamten Radabdeckung am Fahrzeug ist darin allerdings nicht Gegenstand einer Prüfung. Stattdessen wird deren Wirksamkeit bei Einhaltung der Bauvorschriften und Verwendung einer typgenehmigten Spritzschutzvorrichtung vorausgesetzt. Im Rahmen dieses Projektes wird ein Prüfverfahren vorgeschlagen, das die Messung der Wirksamkeit von Radabdeckungen am Fahrzeug ermöglicht. Als geeignetes Verfahren zur Beurteilung einer Sichtbehinderung durch Sprühnebel hat sich die Vermessung der Lichtdurchlässigkeit der Sprühfahne mit Infrarotlasersystemen erwiesen. Zur Vermessung der Sprühnebelintensität wurde der hier eingesetzte Infrarotlaser auf ein definiertes Ziel gerichtet und die Intensität des reflektierten Laserlichtes mit Hilfe einer Photodiode gemessen. Gelangt Wasser in Form feiner Tropfen in den Bereich zwischen Ziel und Sensor, so wird das Laserlicht an den Tropfen gestreut und die von der Photodiode detektierte Lichtintensität wird vermindert. Diese Reduzierung der gemessenen Laserlichtintensität dient als Maß für die Dichte des Sprühnebels. über die Sprühnebeldichte kann dann eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Radabdeckungen erfolgen. Die Dichte der Sprühnebelwolke wird neben dem Fahrzeug parallel zur Fahrtrichtung vermessen. Unter genauer Einhaltung festgelegter Prüfbedingungen wird die Sprühnebelintensität mit dem beschriebenen Messsystem ermittelt. Da es innerhalb der Sprühnebelwolke zu starken Dichteschwankungen kommen kann, ist es erforderlich mehr als eine Messung für eine zuverlässige Beurteilung der Sichtbehinderung durchzuführen. Ein über zehn gültige Messfahrten gemittelter Wert der Sprühnebeldichte wird zur Beurteilung der Wirksamkeit der geprüften Radabdeckung herangezogen. Die Durchführung von Sprühnebelmessungen mit dem vorgeschlagenen Prüfverfahren an einer Reihe unterschiedlicher Versuchsfahrzeuge konnte die Anwendbarkeit des Verfahrens zeigen. Die Analyse sprühnebelrelevanter Verkehrssituationen erbringt eine zu fordernde Mindestsichtweite. Unter Berücksichtigung der Randbedingungen der menschlichen Wahrnehmung lässt sich im Experiment nachweisen, inwieweit derzeit übliche Radabdeckungen diese Forderung erfüllen können. Radabdeckungen nach Richtlinie 91/226/EWG stellen den heutigen Stand der Technik dar. Daher erscheint es sinnvoll, den Grenzwert maximal zulässiger Sprühnebeldichte zunächst an dem mit dieser Radabdeckung erzielten Ergebnis zu orientieren. Um einen relativen Vergleich zwischen unterschiedlichen Radabdeckungssystemen zu ermöglichen, ist es denkbar, Referenzfahrzeuge zu verwenden. Diese stellen einen definierten Grenzwert für die Sprühnebelbildung ziehender und gezogener Fahrzeuge dar. Der Grenzwert wäre durch Reihenuntersuchungen unterschiedlicher Fahrzeuge sowie unter Einbeziehung psychophysischer Grundlagen festzulegen.
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Mit der Novelle des Personenbeförderungsgesetzes (PBefG) hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) die Liberalisierung des inländischen Fernbuslinienverkehrs umgesetzt. Die Neuregelung ist am 1. Januar 2013 in Kraft getreten. Die Zahl der innerdeutschen Fernbuslinien in Deutschland ist seit der Liberalisierung des Marktes kräftig gestiegen. So gab es zum Stichtag 30. Juni 2017 in Deutschland 216 Fernbuslinien – vor der Liberalisierung waren es nur 86 Linien.
Aufgrund einer Vereinbarung im Koalitionsvertrag der 18. Legislaturperiode und der Benennung als Maßnahme im Nationalen Aktionsplan 2.0 der Bundesregierung zur UN-Behindertenrechtskonvention wurde die Erstellung eines Handbuchs „Barrierefreiheit im Fernbuslinienverkehr“ als Kernaufgabe dieses Forschungsprojektes (FE 82.0652/2016) beauftragt. Ziel war es, das Handbuch als leicht verständliche, knappe Broschüre für die Akteure zu erarbeiten sowie eine barrierefreie, im Internet abrufbare elektronische Fassung zu erstellen. Das Handbuch führt Beispiele zu „Best Practice“ auf, um durch anschauliche und übersichtliche Darstellung die Umsetzung der Barrierefreiheit im Fernbuslinienverkehr in der Praxis zu unterstützen. Dabei umfasst das Handbuch nicht nur Maßnahmen der gesetzlich geforderten Barrierefreiheit für die Fahrzeuge, sondern bezieht auch die Infrastruktur und den Betrieb mit ein.
Der hier vorliegende Schlussbericht diente als Grundlage für die Erarbeitung des Handbuchs. Er geht als Forschungsbericht in Umfang und Tiefe deutlich über den Inhalt des Handbuchs hinaus. So wurde für die drei Handlungsbereiche „Fahrzeuge“, „Infrastruktur“ und „Betrieb“ analysiert, wie Barrierefreiheit in der Praxis des Fernbuslinienverkehrs umgesetzt wird (Erhebungsstand 2017). Die identifizierten Maßnahmen werden für das Handbuch in gesetzlich vorgeschriebene Maßnahmen und weitergehende, optionale Maßnahmen unterteilt. Daneben enthält der Schlussbericht eine ausführliche Analyse und Darstellung des rechtlichen Rahmens sowie ein umfangreiches Literatur- und Quellenverzeichnis. Die Ergebnisse wurden unter intensive Beteiligung der unterschiedlichen Akteure (Fernbuslinienunternehmen, Fahrzeughersteller und Zulieferer, Kommunen und Betreiber von Fernbusbahnhöfen, Vertreter der Belange von Menschen mit Behinderungen) u. a. durch Expertengespräche sowie durch Teilnahme an einem Workshop erarbeitet. Das Forschungsprojekt wurde zudem durch einen Betreuerkreis begleitet, an dem neben den zuständigen Referaten des BMVI und der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) mit dem Bundesverband Deutscher Omnibusunternehmer (bdo) und dem Bundesverband Selbsthilfe Körperbehinderter e. V. (BSK) ebenfalls zwei maßgebliche Akteure vertreten waren.
Schon ein Vorgängerprojekt FE 82.0591/2013 (veröffentlicht als BASt-Bericht F 114) hat gezeigt, dass alle drei Handlungsbereiche Fahrzeuge, Infrastruktur und Betrieb zu betrachten sind, damit barrierefreies und (weitgehend) selbstständiges Reisen mit dem Fernlinienbus auch für Menschen mit Mobilitätseinschränkung möglich wird. Außerdem konnte auf einer Publikation des BSK aufgebaut warden (Lastenheft „Allgemeine Anforderungen an die Barrierefreie Gestaltung von Fernlinienbussen“).
Bereits vor Inkrafttreten der gesetzlichen Regelungen zur Barrierefreiheit im Fernbuslinienverkehr gab es von einzelnen Beförderern auf freiwilliger Basis umgesetzte Maßnahmen. Durch die geänderten gesetzlichen Regelungen sowie eine Marktkonzentration bei den Beförderern haben sich die Randbedingungen zwischenzeitlich verändert und einige dieser Lösungen wurden obsolet bzw. finden sich nicht in der praktischen Anwendung. Von den Fahrzeugherstellern werden bereits neue, praxisgerechte technische Lösungen gemäß den gesetzlich geforderten Vorgaben angeboten. Ihnen fehlt es noch an einer weiten Verbreitung. Für darüber hinaus gehende Lösungen, die von den Beförderern freiwillig umgesetzt werden und die aus Sicht mobilitätseingeschränkter Fahrgäste eine Hilfestellung bieten können, finden sich vereinzelte Beispiele. [...]
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Lkw-Notbremsassistenzsysteme
(2020)
Notbremsassistenzsysteme für Lkw können einen großen Beitrag zur Verkehrssicherheit leisten, indem sie Unfälle, die von schweren Lkw verursacht werden, wirkungsvoll vermeiden helfen. Die aktuellen Anforderungen für diese Notbremsassistenzsysteme wurden allerdings vor über zehn Jahren festgelegt. Der Stand der Technik hat sich seitdem stark weiterentwickelt. Aufgabe der Bundesanstalt für Straßenwesen war daher, zu überprüfen, ob die technischen Anforderungen für Notbremsassistenz noch zeitgemäß sind oder ob eine Anpassung sinnvoll für die Verkehrssicherheit ist. Der technische Fortschritt im Bereich der Fahrerassistenzsysteme ist so groß, dass die vor knapp 10 Jahren festgelegten Anforderungen an Notbremssysteme heute nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen – sowohl hinsichtlich der in den derzeit geltenden Vorschriften explizit erlaubten Abschaltbarkeit der Notbremssysteme als auch hinsichtlich der geforderten Bremsleistung beziehungsweise des Geschwindigkeitsabbaus. Es war daher zunächst zu prüfen, ob die derzeit zulässige Abschaltbarkeit erforderlich ist, und falls ja, ob sie auf bestimmte Verkehrssituationen und Fahrzeugtypen eingeschränkt werden kann. Es war weiterhin zu prüfen, ob höhere Mindestverzögerungswerte gefordert werden können, ob insbesondere im Falle von stehenden Fahrzeugen vor dem Fahrzeug (z. B. am Stauende) Notbremsungen mit deutlich höherer Geschwindigkeitsreduktion eingeleitet werden können und durch die Systeme auch kleinere Fahrzeuge als bisher vorgeschrieben erkannt werden müssen. In Notbremssituationen ist es denkbar, dass Fahrer unabsichtlich eine Übersteuerung (und damit eine Abschaltung des Notbremssystems) vornehmen, indem sie beispielsweise „in das Pedal fallen“. Es sollte daher untersucht werden, ob dieser Fall relevant ist und Abhilfe bedarf. Auch eine Anpassung der Regelkriterien an unterschiedliche Straßenverhältnisse (Niedrigreibwert) sowie die Möglichkeit einer Warnung von Fahrern bei geringen Sicherheitsabständen sollte geprüft werden. Insbesondere die erforderlichen automatischen Geschwindigkeitsreduktionen bei bevorstehenden Kollisionen auf stehende Ziele können deutlich angehoben werden. Aus fahrdynamischen Grundlagen wurden, je nach Ausgangsfahrgeschwindigkeit, unterschiedliche Zeitpunkte für Bremseingriffe bestimmt. Als Voraussetzung für automatische Bremseingriffe wurde angenommen, dass diese spätestens dann gerechtfertigt sind, wenn ein menschlicher Fahrer keine Möglichkeit mehr hat, einem Zielobjekt auszuweichen. Messungen zeigen eine gute Übereinstimmung eines aus den Annahmen abgeleiteten Simulationsmodells mit den tatsächlichen Bremseingriffszeitpunkten und Bremseingriffen eines mit einem modernen Notbremssystem ausgerüsteten Lkw. Als Ergebnis wurden durchaus erzielbare Geschwindigkeitsreduktionen in Abhängigkeit von Ausgangsgeschwindigkeit und Fahrbahnoberfläche ermittelt, die sich als Anforderung für internationale Vorschriften eignen. Bezüglich der Abschaltbarkeit von Notbremsassistenzsystemen wurde anhand der durchgeführten Untersuchungen festgestellt, dass sich Fehlwarnungen im Fahrbetrieb, selbst unter Nutzung eines der derzeit am weitesten entwickelten Notbremssysteme, nicht gänzlich vermeiden lassen. Grund dafür ist im Wesentlichen die unzureichende Erkennbarkeit der Fahrerintention in bestimmten Verkehrssituationen. Fehlwarnungen in ungestörter Autobahnfahrt (= außerhalb von Autobahnbaustellen) konnten aber nicht gefunden werden. Aus technischer Sicht ist es daher sinnvoll, die Deaktivierbarkeit eines Notbremssystems nur in solchen Verkehrssituationen zu erlauben, in denen es durch Fehlinterpretationen seitens des Systems (Objekte abseits der Fahrbahn) zu Fehlfunktionen kommen kann. Ein Indikator hierfür kann eine bestimmte Geschwindigkeitsgrenze sein. Für eine zusätzliche frühzeitige Warnung des Fahrers bei zu geringem Mindestabstand ist gegebenenfalls eine Verbesserung der Verkehrssicherheit denkbar. Der tatsächliche Nutzen einer Abstandswarnung hängt aber davon ab, ob der Abstand irrtümlich oder bewusst gering gehalten ist und ob die Lkw-Fahrenden auf eine Warnung durch eine Vergrößerung des Abstands reagieren.
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Es ist davon auszugehen, dass automatisiertes Fahren künftig zum Großteil auf der vorhandenen Infrastruktur zusammen mit nicht-automatisierten Fahrzeugen erfolgen wird. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob mit der Verbreitung automatisierten Fahrens auch besondere Anforderungen an die Infrastruktur entstehen bzw. wie die Infrastruktur ggf. weiterentwickelt werden sollte. Das übergeordnete Ziel des vorliegenden Grundlagenprojektes war daher die Beantwortung der Frage, welche Infrastrukturmaßnahmen (straßenbaulich, verkehrs- und informationstechnisch) für die verschiedenen Level des automatisierten Fahrens erforderlich sind. Das Projekt fokussierte hierbei auf die Fahrt auf der Autobahn und der Landstraße. Neben einem Standardszenario für die Fahrt auf der Autobahn (Autobahnchauffeur) und der Landstraße (Pendlerchauffeur) wurden auch ausgewählte Szenarien mit größeren Herausforderungen an die Fahraufgabe betrachtet, welche dann ggf. auch erhöhte Anforderungen an die Infrastruktur stellen. Aufbauend auf Grundlagen und Standards für den Bau und Betrieb der Straßenverkehrsinfrastruktur wurden im Projekt die bzgl. des automatisierten Fahrens auftretenden Herausforderungen erarbeitet, Szenarien mit besonderen Herausforderungen entwickelt, Infrastrukturmaßnahmen zur Unterstützung des automatisierten Fahrens abgeleitet und anschließend hinsichtlich der Aspekte Notwendigkeit, Wirksamkeit, technische, organisatorische und zeitliche Realisierbarkeit sowie des entstehenden Aufwands bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung tragen dazu bei Empfehlungen zu erarbeiten, die helfen sollen, die Straßeninfrastruktur hinsichtlich automatisierten Fahrens zukunftsfähig zu machen. Es hat sich dabei herausgestellt, dass die Infrastruktur des Straßenverkehrs durchaus Potenzial besitzt, das automatisierte Fahren an ausgewählten Punkten bzw. in speziellen Situationen zu unterstützen. Eine zentrale und vielversprechende Maßnahme, die in den meisten Szenarien unterstützend für das automatisierte Fahren wirken kann, ist die Nutzung einer hochgenauen, geschichteten digitalen Referenzkarte. Durch diese lassen sich sowohl langfristige Situationen, als auch mittel- und kurzfristige Änderungen der Verkehrslage darstellen. Mit dem heutigen Stand der fahrzeugseitigen Technologie sowie der vorhandenen Straßeninfrastruktur erscheint hochautomatisiertes Fahren auf Autobahnen ohne Veränderungen bzw. große Anpassungen der Infrastruktur grundsätzlich vorstellbar. Für die weitere Entwicklung und den Erfolg der Automatisierung des Verkehrs ist zu sagen, dass das Zusammenspiel vor allem auf einer organisatorischen Ebene von Automobilindustrie und Straßenbetreibern als auch Diensteanbietern unerlässlich ist.
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In den nächsten Jahren ist mit einer steigenden Anzahl autofahrender Seniorinnen und Senioren (1) im Straßenverkehr zu rechnen. Mit zunehmendem Alter gehen jedoch zahlreiche fahrrelevante Leistungsveränderungen und Einschränkungen einher. Ein relativ neuartiger Ansatz zur Kompensation altersbedingter Einschränkungen und zur Senkung des Unfallrisikos ist der gezielte Einsatz von Fahrerassistenz- und -informationssystemen (FAS/ FIS). Im Rahmen dieses Projekts werden die personalen Voraussetzungen älterer Autofahrer für Erwerb und Nutzung derartiger Systeme untersucht. In einer Literaturanalyse werden Möglichkeiten zur Erhöhung der Verkehrssicherheit durch den Einsatz von FAS/FIS dargestellt. Basierend auf einem Überblick über Akzeptanzuntersuchungen von FAS/FIS werden Faktoren herausgearbeitet, die speziell für Senioren von hoher Bedeutung sind. Im empirischen Teil des Projekts werden über zwei verschiedene methodische Zugänge Informationen über die personalen Voraussetzungen des Erwerbs und der Nutzung von FAS/FIS durch ältere Autofahrer gesammelt. Zum einen über Einzelinterviews von Autohändlern, die in Kontakt mit älteren Kunden stehen, zum anderen über Fokusgruppendiskussionen direkt mit der Zielgruppe. Die Autohausbefragungen zeigen, dass der Verkaufsberater eine entscheidende Rolle bei der Information älterer Fahrer spielt. Das Thema „Fahrerassistenzsystem“ wird selten von den Kunden selbst angesprochen, sondern muss vom Kundenberater gezielt adressiert werden. Während jüngere Kunden sich Fahrerassistenzsysteme oft aus Komfort- und Prestigegründen kaufen, ist bei älteren Kunden der Sicherheitsaspekt das bedeutendste Argument für den Kauf eines Systems. Sehr große Bedeutung messen die interviewten Verkaufsberater Probefahrten zu: Sie können Ängste und Bedenken nehmen und teilweise auch Skeptiker überzeugen. Als Kauf- und Nutzungsbarrieren nannten die Berater Zweifel hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Systems und die relativ hohen Kosten für FAS/FIS. Anliegen der Fokusgruppendiskussionen ist es, Vertreter der Zielgruppe „ältere Autofahrer“ direkt zu befragen. Der Großteil der Fokusgruppenteilnehmer hat sich bis zum Workshop mit dem Thema FAS/FIS noch sehr wenig auseinandergesetzt und entsprechend auch nur sehr wenig Vorwissen zum Thema aufgebaut. Interessanterweise lässt sich aber bei sehr vielen Teilnehmern bereits durch eine sehr knappe Information zur Funktionsweise einzelner Systeme zumindest eine Nutzungs- bei manchen sogar eine Kaufintention erzeugen. Basierend auf den Erkenntnissen der Literaturanalyse, der Autohausbefragungen und der Fokusgruppendiskussionen wird ein Arbeitsmodell zum Einfluss personaler Faktoren auf die Nutzungsintention älterer Autofahrer von FAS/FIS entworfen. Dieses Arbeitsmodell soll OEMs, Verbände usw. darin unterstützen, konkrete Maßnahmen zu einer weiteren Verbreitung von FAS/FIS unter älteren Fahrern abzuleiten. Zur Quantifizierung einzelner Einflussfaktoren wurde ein Fragebogen entwickelt, den mittels einer Online-Umfrage 585 Personen beantworteten. Mittels logistischer Regression werden die im Arbeitsmodell spezifizierten Prädiktoren daraufhin überprüft, ob sie einen relevanten Einfluss auf die Nutzungsintention verschiedener FAS/FIS haben. Die Ergebnisse zeigen, dass ein einziges Modell zur Vorhersage einer Nutzung von FAS/FIS im Allgemeinen fehlschlagen muss. Jedes FAS/FIS weist gewisse Merkmale auf, die es von anderen FAS/FIS unterscheidet und die offensichtlich auch einen Unterschied hinsichtlich einer Nutzungsintention machen. So werden an ein sehr selten agierendes Notsystem andere Kriterien angelegt, als an ein System, das kontinuierlich in das Fahrgeschehen eingreift. Bereits heute sind einige Voraussetzungen gegeben, die eine weitere Verbreitung von FAS/FIS unabhängig vom Geschlecht und Alter potenzieller Nutzer in den nächsten Jahren sehr wahrscheinlich machen. Beschleunigen lässt sich dieser Prozess durch weitere gezielte Informationsverbreitung hinsichtlich der Möglichkeiten, bestimmte physische/ kognitive Einschränkungen (die nicht unbedingt nur eine bestimmte Altersgruppe betreffen) mithilfe vom FAS/FIS zu kompensieren. Über eine Analyse des Mobilitätsverhaltens und potenzieller Einschränkungen sollten potenziellen Neuwagenkäufern FAS/FIS gezielt und bedarfsgerecht angeboten werden. Zentrale Bedenken hinsichtlich FAS/FIS hatten viele Befragte in Bezug auf zu erwartende Folgekosten sowie zu Fragen der Datensicherheit. Hier ist eine transparente Informationspolitik hilfreich, die den Kunden Sicherheit bezüglich zu erwartender Folgekosten und der Datensicherheit vermittelt.
(1) Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird im Text weitgehend die männliche Form gewählt. Die Angaben beziehen sich jedoch auf Angehörige beider Geschlechter, sofern nicht ausdrücklich auf ein Geschlecht Bezug genommen wird.
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Schon kleine Änderungen in der Fahrzeugneigung können, bedingt z. B. durch Beladung, den Lichtkegel des Scheinwerfers anheben und dadurch Blendung verursachen. Die UN-Regelung Nr. 48 schreibt eine automatische Leuchtweitenregelung (LWR) vor, die den entstandenen Nickwinkel für Scheinwerfer automatisch ausgleicht, falls eine Lichtquelle mit einem Lichtstrom über 2000 lm verwendet wird. Die neueste Entwicklung ist die dynamische LWR, bei der dynamische Neigungsänderungen, z. B. durch Beschleunigungsvorgänge, kompensiert werden. Allerdings gibt es neben dem Lichtstrom-Grenzwert für die automatische LWR keine weiteren Anforderungen an die dynamische LWR. Um Vorschläge für Anforderungen an die dynamische LWR zu erarbeiten, wurden sechs repräsentative Fahrzeuge mit Halogen-, Gasentladungs- und LED-Scheinwerfern untersucht. Diese Fahrzeuge weisen unterschiedliche Federeigenschaften aus und wurden sowohl unbeladen, als auch mit einer Zuladung von 250 kg getestet. Zusätzlich wurde, falls vorhanden, die dynamische LWR deaktiviert und mit aktivierter LWR verglichen. Um die unterschiedlichen Scheinwerfer, Leuchtweitenregelungen und Beladungszustände analysieren und vergleichen zu können, wurden zusätzliche Fahrzeuge verwendet, um Gegenverkehr zu simulieren. Diese Fahrzeuge waren mit einem Photometer ausgestattet und mit Probanden besetzt, deren Aufgabe darin bestand, die psychologische und physiologische Blendung zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fahrzeugneigung durch eine Vielzahl von Parametern beeinflusst wird und Blendung nur durch eine verpflichtende Anwendung der dynamischen LWR reduziert werden kann. Im zweiten Teil dieser Untersuchung wurden Kfz-Werkstätten daraufhin überprüft, inwieweit diese die Scheinwerfer in Bezug auf die Anforderungen der UN-Regelung korrekt einstellen. Aus diesem Grund wurden Halogen- und Gasentladungs-Scheinwerfer von zwei Fahrzeugen definiert verstellt, um sie anschließend von Werkstätten justieren zu lassen. Die Analyse der Daten zeigen, dass die Scheinwerfer im Mittel um -1,25 % zu tief ausgerichtet werden.
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Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird der potenzielle gesellschaftliche Nutzen durch die zunehmende Fahrzeugautomatisierung untersucht. Dazu werden primär die Potenziale hinsichtlich der Verkehrssicherheit und in einem weiteren Schritt die Potenziale zur Steigerung der Verkehrseffizienz und zur Änderung des Energiebedarfs analysiert. Dabei werden vom Stau-Chauffeur bis zum Urbanen Roboter-Taxi insgesamt fünf verschiedene Fahrfunktionen bei vier verschiedenen Marktdurchdringungsszenarien (5 %, 25 %, 50 %, 100 %) analysiert. Um die Potenziale der Fahrzeugautomatisierung hinsichtlich der Verkehrssicherheit zu ermitteln, wird nach der Bestimmung der Wirkfelder der jeweiligen Fahrfunktionen eine zweiteilige Methode angewendet. Diese berücksichtigt neben der Bestimmung der Änderung der Unfallschwere durch Unfallresimulationen auch die Änderung der Auftretenshäufigkeit der Szenarien. Da automatisierte Fahrzeuge im Gegensatz zu Systemen der aktiven Sicherheit kontinuierlich arbeiten, ist es wahrscheinlich, dass bestimmte Unfallszenarien (z. B. Auffahrszenarien) durch automatisierte Fahrfunktionen nicht mehr so häufig hervorgerufen werden. Die durch automatisierte Fahrzeuge induzierte Änderung der Auftretenshäufigkeiten verschiedener Szenarien wird mit einer Verkehrssimulation ermittelt. Mittels einer Hochrechnungsmethodik werden die Simulationsergebnisse auf das gesamte Bundesgebiet skaliert. Dabei zeigt sich, dass z. B. durch den Autobahn-Chauffeur bei einer Durchdringungsrate von 50 % rund 30 % aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Autobahnen verhindert werden können. Dies entspricht ca. 2 % aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Straßen. Zur Abschätzung der Potenziale hinsichtlich des Energiebedarfs wird die Änderung des streckenbezogenen Energiebedarfs der Fahrzeuge induziert durch automatisiertes Fahren untersucht. Die Betrachtung findet ebenfalls unter Nutzung von Verkehrssimulationen statt.
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Senioren als Verkehrsteilnehmer stehen seit einigen Jahren vermehrt im Fokus der Verkehrspsychologie und der Unfallforschung. Da der Anteil der Senioren an der Gesamtbevölkerung immer weiter zunimmt, erhöht sich entsprechend auch deren Anteil an Autofahrern und anderweitigen Verkehrsteilnehmern. Die Unfälle älterer Kraftfahrer unterscheiden sich von denen jüngerer Generationen in der Art der zugrundeliegenden Fahrfehler. Diese Fehler lassen sich wiederum auf bestimmte altersbedingte Rückgänge der sensorischen, kognitiven und motorischen Fähigkeiten zurückführen. Daher gilt es, Möglichkeiten für und Anforderungen an technische Unterstützung für ältere Autofahrer auszuloten. Ein Ansatz könnte sein, der Einschränkung des nutzbaren Sehfeldes (Useful Field of View) entgegenzuwirken, da alterskorrelierte Schwierigkeiten in der visuell-räumlichen Informationsverarbeitung teils darauf zurückgeführt werden, dass sich das nutzbare Sehfeld mit dem Alter verringert und damit Einbußen in der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Aufmerksamkeitssteuerung einhergehen. Vorangegangene Laboruntersuchungen der BASt zu Aufmerksamkeitsprozessen und Sehfeld zeigten mithilfe von Doppeltätigkeitsparadigmen mit einer Spurhalte- und einer Reaktionsaufgabe, dass Senioren auf Lichtreize, die bilateral im peripheren Gesichtsfeld (60°-Sehwinkel vom zentralen Punkt des Sehens) präsentiert wurden, langsamer und weniger korrekt reagierten als auf Reize, die nahe dem zentralen Sehfeld (20°-Sehwinkel) dargeboten wurden. Ereigniskorrelierte Potenziale (ERP) aus dem Elektroenzephalogramm (EEG) der Älteren wiesen darauf hin, dass augenscheinlich nicht die abnehmende Sehleistung die Ursache der abnehmenden Leistungen der Älteren ist, sondern Schwierigkeiten in der kognitiven Verarbeitung von visuell-räumlichen Aufmerksamkeitsprozessen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurden nach einer umfassenden Literaturanalyse zwei Fahrsimulatorstudien durchgeführt, einmal mit und einmal ohne EEG-Messung. Mit einem ähnlichen Paradigma wie in den Vorgängerstudien, aber in einer realitätsnäheren Fahrumgebung, wurde untersucht, inwieweit ein Sehfeld-Assistent insbesondere ältere Fahrer bei der peripheren Objekterkennung von verkehrsrelevanten Reizen unterstützen kann. Ein solches Assistenzsystem wäre in der Lage, periphere Verkehrsinformationen in den zentraleren Bereich des Gesichtsfeldes zu bringen. Durch diesen Hinweis könnten Fahrer ihre Aufmerksamkeit in die angezeigte Richtung lenken, wodurch sich die Zeit bis zu einer angemessenen Reaktion verkürzen sowie die Reaktionsbereitschaft erhöhen könnte. In beiden Studien wurde eine ältere Teilnehmergruppe (65+) mit einer jüngeren Kontrollgruppe (bis 45) verglichen. Es wurden sowohl Verhaltensdaten (Bremsreaktionszeit) als auch Blickbewegungen erfasst. Die Teilnehmer mussten, während sie geradeaus blickten, auf peripher (bei 60° Sehwinkel) auftauchende, vorfahrtsberechtigte Fahrzeuge reagieren und das Bremspedal betätigen – in der Hälfte der Fälle mit einer gleichzeitig zentral eingeblendeten Warnung (das Wort ACHTUNG! bei 20° Sehwinkel). Im ersten Experiment wurden zusätzlich EEG-Daten erhoben, um den neuronalen Informationsverarbeitungsprozess abzubilden, beziehungsweise Erkenntnisse über eventuelle Unterschiede zwischen den Bedingungen (mit Warnung / ohne Warnung) und Altersgruppen zu erhalten. Um den EEG-Anforderungen gerecht zu werden, bestand die Simulation im ersten Experiment aus einer dichten Abfolge sehr vieler sich ähnelnder Kreuzungssituationen. Im zweiten Experiment lag der Fokus auf einem realitätsnahen Szenario im Fahrsimulator mit weniger Kreuzungen, aber unterschiedlichen, nicht so vorhersehbaren Vorfahrtssituationen. Die Ergebnisse zeigen erwartungsgemäß, dass mit zentral eingeblendeter Warnung schneller auf die peripher erscheinenden Fahrzeuge mit Bremsen reagiert wurde, sowohl bei Senioren als auch bei der Kontrollgruppe. …
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Bisher liegt der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten im Bereich der automatisierten Fahrzeugführung auf generellen Automatisierungseffekten, die implizit einen fahrerfahrenen Fahrer annehmen. Welches Potenzial Fahrerassistenzsysteme und Fahrzeugautomatisierung für Fahrschüler und Fahranfänger während des Kompetenzerwerbs haben, ist bisher nicht ausreichend erforscht. Anhand einer Literaturrecherche und eines Expertenworkshops werden in diesem Bericht Forschungsfragen aus dem Bereich des Fahrkompetenzerwerbs im Kontext zunehmender Fahrzeugautomatisierung erarbeitet. Im Rahmen der Literaturrecherche werden zunächst relevante Begrifflichkeiten aus der Expertise- und Kompetenzforschung definiert (z.B. Experte, Experteneigenschaften) sowie allgemeingültige Modelle zum Expertise- und Kompetenzerwerb aufgeführt. Mit Hilfe dieser Grundlagen wird anschließend der Kompetenzerwerb konkret auf das Autofahren übertragen und der Prozess des Fahrkompetenzerwerbs (z.B. Lernbedingungen während der Fahrausbildung und des darauffolgenden selbstständigen Fahrens, Unfallgeschehen der Fahranfänger) betrachtet. Nach GASSER, SEECK und SMITH (2015) lassen sich Fahrerassistenzsysteme sowie die Stufen der Fahrzeugautomatisierung nach ihrer Wirkweise in drei grundlegende Funktionskategorien einteilen (Funktionen der Wirkweisen A, B und C). Heute verfügbare Systeme werden in diese drei grundlegenden Funktionskategorien eingeordnet. Schließlich werden in diesem Bericht Fahrkompetenz und Wirkweisen zusammengeführt: Für jede Wirkweise werden die bestehenden Anforderungen an den Fahrer und damit verbundene Erkenntnisse zum Erwerb und der Entwicklung von Fahrkompetenz dargestellt. Es stehen als Nutzergruppen die Fahrschüler und die Fahranfänger im Fokus. Als weitere Nutzergruppe werden fahrerfahrene Fahrer berücksichtigt. Der durchgeführte Expertenworkshop diente dazu, eine anwendungsbezogene Ergänzung zur Literaturanalyse zu schaffen. Mit Vertretern der Fahrlehrerverbände, der Forschung und fahrerfahrenen Fahrern wurden Fragen diskutiert, die sich für die Wirkweisen A, B und C im Zusammenhang mit dem Fahrkompetenzerwerb ergeben. Die Befunde der Literaturrecherche werden zusammen mit den Ergebnissen des Expertenworkshops zur Ableitung des Forschungsbedarfs herangezogen. Der Forschungsbedarf wird – strukturiert nach den Wirkweisen – für jede Nutzergruppe dargestellt. Für die Nutzergruppen allgemein (d. h. alle Fahrer) ergibt sich Forschungsbedarf bezüglich der Bestimmung des Trainingsbedarfs zum Erlernen des richtigen Umgangs mit Funktionen der Wirkweisen A bis C sowie der Entwicklung entsprechender Trainingskonzepte (Schwerpunkt: Wirkweise B). Die Entwicklung von Trainingskonzepten zur Deckung dieses Trainingsbedarfs sollte unter Berücksichtigung der Kompetenzen der einzelnen Nutzergruppen erfolgen. Weiterhin sollten in der Forschung zukünftig sowohl der Anforderungswandel an das Aufmerksamkeitsmanagement der Fahrer bei Nutzung von Funktionen der Wirkweise B als auch Veränderungen in der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern im künftigen Mischverkehr Berücksichtigung finden. Für die Nutzergruppe der Fahrschüler ergibt sich Forschungsbedarf bezüglich der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Fahrausbildungs- und Fahrprüfungsinhalten für Funktionen der Wirkweisen A bis C. Für Funktionen der Wirkweisen A und B (Level 1) zeigt sich ein Potenzial zur Unterstützung des Kompetenzerwerbs beim Fahrenlernen, das zukünftig untersucht werden sollte. Von einem ausschließlichem Gebrauch von Funktionen der Wirkweise B während der Fahrschulausbildung sollte abgesehen werden, da potenziell ein Risiko des Nicht-Erwerbs von Fahrkompetenz besteht. Für die Nutzergruppe der Fahranfänger zeigt sich ein Potenzial zur Unterstützung des nach dem Fahrerlaubniserwerb andauernden Kompetenzerwerbs für Funktionen der Wirkweisen A und B (Level 1), welches zukünftig in der Forschung berücksichtigt werden sollte. Ähnlich wie bei der Gruppe der Fahrschüler besteht auch für Fahranfänger das potenzielle Risiko eines Nicht-Erwerbs von Fahrkompetenz bei ausschließlichem Gebrauch von Funktionen der Wirkweise B. Für die Nutzergruppe der fahrerfahrenen Fahrer ergibt sich zum einen Forschungsbedarf für die Bestimmung des notwendigen Trainingsumfangs für Funktionen der Wirkweisen A und B. Zum anderen sollte zukünftig in der Forschung die Relevanz möglicher Verschlechterungen psychomotorischer Fertigkeiten bei überdauernder Nutzung von Funktionen der Wirkweise B (hauptsächlich Level 2 und 3) berücksichtigt werden.
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Ziel des Projektes war es zu ermitteln, ob und wenn ja unter welchen Bedingungen Elektrokleinstfahrzeuge im Straßenverkehr sicher betrieben werden können, welche technischen Anforderungen dafür notwendig sind und welches Konfliktpotential zu anderen Verkehrsteilnehmern zu erwarten ist. Stehend gefahrene (d.h. Fahrzeuge ohne Sitz z.B. Tretroller mit Elektrounterstützung) und selbstbalancierende Elektrokleinstfahrzeuge (z.B. dem Segway ähnliche) konnten bis 2016 nach der Rahmenrichtlinie 2002/24/EG (Typgenehmigungsvorschrift für Krafträder/Kategorie L-Fahrzeuge), die nun außer Kraft ist, genehmigt werden. Die dort genannten Anforderungen wurden durch die Elektrokleinstfahrzeuge größtenteils nicht erfüllt. Seit 2016 gilt die neue Typgenehmigungs-Verordnung (EU) 168/2013 für Krafträder. Nach dieser Verordnung kann die Genehmigung solcher Elektrokleinstfahrzeuge national geregelt werden, da die Verordnung diese definitiv vom Anwendungsbereich ausschließt. Um bei diesen Fahrzeugen national über eine Genehmigungsfähigkeit entscheiden zu können, wird zum einen eine Einschätzung zur Verkehrssicherheit solcher Fahrzeuge benötigt. Zum anderen müssen aus fahrdynamischen Versuchen Erkenntnisse gewonnen werden, um diese Fahrzeuge klassifizieren zu können und um jeweils Anforderungen festlegen zu können. Die BASt hat im Rahmen dieses Forschungsprojektes Vorschläge für eine derartige Klassifizierung von bestimmten Elektrokleinstfahrzeugen und für die zu stellenden technischen Anforderungen an diese Fahrzeuge erarbeitet, um diese Fahrzeuge sicher im Straßenverkehr verwenden zu können. In dem Forschungsprojekt wurden Elektrokleinstfahrzeuge in vier Teilstudien untersucht: Betrachtungen zur aktiven und passiven Sicherheit, zum Nutzerverhalten und zur Risikobewertung sowie zur Verkehrsfläche. Dabei wurde aufgezeigt, dass es möglich ist, neue Kategorien mit bestimmten Mindestanforderungen zu bilden. Es wird empfohlen, diese Anforderungen einzuhalten, sollten Elektrokleinstfahrzeuge zukünftig im öffentlichen Verkehr betrieben werden können und dürfen. Seitens der aktiven Sicherheit wurden mithilfe von fahrdynamischen Versuchen und technischen Untersuchungen Anforderungen erarbeitet, die das verkehrssicherheitstechnische Risiko bestmöglich minimieren. Weiterhin wurden Empfehlungen in Bezug auf die passive Sicherheit von Elektrokleinstfahrzeugen ausgesprochen, die ein Sicherheitsniveau gewährleisteten, das ähnlich zu heutigen bestehenden Fahrzeugen ist. Das subjektive Fahrverhalten zeigte, dass Elektrokleinstfahrzeuge grundsätzlich sicher vom Fahrer kontrollierbar sind, solange bestimmte Systemgrenzen eingehalten werden. Hinsichtlich der Aspekte des Nutzerverhaltens wurden Schutzausrüstung und das Kräfteverhältnis zu anderen Verkehrsteilnehmern bewertet. In Abhängigkeit von den vorgeschlagenen Fahrzeugkategorien werden entsprechende Verkehrsflächen für die Benutzung empfohlen, basierend auf der im öffentlichen Verkehr analysierten subjektiven Sicherheit und basierend auf einer Analyse des Konfliktpotenzials gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern. Aus allen Ergebnissen des Projektes wurden Empfehlungen für die Nutzung der Verkehrsflächen sowie Anforderungen an die (sicherheits-) technische Ausstattung für die neu vorgeschlagenen Elektrokleinstfahrzeuge- Kategorien abgeleitet, die jeweils an Anforderungen für die bereits existierenden Fahrzeugkategorien "Leichtmofa" bzw. "Mofa" angelehnt sind.
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In der Delegierten Verordnung (EU) 2015/962 (Europäische Kommission, 2015) wird von den Mitgliedsstaaten neben der Einrichtung nationaler Zugangspunkte zu Straßen- und Verkehrsdaten auch die gemeinsame Definition von Datenqualitätsindikatoren und Methoden zur Qualitätsbewertung und -kontrolle der verschiedenen Datenarten gefordert. Ziel dieses Projektes war es daher, ein Qualitätsmanagementsystems (QMS) für die Erfassung und Weiterverarbeitung von Daten für IVS-Dienste zu entwickeln und für die Datenarten Baustelleninformationen und Reisezeitinformationen zu spezifizieren. Dazu wurden - der Stand der Wissenschaft und Technik recherchiert, - Kriterien, Kenngrößen und Verfahren zur Messung der Qualität von Baustellen- und Reisezeitinformationen definiert, - ein organisatorischer Rahmen für ein Qualitätsmanagement erstellt, - ein Prozess zur Zertifizierung von bei Organisationen (i. d. R. Datengebern) eingeführten QMS entwickelt und - ein Leitfaden erstellt, der die Organisationen bei der Einführung und Anwendung eines QMS helfen soll. Durch die Einführung, Anwendung und regelmäßige Prüfung des im Rahmen dieses Projektes entwickelten und im zugehörigen Leitfaden beschriebenen QMS kann seitens der Datengeber ein Großteil der im Rahmen des Projektes identifizierten Probleme erkannt und behoben werden. Wesentliche Maßnahmen sind dabei, - die eindeutige Übertragung der Verantwortung für die Qualität der bereitgestellten Informationen auf die Datengeber, - die Bereitstellung (Finanzierung), regelmäßige Schulung und Motivation von zuständigem Personal mit ausreichendem Zeitbudget, - die bereits begonnene Überarbeitung der DATEX- II-Profile, - die Bereitstellung DATEX-II-Profilkonformer Systeme zur Eingabe und Übertragung der Meldungen und - die Lieferung von Qualitätskenngrößen mit den Informationen.
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Nach wie vor ist die Anzahl von Unfällen motorisierter Einspurfahrzeuge (MESFz) mit sehr schweren Verletzungsfolgen oder tödlichem Ausgang für die Aufsassen im Vergleich zu allen anderen getöteten Verkehrsteilnehmern alarmierend hoch. Im Jahr 2013 wurden bei insgesamt 42.427 Unfällen MESFz 641 Aufsassen getötet und 12.034 schwer verletzt. Um dieser hohen Zahl schwerverletzter und getöteter Aufsassen von MESFz entgegenzuwirken, hat die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) das vorliegende Projekt initiiert. Zielsetzung des Projektes war es, durch eine Analyse von Unfalldaten von MESFz, durch ergänzende computergestützte FEM-Simulationen und durch eine kritische Bewertung der UN-Regelung UN-R 22/05 (vormals ECE-R 22/05) hinsichtlich verletzungs-biomechanischer Inhalte (Versuche und Prüfwerte) Erkenntnisse zu erarbeiten, Handlungsbedarf festzustellen und Änderungs- und Ergänzungsvorschläge zur Überarbeitung der UN-R 22/05 sowie hinsichtlich allgemeiner Maßnahmen zu formulieren. Auf der Grundlage der amtlichen Unfalldaten des Statistischen Bundesamtes, Wiesbaden (DESTATIS) erfolgte eine Unfalldatenauswertung im Allgemeinen. Für eine detaillierte Analyse wurden Daten der "German In-Depth Accident Study" (GIDAS, Dresden und Hannover) ausgewählt. Bei etwa der Hälfte der im Teilumfang (n=199) untersuchten Unfälle von MESFz kam es zu Kopfverletzungen, überwiegend bei benutztem Schutzhelm. In 18 % lagen die führenden Verletzungen am Kopf; in 48 % blieb der Kopf unverletzt bei sonstigen schweren bis schwersten und tödlichen Verletzungen am Körper. Etwa 10 % der Aufsassen benutzten ein MESFz ohne bzw. mit absolut ungeeignetem Helm. Eine kritische Bewertung und Alternativvorschläge der derzeitigen Fassung der UN-R 22/05 wurden bezüglich der Punkte Prüfumfang, Prüfausstattung, Prüfdurchführung, Prüfkriterien und eine fälschungssicheren Homologations-Kennzeichnung erarbeitet.
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Das Fahrzeugsegment der leichten Nutzfahrzeuge (LNF) hat in den vergangenen Jahren in Deutschland stark an Bedeutung gewonnen. Der Bestand ist im Jahr 2014 auf rund 2,1 Mio. Fahrzeuge angewachsen " das entspricht einem Wachstum von +133 % gegenüber 1990. Die Fahrleistungen der LNF haben nach den Annahmen für TREMOD im gleichen Zeitraum sogar um +170 % zugenommen. Die zunehmende Bedeutung der LNF sowie die heutige Vielfalt der Einsatzzwecke spiegeln sich in der Modellierung der Emissionen von LNF in Deutschland zum Teil nicht wieder. Die Datengrundlagen für das Verkehrsemissionsmodell TREMOD (Transport Emission Model) sowie für das Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA) sind teilweise mehr als 20 Jahre alt. Die Aufteilung der Fahrleistung nach Verkehrssituationen und Längsneigungsklassen geht beispielsweise auf eine Analyse von HEUSCH/BOESEFELDT aus dem Jahr 1996 zurück. Die Fahrzyklen, die den Verkehrssituationen und damit auch den Emissionsfaktoren zugrunde liegen, basieren gerade für leichte Nutzfahrzeuge auf wenigen Daten oder sind von Pkw abgeleitet. Zudem stehen nur eine beschränkte Anzahl von Emissionsmessungen für LNF zur Verfügung, auf deren Basis die Emissionsfaktoren für HBEFA abgeleitet werden. Die Gesamtfahrleistung (Inlandsfahrleistung) der LNF in TREMOD basiert im Wesentlichen noch auf der Fahrleistungserhebung (FLE) 2002. Die Inlandsfahrleistung der LNF war hierbei etwa gleich hoch wie die Inländerfahrleistung. Jedoch wurde nur ca. die Hälfte der Fahrleistungen auf den freien Strecken gemäß Straßenverkehrszählung der BASt erfasst und die Differenz den Innerorts- und Gemeindestraßen in TREMOD zugeordnet. Die Fortschreibung der Fahrleistungen von 2002 bis 2014 erfolgte u.a. über die Straßenverkehrszählungen und die Bestandsentwicklung. Auswertungen der (bei Berichtslegung noch nicht definitiv vorliegenden) Fahrleistungserhebung 2014 müssen zeigen, ob die angenommenen Entwicklungen der Gesamtfahrleistung der LNF sowie pro Straßenkategorie plausibel sind. Vorläufige Ergebnisse der FLE 2014 zeigen deutlich höhere LNF-Inlandsfahrleistungen als aktuell in TREMOD hinterlegt. Eine Detailanalyse und Interpretation der Ergebnisse konnte aber im Rahmen dieses Projektes noch nicht erfolgen. Neben den bisher in TREMOD verwendeten Quellen wurden weitere Fahrleistungsdaten untersucht. Für das Jahr 2013 veröffentlichte das Kraftfahrtbundesamt (KBA) erstmals Inländerfahrleistungen je Fahrzeugkategorie und Fahrzeugalter, basierend auf Tachostandinformationen von 26,5 Mio. deutschen Kraftfahrzeugen. Es wird empfohlen die Fahrleistungsstatistik vom KBA in zukünftige TREMOD-Aktualisierungen einzubeziehen. Für die Herleitung der in HBEFA den LNF zugrunde gelegten Fahrmustern wurde bislang nicht nach Pkw und LNF unterschieden. Vergleiche der verfügbaren LNF- und Pkw-Fahrmuster bezüglich der Geschwindigkeit und der Wegedauer zeigen leichte Abweichungen in der Form, dass LNF tendenziell öfter mit geringeren Geschwindigkeiten und kürzerer Wegedauer unterwegs sind als Pkw. Die Unterschiede sind jedoch durchwegs gering. Es können auf der Basis der verfügbaren Datengrundlagen keine eigenständigen LNF-Fahrzyklen abgeleitet werden. Die Emissionsfaktoren in HBEFA werden über das Simulationsmodell PHEM der FVT-TU Graz generiert. Aufgrund der unzureichenden Datenlage konnten bisher für PHEM keine LNF-spezifischen Emissionskennfelder verwendet werden, d.h. es wurden modifizierte Pkw-Kennfelder für die Modellierung der Emissionsfaktoren verwendet. Mittlerweile stehen weitere LNF-Messungen für die Herleitung von Emissionskennfeldern zur Verfügung. Für die hinsichtlich der heutigen Fahrleistungen relevanten LNF-Fahrzeugschicht (N1-III-Diesel-Euro-5) liegen beispielsweise aktuell 10 zeitlich hochaufgelöste Emissionsmessungen vor, welche bei der nächsten Aktualisierung von HBEFA genutzt werden können.
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Die Messung des Kraftstoffverbrauches und der CO2-Emissionen stellt einen wichtigen Baustein im Rahmen des europäischen Typgenehmigungsverfahrens von Personenkraftwagen dar. Die Anforderungen sind dabei in der VO (EG) 715/2007 in Verbindung mit der VO (EG) 692/2008 und denen sich daraus entwickelnden Fassungen dargelegt. Diese Arbeit soll dabei wichtige Aspekte hinsichtlich der Überprüfung der ermittelten CO2-Emissionen in Bezug auf die CoP (conformity of production) liefern. Bei der Prüfung der Übereinstimmung mit der Produktion (CoP), werden Fahrzeuge stichprobenartig aus der Produktion entnommen und gemessen, wobei diese "0" km Laufleistung aufweisen. Bis sich der Kraftstoffverbrauch auf einen stabilen, etwa gleichbleibenden Wert eingepegelt hat, ist in der Regel der fabrikneue Motor einzufahren. Auf Antrag des Herstellers können die Prüfungen an Fahrzeugen durchgeführt werden, die eine maximale Einfahrstrecke von 15.000 km zurückgelegt haben. Ein alternatives Verfahren zu einer Einfahrprozedur ist, dass der Fahrzeughersteller anstelle des Fahrens der Einfahrstrecke einen festen Faktor als Entwicklungskoeffizient (EC) annehmen darf. Gemäß ECE-Regelung Nr. 101 beträgt dieser Faktor 0,92, d.h. die bei "0 km" gemessenen CO2-Werte können um 8 % reduziert werden. Die Aufgabenstellung dieses Forschungsvorhabens ist, die Datengrundlage durch Abgasrollenprüfstandsmessungen zu verbessern. Auf Grundlage dieser kann in einem weiteren Schritt abgeleitet werden, ob der Entwicklungskoeffizient in Höhe von 8 % für aktuelle Fahrzeuge noch Anwendung finden kann oder ob im Rahmen der Überarbeitung der Messverfahren und Randbedingungen (WLTP) ein abweichender Wert abgeleitet werden muss. Dazu wurden in dieser Arbeit insgesamt 25 Fahrzeuge in zwei Stützstellen bei "0" und "15.000" km auf einem Abgasrollenprüfstand hinsichtlich der CO2-Emissionen und des Kraftstoffverbrauches gemessen. Um eine ausreichende Repräsentativität zu erhalten, wurde eine hinreichend große Anzahl von Fahrzeugen aus verschiedenen Segmenten und mit unterschiedlichen Antriebskonzepten (Otto, Diesel, Handschalter, Automat, Allrad, etc.) der Abgasstufen Euro 5 und Euro 6 untersucht. Es stellte sich heraus, dass sich die untersuchten Fahrzeuge hinsichtlich der in beiden Stützstellen gemessenen CO2-Emissionen signifikant verbesserten. Der Mittelwert der prozentual ermittelten Abweichungen aller Datensätze lag bei -3,3%, wobei die Bandbreite der Messergebnisse von +1,8% bis -7,3% reichte. Ferner konnte festgestellt werden, dass der Einlaufprozess der Fahrzeuge kontinuierlich und während der ersten Kilometer am höchsten ausgeprögt ist. Dies bedeutet, dass auch in Zukunft für den Zweck der CoP geeignete Verfahren existieren müssen, welche die Einlaufeffekte berücksichtigen. Da der praktische Aufwand sehr hoch ist, für alle Fahrzeuge individuelle Entwicklungskoeffizienten zu ermitteln, sollte auch weiterhin ein fester Entwicklungskoeffizient als Alternativvariante vorgesehen werden. Die im Rahmen des Projektes gewonnen aktuellen Daten liefern wichtige Erkenntnisgewinne. Dies ist umso bedeutsamer, da derzeitig auch keine anderen Untersuchungen zu dieser Thematik durchgeführt worden sind. Die Resultate dieser Studie können direkt in die Entwicklung der neuen WLTP - Vorschrift einfließen.
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Die Abgas-Gesetzgebung für Kraftfahrzeuge wurde in den letzten 25 Jahren stetig verschärft. Das Durchschnittsalter der PKW steigt kontinuierlich. Im Jahr 2000 lag dies bei 6,9 Jahren, im Jahr 2011 bei 8,3 Jahren und 2016 bei 9,2 Jahren. Dieser Trend hat auch zu einem Bestandsanstieg bei Fahrzeugen älter 30 Jahren geführt. Es stellt sich daher die Frage, welche Größenordnung diese Fahrzeuge > 30 Jahren bei der Betrachtung der Gesamtemissionen des Straßenverkehrs in der Bundesrepublik in Zukunft einnehmen werden. Aufbauend auf zwei möglichen Szenarien zum zukünftigen Fahrzeugbestand älter 30 Jahren sowie entsprechend abgeleiteten Fahrleistungen wurde der Emissionsbeitrag dieser Fahrzeuge bis zum Jahr 2030 hochgerechnet und modelliert. Zusätzlich wurden Werte für ein größeres Zusammenkommen solcher Fahrzeuge abgeleitet (Oldtimertreffen). Im Rahmen des Vorhabens wurden die limitierten Abgaskomponenten NOX (Stickoxide), HC (Kohlenwasserstoffe), CO (Kohlenmonoxid) und PM (Partikelmasse) betrachtet. Als Ausgangspunkt (2016) wurden 712.000 relevante Fahrzeuge mit einer jährlichen Fahrleistung von 1370 km für die Szenarien angesetzt. Im Ergebnis lässt sich festhalten, dass der Emissionsbeitrag der Fahrzeuge älter 30 Jahren in der Gesamtheit, auch für die späteren Bezugsjahre mit entsprechend höherem Fahrzeugbestand, in Summe pro Abgaskomponente jeweils nur einen einstelligen prozentualen Anteil ausmacht. Bei isolierter Betrachtung der Außerorts-Anteile steigen die Werte jedoch durchaus auch an. Am Tag des modellierten Treffens tragen die Oldtimer zwar maßgeblich zu den Emissionen bei, bezogen auf die durchschnittlichen jährlichen Tageswerte der Emissionskomponenten ergeben sich jedoch auch hier lediglich Veränderungen im unteren einstelligen Prozentbereich.
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Aufgrund der Wichtigkeit individueller Mobilität nutzen viele Menschen heutzutage ein Auto zur Fortbewegung. Hierbei scheint es normal zu sein, neben dem Fahren zusätzliche, nicht fahrbezogene Aktivitäten auszuüben. Obwohl die Fahrzeugführung an sich bereits anspruchsvoll ist und die menschlichen Kognitionsressourcen begrenzt sind, geschehen relativ selten schwere Unfälle. Empirische Studien des fahrergesteuerten Fahrens deuten darauf hin, dass Fahrer Strategien besitzen, die es ihnen ermöglichen, auch im Mehrfachaufgabenkontext eine sichere Fahrleistung zu garantieren: Sie scheinen einen Fahrleistungszielwert zu besitzen, den sie im kontinuierlichen Abgleich mit der aktuellen Fahrleistung versuchen zu erreichen. Darüber hinaus scheinen Fahrer die Bearbeitung nicht fahrbezogener Aufgaben zu reduzieren, sobald sie sich einer kritischen Fahrsituation nähern. In den vergangenen Jahren machte die Entwicklung automatisierter Fahrfunktionen deutliche Fortschritte. Dies führte zu tiefgreifenden Veränderungen der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, da Fahrer im Normalverkehr des automatisierten Fahrens (SAE Level 3) nicht mehr die Verantwortung für die Fahrzeugführung tragen und es ihnen freisteht, sich mit nicht fahrbezogenen Aufgaben zu beschäftigen. Hiervon ausgehend stellt sich die Frage, ob und wenn ja, welche Rolle die Fahrerstrategien im Kontext des automatisierten Fahrens spielen. Das aktuelle Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit dieser Thematik: Basierend auf der Idee eines Fahrleistungszielwerts wurden Grenzwerte akzeptierter Fahrleistungsbereiche in Abhängigkeit verschiedener Personen- und Situationsfaktoren bestimmt. Des Weiteren wurde untersucht, inwiefern Fahrern ihre Strategien auch in Übernahmesituationen des automatisierten Fahrens in Abhängigkeit verschiedener Systemkonfigurationen zur Verfügung stehen. Abschließend wurden die Erkenntnisse dieser beiden Schritte zur Ableitung von Gestaltungsempfehlungen für zukünftige automatisierte Systeme genutzt.
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In 2016 the seventh ESAR conference (Expert Symposium on Accident Research) was held in Hannover. ESAR is an international convention of experts, who analyze traffic accidents all over the world and discuss their results in this context, conducted at the Medizinische Hochschule Hannover every 2 years. It connected representatives of public authorities, engineers in automotive development and scientists and offers a forum with particular emphasis on In-Depth-Analyses of accident statistics and accident analyses. Special focus is placed on research on the basis of so-called "In-Depth-Accident-Investigations" [data collections at the sites of the accidents], which are characterized by extensive documentations of the sites of the accidents, of the vehicles as well as of the injuries, encompassing several scientific fields. ESAR aims at a multi-disciplinary compilation of scientific results and at discussing them on an international, scientific level. It is thus a scientific colloquium and a platform for exchanging information for all accident researchers. Experiences in accident prevention as well as in the complex field of accident reconstruction are stated and new research fields are added. Existing results of long-term research work in Europe, the US, Australia and Japan include different infrastructural correlations and give findings on population, vehicle population and driver characteristics, which offer a basis for recommendations to be derived and measures for increasing road safety.
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Im Rahmen dieser Begleitstudie zum Feldversuch mit Lang-Lkw wurde untersucht, wie die technischen Anforderungen der Verordnung über Ausnahmen von straßenverkehrsrechtlichen Vorschriften für Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen mit Überlänge (LKWÜberlStVAusnV) von teilnehmenden Speditionen umgesetzt wurden. Die Studie fußt auf den der BASt von den am Feldversuch teilnehmenden Speditionen zur Verfügung gestellten Daten sowie Fahrzeugbegutachtungen und Fragebögen. Sie bildet den Stand vom 23.06.2016 mit 147 Lang-Lkw von 58 Speditionen ab. 80 Lang-Lkw vom Typ 3 bilden hierbei den größten Anteil. Alternative Umsetzungsmöglichkeiten technischer Anforderungen wurden speziell bei Achslastüberwachungssystemen, Kamera-Monitor-Systemen am Heck und der Tauglichkeit für den Kombinierten Verkehr betrachtet. Bei den Achslastüberwachungssystemen zeigte sich, dass sich bei 80 % der Fahrzeuge alle Achslasten komfortabel direkt im Fahrerhaus ablesen lassen. Kamera-Monitor-Systeme am Heck werden von den Feldversuchsteilnehmern überwiegend als praxistauglich bewertet und insbesondere als Rangierhilfe positiv aufgenommen. Bei Bremswegmessungen zeigte sich, dass auf ihr zulässiges Gesamtgewicht von 40 t beladene Lang-Lkw einen geringfügig längeren Bremsweg aufweisen als Sattelzüge, die mit der gleichen Ladungsdichte, jedoch weniger Ladung auf ca. 28 t Gesamtgewicht volumetrisch voll beladen sind. Bei ganzheitlicher Betrachtung sowohl der Vorgängerstudie als auch dieser Studie kann jedoch von vergleichbaren Bremswegen von Lang-Lkw im Vergleich zu Lkw herkömmlicher Bauart ausgegangen werden. Die Wirksamkeit von Fahrdynamikregelsystemen bei Lang-Lkw wurde im Rahmen von Literaturrecherchen sowie Experten- und Herstellerinterviews untersucht. Die Auslegung der Systeme ist so gestaltet, dass sie den Lang-Lkw verlässlich stabilisieren und zur Fahrzeugsicherheit von Lang-Lkw beitragen.
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Im Rahmen dieser Begleitstudie zum Feldversuch mit Lang-Lkw wurde untersucht, wie die technischen Anforderungen der Verordnung über Ausnahmen von straßenverkehrsrechtlichen Vorschriften für Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen mit Überlänge (LKWÜberlStVAusnV) von teilnehmenden Speditionen umgesetzt wurden. Die Studie fußt auf den der BASt von den am Feldversuch teilnehmenden Speditionen zur Verfügung gestellten Daten sowie Fahrzeugbegutachtungen. Sie bildet den Stand vom 15.07.2013 mit 43 Lang-Lkw von 23 Speditionen ab. 31 Lang-Lkw vom Typ 3 bilden hierbei den größten Anteil. Alternative Umsetzungsmöglichkeiten technischer Anforderungen wurden speziell bei Achslastüberwachungssystemen und Kamera-Monitor-Systemen am Heck betrachtet. Die Achslastüberwachungssysteme weisen keine Spezifikationen hinsichtlich ihrer Genauigkeit auf. Probemessungen zeigten jedoch eine hinreichende Genauigkeit, um etwaige Überladungszustände transparent zu machen. Mit den Kamera-Monitor-Systemen können Objekte hinter dem Fahrzeug erkannt werden, eignen sich jedoch je nach Kameraposition eher zur Beobachtung des rückwaertigen Verkehrs oder als Rückfahrhilfe. Durch Simulationen und Fahrversuche wurde das Kurvenlaufverhalten der Fahrzeuge entsprechend -§ 32d der StVZO ("BO-Kraftkreis") überprüft. Es zeigte sich hierbei, dass die Prüfvorschriften nicht hinreichend genau definiert sind und sich speziell für Lang-Lkw je nach Auslegung unterschiedliche Werte ergeben können. Die Studie zeigt weiter, dass Lang-Lkw gegenüber Lkw herkömmlicher Bauart bei einem Gesamtgewicht von 40 t einen kürzeren Bremsweg aufweisen und keine erhöhte Sogwirkung auf Zweiräder ausüben. Darüber hinaus werden Unterschiede in der Fahrdynamik durch Simulationen aufgeschlüsselt, wodurch auf weiteren Forschungsbedarf hingewiesen wird. In Fragebögen wurde die Wirksamkeit der hinteren Beschilderung der Lang-Lkw untersucht. Die Befragung zeigte eine höhere Wirksamkeit von Piktogrammen, welche gegenüber Aufschriften zu bevorzugen sind. Die Auswertung von Flottentelematikdaten ergab eine CO2-Reduktion eines Lang-Lkw von rund 15 % gegenüber Lkw herkömmlicher Bauart, wenn beide Fahrzeuge die gleiche Güterart transportieren.
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Statischer und dynamischer Fahrsimulator im Vergleich: Wahrnehmung von Abstand und Geschwindigkeit
(2016)
Die Methodik der experimentellen Fahrsimulation gewährleistet sichere Anwendungsforschung unter hoher Kontrollierbarkeit. Obwohl gegenwärtig viele Forschungsfragen in virtuellen Umgebungen beantwortet werden, existieren weder systematische Validierungsszenarien für Fahrsimulatoren, noch wurde die Vergleichbarkeit der Aussagekraft von Befunden aus Fahrsimulatoren mit und ohne Bewegungssystem bislang angemessen hinterfragt. Daher sollen in der vorliegenden Studie ein statischer und ein dynamischer Fahrsimulator hinsichtlich ihrer Validität in verschieden Fahrsituationen verglichen werden, wobei der Schwerpunkt auf Abstands- und Geschwindigkeitswahrnehmung liegt. Es wird erwartet, dass ein zusätzliches Bewegungssystem nur bei Fahraufgaben mit dynamischer Involvierung einen Redundanzgewinn für die Wahrnehmung des Fahrers liefert. Werden hingegen konstante Abstände eingehalten, sollten entsprechend der Hypothese beide Prüfumgebungen äquivalente Resultate zeigen. Insgesamt durchfuhren 60 Probanden Fahrszenarien zur Abstandsherstellung und -einschätzung, teils mit Okklusion, sowie Folgefahrten mit Beschleunigung und Verzögerung. Die Querführung wurde mithilfe einer Gassendurchfahrt untersucht. Indem die virtuelle Umgebung nach Vorbild einer real existierenden Teststrecke konstruiert wurde, kann ebenfalls auf reale Referenzwerte Bezug genommen werden. Die Ergebnisse weisen auf eine vergleichbare relative Validität zwischen statischem und dynamischem Simulator hin, wenn keine Kinetik in der Fahraufgabe vorhanden ist. In Beschleunigungssituationen bewirkt simulierte Fahrdynamik signifikante Wahrnehmungseinbußen, wobei das Bewegungssystem in Bremssituationen die Wahrnehmung signifikant unterstützt. In dem Querführungsszenario ist die Fahrgeschwindigkeit im statischen Simulator zwar signifikant höher und damit näher an der realen Referenz, allerdings wird im statischen Simulator eine auffällig nach rechts versetzte Spur gehalten. Dennoch, so der vorrangige Befund, sollte auch ein statischer Fahrsimulator valide Evaluationen für die meisten Fahraufgaben gewährleisten.
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Seit Jahresbeginn 2013 dürfen Fernbuslinien in Deutschland untereinander und mit dem Eisenbahnverkehr konkurrieren. Um dabei allen Passagiergruppen im Sinne der Inklusion gerecht zu werden, müssen Fernlinienbusse ab 2020 (bei erstmaliger Zulassung schon ab 2016) mit zwei Rollstuhlstellplätzen ausgestattet sein, einen ungehinderten Zugang durch entsprechende Freiräume vorhalten und Einstiegshilfen für Rollstuhlnutzer anbieten. Wie eine barrierefreie Ausstattung von Fernlinienbussen im Detail gestaltet wird, ist jedoch bisher noch nicht verbindlich geregelt. Ziel des Projektes Barrierefreiheit bei Fernlinienbussen war es, Empfehlungen zu erarbeiten, die die Gesetzgebung für eine europaweit einheitliche Regelung zur Barrierefreiheit bei Fernlinienbussen unterstützen. Hierfür wurden Bedingungen für und Anforderungen an Barrierefreiheit für unterschiedliche Fahrgastgruppen mit beeinträchtigter Mobilität untersucht. In Verbindung mit einer Recherche zu aktuellen Definitionen von Barrierefreiheit, Normen und Richtlinien für barrierefreie Gestaltung von Transportmitteln sowie deren angelagerte Infrastruktur wurde eine Definition von Barrierefreiheit bei Fernlinienbussen abgeleitet. Unter schrittweisem Einbezug von Ist-Erhebungen für Fahrzeugausstattung und Infrastruktur sowie internationalen Best-Practice-Beispielen wurden Maßnahmenpakete für die Fahrzeugausstattung, den Betrieb und die Infrastruktur formuliert, die Barrierefreiheit bei einer Fernlinienbusreise für verschiedene Fahrgastgruppen gewährleisten sollen. Die Maßnahmenpakete wurden einer kritischen Betrachtung der praktischen Umsetzbarkeit und daraus entstehender Kosten unterzogen. Die Kernergebnisse des Projektes, die Definition und die Maßnahmenpakete für Barrierefreiheit bei Fernlinienbussen unterstützen die Diskussion über die Ausstattung von Fernlinienbussen sowie über die Verwirklichung einer barrierefreien Reisekette.
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Das Emissionsberechnungsmodell TREMOD (Transport Emission Model) bildet den motorisierten Straßen-, Schienen-, Schiffs- und Flugverkehr in Deutschland hinsichtlich seiner Verkehrs- und Fahrleistungen, dem Energieverbrauch und den zugehörigen Luftschadstoffemissionen für den Zeitraum 1960 bis 2030 ab. TREMOD ist eng verknüpft mit dem als PC-Datenbank realisierten "Handbuch Emissionsfaktoren für den Straßenverkehr", das europaweit abgestimmte repräsentative Emissionsdaten für den Straßenverkehr bereitstellt. Im Rahmen des vorliegenden Vorhabens wurden aus heutiger Sicht relevante alternative Antriebe und Energieträger für den Straßenverkehr in das Emissionsrechenmodell "TREMOD" implementiert. Dies soll es ermöglichen, Szenarien bis 2050 zu rechnen, um die Auswirkung der Einführung neuer Fahrzeugkonzepte auf den Energieverbrauch, die Klimagasemissionen und relevante Luftschadstoffemissionen abschätzen zu können. Im vorliegenden Bericht werden die Eigenschaften der ausgewählten neuen Kraftstoffe und Antriebe, die verwendeten Kennzahlen sowie die Implementierung in das TREMOD-Modell ausführlich beschrieben. Schließlich wird beispielhaft ein Trendszenario unter Berücksichtigung von neuen Antrieben und Energieträgern bis 2050 entworfen und mit TREMOD berechnet.
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Die Elektromobilität ist nicht erst seit dem Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung, der u.a. als Zielsetzung hat, dass eine Million Elektrofahrzeuge bis 2020 auf deutschen Straßen fahren sollen, ein allgegenwärtiges Thema. Eine zu lösende Aufgabe auf dem Weg zu diesem Ziel ist die Betrachtung der Abhängigkeiten der Systeme Elektrofahrzeug, Ladeverbindungseinheit und Ladesystem, welche bisher weitgehend autonom normiert sind. Um Personen- und Sachschäden beim Laden von Fahrzeugen zu vermeiden, ist es möglicherweise erforderlich, Anforderungen an die Sicherheit dieses Gesamtsystems zu definieren. Zu diesem Zweck beauftragte die Bundesanstalt für Straßenwesen die SGS-TÜV Saar GmbH, Competence Center Funktionale Sicherheit mit der Durchführung einer Risikoanalyse, mit dem Ziel die Sicherheitsaspekte beim Laden eines Elektrofahrzeuges zu untersuchen. Bisher nicht bzw. unzureichend betrachtete Gefährdungen während des Ladevorganges sollten aufgezeigt werden. Nötige Maßnahmen sollten definiert und punktuell mittels Tests validiert werden, um identifizierte Risiken auf ein ausreichend geringes Maß zu senken. Im Kern wurde untersucht, welche potenziellen Risiken (Das Risiko definiert sich als die Beschreibung eines Ereignisses mit der Möglichkeit negativer Auswirkungen. Das Risiko wird allgemein als Produkt aus Eintrittswahrscheinlichkeit eines Ereignisses und dessen Konsequenz angesehen. (Quelle: Wikipedia)) beim Laden eines Elektrofahrzeugs auftreten. Auf Basis einer Normenrecherche wurde die Frage beantwortet, an welchen Stellen normativer und gesetzlicher Handlungsbedarf besteht. Dazu wurden die nachfolgenden Schwerpunkte erarbeitet: - Darstellung möglicher sicherheitskritischer Bedingungen beim Laden; - Zuordnung der sicherheitskritischen Bedingungen zu den Subsystemen Infrastruktur, Kabel und Fahrzeug; - Definition von Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit beim Laden; - Aufzeigen der Zuständigkeiten für die Gewährleistung der Sicherheit; - Offenlegung des regelungsseitigen Bedarfs. Im ersten Schritt wurde eine Risikoanalyse durchgeführt, um die potenziellen Risiken beim Laden eines Elektrofahrzeugs aufzuzeigen. Die Risikoanalyse wurde zunächst ohne Berücksichtigung bereits normativ oder gesetzlich festgelegter Schutzmaßnahmen durchgeführt. Anschließend erfolgte eine iterative Weiterführung der Betrachtung der Risiken in zweierlei Hinsicht: a) Berücksichtigung existierender normativer und/ oder gesetzlicher Anforderungen, welche parallel zur Risikoanalyse recherchiert wurden; b) Beschreibung ergänzender technischer und/ oder organisatorischer Maßnahmen, um nicht abgedeckte Risiken weiter zu reduzieren. Danach wurde eine erneute Beurteilung der Risiken vorgenommen, um aufzuzeigen, ob die vorhandenen bzw. neu definierten Maßnahmen in der Lage sind, das identifizierte Risiko in ausreichendem Maß zu reduzieren. Generell zeigte sich im Rahmen der Risikoanalyse eine breite, durch Normen und Richtlinien bzw. gesetzlichen Regelungen, vorhandene Abdeckung der möglichen Risiken. Derzeit nicht abgedeckte Risiken konnten adressiert und wirksame Lösungsmöglichkeiten vorgeschlagen werden. Bei Umsetzung aller aufgezeigten Lösungsansätze bleiben somit keine relevanten Risiken offen. Jedoch zeigt sich auch, dass zu bestimmten Themen dringender Handlungsbedarf besteht. Als Ergebnis ließ sich zu folgenden Punkten ein konkreter Handlungsbedarf ableiten: - Als eines der Hauptrisiken wurde das Laden an einer haushaltsüblichen Schukosteckdose, ohne die Nutzung einer zusätzlichen in der Ladeleitung integrierten Schutzeinrichtung, identifiziert. Bei Ladeleitungen mit Schutzeinrichtung hängt deren Schutzwirkung nicht zuletzt von einer regelmäßigen technischen Überprüfung ab; - Als relevant wurden weiterhin die elektromagnetischen Felder, die von einer Ladeleitung bei hohen Strömen ausgehen (zukünftige Schnellladesysteme), identifiziert, hier sind tiefergehende Untersuchungen erforderlich; Im Sinne der Risikominimierung sollte auch das maximal zulässige Gewicht der Ladegarnitur limitiert sein; - Auch Risiken, die sich durch die Bedienung ergeben, wurden untersucht. Mit entsprechenden Hinweisen im Bedienungshandbuch des Elektrofahrzeuges kann hier bereits einigen möglichen Gefahren begegnet werden. Dies betrifft unter anderem die Handhabung der Ladegarnitur beim Laden im öffentlichen Raum. Aus den ermittelten, noch umzusetzenden Maßnahmen geht hervor, dass der derzeitige Stand der Normung und gesetzlichen Regelungen noch nicht vollkommen ausreichend ist, um alle ermittelten und aufgezeigten Risiken in ausreichendem Maße zu reduzieren. Aus den Ergebnissen der Studie wird aber auch deutlich, dass die Sicherheit nicht alleine von einem Teilsystem alleine, sondern vielmehr durch das sichere Zusammenwirken aller Teile, auch in Kombination mit dem Verhalten der Nutzer und partizipierender Personen, gewährleistet wird.
106b
High demands on exhaust emissions of passenger cars and light commercial vehicles require complex technologies. The three-way catalytic converter is an essential part of state of the art emission control systems. If a catalytic converter is damaged or its effectiveness deteriorates, it can be replaced by a replacement converter. Replacement catalytic converters from the aftermarket are approved on the basis of Regulation No 103 of the UNECE - United Nations Economic Commission for Europe. According to this regulation the replacement catalytic converter shall be designed, constructed and capable of being mounted so as to enable the vehicle to comply with the provisions taken as a basis for its type approval. Furthermore the pollution emissions must be effectively limited throughout the entire normal service life of the vehicle under normal operating conditions. In the context of the research project, the durability of replacement catalytic converters was examined. A VW Golf with emission standard Euro 4, 1.4 l petrol engine (55 kW) was selected as a test vehicle. At the start of the examinations, the vehicle showed a mileage of 75,000 km. The selected vehicle was regularly serviced in accordance with the manufacturer's specifications. No emission-relevant faults were recorded by the OBD system. The initial control measurement of the vehicle in as-delivered condition with the originally installed catalytic converter showed that the corresponding emissions of the regulated pollutants were considerably below the Euro 4 emission limits to be applied. Subsequently, an original replacement catalytic converter, which was purchased from an authorised dealer, and 4 catalytic converters purchased in the independent aftermarket, were examined. The replacement catalytic converters were conditioned according to the specifications of ECE Regulation No 103 and then measured in new condition. The catalytic converters were then aged on a burner test rig. Here a total mileage of 80,000 km was simulated. After 10,000 km and 40,000 km, the ageing was interrupted and the exhaust gas emissions of the test vehicle with the aged catalytic converters were measured. The examination was ended as soon as a limit value had been exceeded. The results of the project indicate that with the replacement systems for the after-treatment of exhaust gases available in the independent aftermarket, considerable quality differences can occur. At the end of the ageing over a distance of 80,000 km only the original replacement catalytic converter and one replacement catalytic converter from the independent aftermarket complied with the Euro 4 emission limits. With one replacement catalytic converter, the Euro 4 emission limits were already exceeded in new condition. With another replacement catalytic converter, the examination was aborted after 10,000 km ageing and with a further catalytic converter after 40,000 km ageing due to the Euro 4 emission limits being exceeded. The ECE Regulation No 103 provides for a test of durability of such systems over 80,000 km, but also alternatively enables the use of fixed deterioration factors. In practice, the durability of the replacement systems for the after-treatment of exhaust gases is guaranteed by their manufacturers. However, replacement catalytic converters are rarely inspected as part of the approval. In-use compliance provisions for replacement systems for the after-treatment of exhaust gases are not mentioned in the corresponding specifications. The results of this study indicate that the requirements in the ECE Regulation No 103 are not adequate to ensure the durability of replacement catalytic converters.
106
Die verschärften Anforderungen an das Emissionsverhalten von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen haben aufwändige Technologien erforderlich gemacht. Ein wesentlicher Bestandteil aktueller Abgasnachbehandlungssysteme ist der Katalysator. Wenn ein Katalysator beschädigt wird oder seine Wirksamkeit nachlässt, kann er durch einen Austauschkatalysator ersetzt werden. Austauschkatalysatoren, die im Zubehörmarkt angeboten werden, werden auf Basis der Regelung Nr. 103 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UNECE - United Nations Economic Commission for Europe) genehmigt. Entsprechend dieser Regelung muss der Austauschkatalysator so beschaffen sein und so eingebaut werden können, dass das Fahrzeug den Vorschriften der Regelungen entspricht, die bei seiner Typprüfung zu Grunde gelegt worden sind. Außerdem müssen die Schadstoffemissionen während der gesamten normalen Lebensdauer des Fahrzeuges unter normalen Betriebsbedingungen wirksam begrenzt werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die Dauerhaltbarkeit von Austauschkatalysatoren untersucht. Als Testfahrzeug wurde ein VW Golf der Abgasstufe Euro 4 mit einem 1.4-l-Benzinmotor (55 kW) ausgewaehlt. Bei Beginn der Untersuchungen wies das Fahrzeug eine Laufleistung von 75.500 km auf. Das ausgewählte Fahrzeug war regelmäßig entsprechend den Herstellervorgaben gewartet worden. Im OBD-System waren keine abgasrelevanten Fehler abgelegt. Bei der Eingangsmessung des Fahrzeuges im Anlieferungszustand mit dem ursprünglich verbauten Katalysator wurden die anzuwendenden Euro 4-Grenzwerte deutlich unterschritten. Anschließend wurden ein Original-Austauschkatalysator, der in einer markengebundenen Fachwerkstatt, und 4 Katalysatoren, die verdeckt im freien Teilemarkt beschafft worden waren, untersucht. Die Austauschkatalysatoren wurden entsprechend den Vorgaben der ECE Regelung Nr. 103 konditioniert und dann im Neuzustand vermessen. Anschließend wurden die Katalysatoren auf einem Brennerprüfstand gealtert. Dabei wurde eine Laufleistung von insgesamt 80.000 km simuliert. Nach 10.000 km und 40.000 km wurde die Alterung unterbrochen und die Abgasemissionen des Testfahrzeugs wurden mit den gealterten Katalysatoren gemessen. Sobald bei einem Katalysator eine Grenzwertüberschreitung festgestellt wurde, wurde die Untersuchung beendet. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass bei im freien Teilemarkt erhältlichen Austauschsystemen zur Abgasnachbehandlung erhebliche Qualitätsunterschiede auftreten können. Nur mit dem Original-Austauschkatalysator und mit einem Austauschkatalysator, der im freien Markt beschafft worden war, konnten auch nach einer Alterung über 80.000 km die Euro 4 Grenzwerte eingehalten werden. Bei einem Austauschkatalysator wurden bereits im Neuzustand die Euro 4 Grenzwerte überschritten. Bei einem anderen Austauschkatalysator wurde die Untersuchung nach 10.000 km Alterung und bei einem weiteren Katalysator nach 40.000 km Alterung aufgrund einer Überschreitung der Euro 4 Grenzwerte abgebrochen. Die ECE Regelung Nr. 103 sieht eine Prüfung der Dauerhaltbarkeit derartiger Systeme über 80.000 km vor, ermöglicht jedoch alternativ die Verwendung von festen Verschlechterungsfaktoren. In der Praxis wird die Dauerhaltbarkeit der Austauschsysteme zur Abgasnachbehandlung von ihren Herstellern garantiert, eine Überprüfung findet im Rahmen der Genehmigung jedoch in den seltensten Fällen statt. Eine Feldüberwachung für Austauschsysteme zur Abgasnachbehandlung ist in den entsprechenden Vorschriften nicht vorgesehen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung weisen darauf hin, dass die Anforderungen in der ECE Regelung Nr. 103 nicht ausreichen, um die Dauerhaltbarkeit von Austauschkatalysatoren sicherzustellen.
105b
Mobility plays an important role in the Federal Republic of Germany. Motorised private transport and, consequently, passenger vehicles are the crucial factor. Vehicles should be environmentally and socially compatible yet also economically efficient at the same time. The crucial factor for pollution of the environment from road traffic is the exhaust emissions of the vehicles on the road. This is why, with the Directive 98/69/EC and the related introduction of exhaust emission standard Euro 3, the testing of the conformity of passenger and light commercial vehicles (in-service conformity check) was introduced. Vehicles already on the roads are to be examined again under type examination conditions (Type I Test) after a statistical selection process. In this way it is to be ensured that the systems and components relevant for the exhaust emissions of a vehicle will also function after several thousand kilometres. This is why the vehicles are checked again during in-service conformity check with respect to their limited pollution components. Due to the ever greater significance of CO2 emissions, both the CO2 emissions and the fuel consumption were included in this research project. For the success of such a project the choice of vehicle is of critical importance. Since this is the only way it is possible to also obtain a representative result. Therefore, in addition to the selection criteria required by law, statistical and technical criteria are also considered. The vehicle owners were selected on a random basis. All test vehicles were checked with respect to their pollutant components in the emissions laboratory in accordance with their standard. By law the same testing conditions apply in an in-service conformity check as in the relevant type approval. In this research project a total of 17 vehicle types were examined. Six types were equipped with positive-ignition engines and 11 types with compression ignition engines. Both groups were to each include vehicles of the limits Euro 4 and Euro 5. For vehicle types with positive-ignition engines, there was one type with the exhaust emission standard Euro 5. All others satisfied the exhaust emission standard Euro 4. For the vehicle types with compression ignition engines, 4 types satisfied exhaust emission standard Euro 5 and 7 types fulfilled exhaust emission standard Euro 4. Among the vehicle types with compression ignition and exhaust emission standard Euro4, there were 4 types of category M1 and 3 types of category N1 of class III. The aim of the research project is to examine the exhaust emissions in-service conformity of passenger and light commercial vehicles in operation to draw conclusions concerning the durability of engine components and systems for exhaust emission treatment. Overall in this in-service conformity testing programme, we were able, in accordance with the statistical procedure, to assess all 17 of the vehicle types tested as "positive". With the exception of one vehicle type, it was possible to conclude the random test for all vehicle types tested with the minimum random sample. This means that all 3 vehicles of one type in as-delivered condition complied with or fell below the respective limits for pollutant emissions according to the criteria of the statistical procedure. In the case of one vehicle type, where the random sample had to be enlarged, it was necessary to examine a total of 8 vehicles. Furthermore, with all vehicle types the CO2-emissions and fuel consumption (Type I Test) were determined to subsequently compare the measured CO2 emissions with those of the manufacturers. Of the 17 vehicle types examined, eleven vehicle types complied with the relevant manufacturers" values or fell below them. With six vehicle types, the CO2 emissions were more than the permissible 4% above the manufacturer- value during the Type I Test.
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Mobilität spielt in der Bundesrepublik Deutschland eine wichtige Rolle. Dabei ist der motorisierte Individualverkehr und somit der Pkw-Verkehr die entscheidende Größe. Der Verkehr soll umweltgerecht, sozialverträglich aber auch gleichzeitig wirtschaftlich effizient sein. Entscheidend für die Schadstoffbelastung der Umwelt durch den Straßenverkehr sind die Abgasemissionen der im Verkehr befindlichen Fahrzeuge. Daher wurde mit der Richtlinie 98/69/EG und der damit verbundenen Einführung der Abgasstufe Euro 3 erstmalig die Prüfung der Konformität von in Betrieb befindlichen Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen (Feldüberwachung) eingeführt. Dabei sollen bereits im Verkehr befindliche Fahrzeuge nach einer statistischen Auswahl unter Typprüfbedingungen (Typ I Test) erneut untersucht werden. So soll gewährleistet werden, dass die abgasrelevanten Systeme und Bauteile eines Fahrzeuges auch noch nach mehreren tausend Kilometern funktionieren. Deshalb werden die Fahrzeuge bei der Feldüberwachung auf ihre limitierten Schadstoffkomponenten ein weiteres Mal überprüft. Aufgrund der immer größeren Bedeutung der CO2-Emissionen wurden in diesem Forschungsvorhaben sowohl die CO2-Emissionen als auch der Kraftstoffverbrauch mit erfasst. Für den Erfolg eines solchen Projektes ist die Fahrzeugauswahl von entscheidender Bedeutung. Denn nur so ist es möglich auch ein repräsentatives Ergebnis zu erhalten. Deshalb wurden neben den gesetzlich vorgeschriebenen Auswahlkriterien auch statistische und technische Kriterien berücksichtigt. Dabei erfolgte die Auswahl der Fahrzeughalter nach dem Zufallsprinzip. Alle Prüffahrzeuge wurden im Abgaslabor, entsprechend ihrer Abgasnorm, auf ihre Schadstoffkomponenten überprüft. Gemäß der Gesetzgebung gelten bei einer Feldüberwachung die gleichen Prüfbedingungen wie bei der jeweiligen Typgenehmigung. In diesem Forschungsvorhaben wurden insgesamt 17 Fahrzeugtypen untersucht. Wobei 6 Typen mit Fremdzündungsmotor und 11 Typen mit Selbstzündungsmotor ausgestattet waren. Beide Gruppen sollten jeweils Fahrzeuge der Grenzwertstufen Euro 4 und Euro 5 beinhalten. Bei den Fahrzeugtypen mit Fremdzündungsmotor war ein Typ mit der Abgasnorm Euro 5, alle anderen erfüllten die Abgasnorm Euro 4. Bei den Fahrzeugtypen mit Selbstzündungsmotor erfüllten 4 Typen die Abgasstufe Euro 5 und 7 Typen entsprachen der Abgasstufe Euro 4. Unter den Fahrzeugtypen mit Kompressionszündung und der Abgasnorm Euro 4 befanden sich 4 Typen der Klasse M1 und 3 Typen der Klasse N1 der Gruppe III. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Abgasemissionen von in Betrieb befindlichen Pkw und leichten Nutzfahrzeugen zu untersuchen, um so Rückschlüsse auf die Dauerhaltbarkeit von Motorkomponenten und Systemen zur Abgasnachbehandlung ziehen zu können. Insgesamt konnten bei dieser Feldüberwachung, gemäß dem statistischen Verfahren, alle 17 geprüften Fahrzeugtypen mit "positiv" bewertet werden. Mit Ausnahme eines Fahrzeugtyps, wurde bei allen untersuchten Fahrzeugtypen, die Stichprobe mit der Mindeststichprobengröße abgeschlossen. Das bedeutet, dass alle 3 Fahrzeuge eines Typs im Anlieferungszustand die jeweiligen Grenzwerte für Schadstoffemissionen gemäß den Kriterien des statistischen Verfahrens einhielten bzw. unterschritten. Nur bei einem Fahrzeugtyp war die Erhöhung der Stichprobe auf 8 Fahrzeuge erforderlich. Weiterhin wurden bei allen Fahrzeugtypen die CO2-Emissionen und der Kraftstoffverbrauch (Typ I Test) bestimmt, um anschließend die gemessenen CO2-Emissionen mit denen der Hersteller vergleichen zu können. Von den 17 untersuchten Fahrzeugtypen hielten elf Fahrzeugtypen die jeweiligen Herstellerangaben ein oder unterschritten diese. Bei sechs Fahrzeugtypen lagen die CO2-Emissionen um mehr als die bei der Typprüfung zulässigen 4% über der Herstellerangabe.
112b
Camera-monitor systems (CMS) can be used in motor vehicles to display the driver's rear view on a monitor mounted inside the vehicle. This also offers the possibility of replacing conventional exterior mirrors with suitable CMS and thereby implementing new design concepts with aerodynamic advantages. However, as exterior mirrors are safety-relevant vehicle parts for securing the driver's indirect rear view (requirements specified in UN Regulation No. 46), the question arises whether CMS can provide an equivalent substitute for mirrors. In the scope of this study, CMS and conventional exterior mirrors were compared and assessed in test drives and static tests under different external conditions. On the one hand, the examination of technical aspects, and on the other hand, issues pertaining to the design of the human-machine interaction, were the objects of the study. Two vehicles were available for the trials with passenger vehicles: A vehicle, manufactured in small series, which is already equipped with CMS as sole replacement for the exterior mirrors, as well as a compact class vehicle which had a CMS retrofitted by the car manufacturer in addition to conventionally used exterior mirrors. The latter could be covered exclusively for trips with CMS. A tractor unit with semitrailer was available for the truck trials. The driver's cabin was equipped with a CMS system developed by the vehicle manufacturer. In general, it was shown that it is possible to display the indirect rear view sufficiently for the driver, both for cars and trucks, using CMS which meet specific quality criteria. Depending on the design, it is even possible to receive more information about the rear space from a CMS than is possible with mirror systems. It was also shown that the change from mirrors to CMS requires a certain period of familiarisation. However, this period is relatively short and does not necessarily result in safety-critical situations.
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Kamera-Monitor-Systeme (KMS) können bei Kraftfahrzeugen dazu verwendet werden, die Sicht nach hinten für den Fahrer auf einem im Fahrzeug montierten Monitor darzustellen. Dies bietet auch die Möglichkeit, herkömmliche Außenspiegel durch geeignete KMS zu ersetzen und damit neue Designvarianten mit aerodynamischen Vorteilen umsetzen zu können. Da es sich bei den Außenspiegeln jedoch um ein sicherheitsrelevantes Fahrzeugteil zur Gewährleistung der indirekten Sicht nach hinten handelt (Anforderungen sind in der UN-Regelung Nr. 46 festgelegt), stellt sich die Frage, ob KMS einen gleichwertigen Ersatz für Spiegel bieten können. In der vorliegenden Studie wurden das KMS und der herkömmliche Außenspiegel während der Durchführung von Versuchsfahrten und statischen Tests unter verschiedenen äußeren Bedingungen verglichen und bewertet. Untersuchungsgegenstand waren zum einen technische Aspekte, zum anderen Fragestellungen zur Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion. Für die Versuche mit Pkw standen zwei Fahrzeuge zur Verfügung: Ein Fahrzeug, das in Kleinserie hergestellt wird und bereits nur mit KMS als Ersatz für Außenspiegel ausgerüstet ist, sowie ein Fahrzeug der Kompaktklasse, an dem sowohl ein KMS als Nachrüstsatz verbaut war als auch die herkömmlich vorhandenen Außenspiegel. Letztere konnten für Fahrten ausschließlich mit KMS abgedeckt werden. Für die Versuche am Lkw stand eine Sattelzugmaschine mit Auflieger zur Verfügung. Die Fahrerkabine war mit einem nachgerüsteten KMS ausgestattet. Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die indirekte Sicht nach hinten sowohl bei Pkw als auch bei Lkw durch KMS, die gewisse Qualitätskriterien erfüllen, für den Fahrer ausreichend darstellen zu können. Je nach Ausgestaltung bietet ein KMS sogar die Möglichkeit, mehr Information über den rückwärtigen Raum zu präsentieren als es mit Spiegelsystemen möglich ist. Es hat sich auch gezeigt, dass der Umstieg von Spiegeln auf KMS immer einer gewissen Gewöhnungsphase bedarf, diese jedoch verhältnismäßig kurz ist und nicht notwendigerweise zu sicherheitskritischen Situationen führt.
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Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wurden Vorschläge zur Erhöhung der Aussagekraft der bestehenden Abgasuntersuchung für Fahrzeuge mit Dieselmotor und zur Anpassung der Untersuchungsmethode an die Anforderungen durch künftige Fahrzeuggenerationen erarbeitet. Während des Betriebs von Fahrzeugen mit Kompressionszündungsmotor lagern sich im Abgassystem Rußpartikel ab. Bei der Durchführung der freien Beschleunigung an einem unzureichend konditionierten Fahrzeug können sich derartige Rußpartikel lösen und zu einer Erhöhung der gemessenen Abgastrübung führen. Dieser Depositeffekt kann dazu führen, dass Fahrzeuge ohne technischen Defekt bei der Abgasuntersuchung beanstandet werden (Error of Commission). Neben der Fahrzeugkonditionierung hat die Beschleunigungszeit bei der freien Beschleunigung einen entscheidenden Einfluss auf die gemessene Abgastrübung. Bei der freien Beschleunigung wird der Motor gegen seine Massenträgheit von der Leerlaufdrehzahl auf die Abregeldrehzahl beschleunigt. Entscheidend für die Aussagefähigkeit dieser Messung ist eine schnelle und stoßfreie Beschleunigung, so dass die größtmögliche Einspritzmenge innerhalb kürzester Zeit erreicht wird. Bei einer langsamen Beschleunigung wird nicht die volle Einspritzmenge erreicht, die aufgebrachte Motorlast ist geringer und es wird eine niedrigere Abgastrübung gemessen. Das kann dazu führen, dass defekte Fahrzeuge bei langsamer Beschleunigung als in Ordnung bewertet werden (Error of Omission). Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens folgende Vorschläge zur Verbesserung der Aussagekraft der Abgasuntersuchung für Fahrzeuge mit Dieselmotor erarbeitet: - eine allgemeingültige Festlegung der Konditionierungsverfahren, d.h. mindestens acht freie Beschleunigungen bei betriebswarmen Motor vor Beginn der Trübungsmessung; - eine Begrenzung der Beschleunigungszeit auf max. 1,5 s, wobei in besonderen Fällen größere Werte zulässig sind, wenn dies der Hersteller technisch begründet. Neue Fahrzeugkonzepte mit deutlich abgesenkten Abgasemissionen, sowohl im Pkw-Bereich als auch im Bereich der schweren Nutzfahrzeuge, stellen langfristig erhöhte Anforderungen an das Prüfverfahren und die eingesetzte Messtechnik. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden daher verschiedene Ansätze für eine Weiterentwicklung der Abgasuntersuchung aufgezeigt. In einer theoretischen Studie und praktischen Versuchen wurden die verschiedenen Ansätze im Hinblick auf ihre Wirksamkeit und Praxistauglichkeit untersucht. Vor dem Hintergrund der EG-Gesetzgebung scheint die Kombination der Trübungsmessung bei einer freien Beschleunigung mit den Funktionen einer künftigen Diesel-OBD eine aussichtsreiche Lösung darzustellen. Da zum Zeitpunkt der Untersuchung noch keine mit einer vorschriftenkonformen OBD ausgerüsteten Dieselfahrzeuge verfügbar waren, wurden die Ergebnisse an Fahrzeugen mit herstellerspezifischen Eigendiagnosesystemen erarbeitet. Da jedoch nicht grundsätzlich neue Ansätze bezüglich der Eigendiagnose an Dieselmotoren zu erwarten sind (verfügbare Istwerte, Inhalt Fehlerspeicher), sondern im Wesentlichen die Abgasnachbehandlung bei den OBD-Dieselfahrzeugen zusätzlich in die Diagnose einbezogen wird, ist dieser Ausblick durchaus wirklichkeitsnah. Aufgrund der geringen Anzahl von untersuchten Fahrzeugen und der Tatsache, dass zur Zeit keine Dieselfahrzeuge mit vorschriftenkonformer OBD erhältlich sind, sollten für die Erarbeitung eines diskussionsfähigen Vorschlags zur Einbindung der Diesel OBD in die AU weitere Untersuchungen erfolgen.
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Testverfahren zur Bewertung und Verbesserung von Kinderschutzsystemen beim Pkw-Seitenaufprall
(2003)
Die gegenwärtige europäische Regelung zur Prüfung und Zulassung von Kinderschutzsystemen (KSS) für Pkw (ECE-R44-03) beinhaltet dynamische Tests zur Frontal- und Heckaufprallsimulation. Der Seitenaufprall ist bisher nicht berücksichtigt, obwohl die Verletzungsschwere und die Folgekosten groß sind. Im Gegensatz zum Frontal- und Heckaufprall ist der Seitenaufprall gekennzeichnet durch eine direkte Lasteinleitung durch intrudierende Strukturen. Das Kinderschutzsystem und das Kind werden durch große Kontaktkräfte direkt beaufschlagt. Verletzungen des Kopfes und Halsbereichs von Kindern in KSS sind hierbei häufig und schwer. Seit 1993 beschäftigt sich daher eine ISO-Arbeitsgruppe (International Standardization Organisation) mit der Entwicklung eines Testverfahrens zur Prüfung von KSS beim Seitenaufprall. Die Ziele und entsprechende Ideen sowie Konzepte beteiligter Parteien sind bis heute kontrovers, so dass bisher keine endgültige Einigung im Rahmen der Arbeitsgruppe erzielt werden konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit als Abschluss eines Projekts der BASt (Bundesanstalt für Straßenwesen) und dem Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU Berlin ist es, die komplexe Problematik zu dem Thema umfassend darzustellen und gleichzeitig einen ganzheitlichen Lösungsvorschlag anzubieten. Hierzu sind die Teilergebnisse der ISO-Arbeitsgruppe im ersten Schritt strukturiert und analysiert worden. Wissenslücken wurden detektiert und in einem weiteren Schritt beseitigt. Alle Teilergebnisse wurden im Rahmen der ISO-Arbeitsgruppe präsentiert, diskutiert und größtenteils auch akzeptiert. Der aktuelle Stand der ISO-WG1 ist somit maßgeblich von den hier erzielten Ergebnissen beeinflusst. Als Kern der vorliegenden Arbeit ist an der TU Berlin das Konzept für ein Testverfahren entwickelt, umgesetzt und geprüft worden. Die wesentlichen Parameter des realen Seitenaufpralls wie: - Beschleunigungsniveau des gestoßenen Pkw, - Delta-v des gestoßenen Pkw, - Maximalintrusion beim gestoßenen Pkw sowie - die maximale Intrusionsgeschwindigkeit im Kopfbereich sind wiedergegeben. In Abgrenzung zu aktuellen, komplexen Schlittentestverfahren, die z.B. zur Entwicklung von Seitenairbags dienen, ist die statische und dynamische Intrusionsgestalt einer realen Pkw-Seitenstruktur hingegen stark vereinfacht, aber ausreichend dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, das Schutzpotential von rückwärtsgerichteten sowie vorwärtsgerichteten KSS mit dieser Prozedur zu analysieren. Die Seitenaufprallabbildungsgüte ist hoch bei einer gleichzeitig sehr guten Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. So zeigen die Tests, dass die Kinematik des Kopf- und Halsbereichs im Wesentlichen von der Gestalt des KSS im Seitenbereich abhängig ist. Ausreichend große Seitenwangen können den Kopf flächig stützen und vermeiden so den direkten Kontakt zu intrudierenden Strukturen. Gleichzeitig wird die starke laterale Inklination der Halswirbelsäule reduziert. Die Belastungen am Kopf sind aber bei allen getesteten KSS hoch und liegen deutlich oberhalb diskutierter Grenzwerte. Bei genauer Betrachtung der KSS-Seitenwangenpolsterung fällt auf, dass diese entweder gar nicht oder nur rudimentär vorhanden ist. Modifikationen, die abschließend an KSS vorgenommen wurden, zeigen aber auf, dass bereits durch einfache technische Maßnahmen die Belastungen im Kopfbereich signifikant gesenkt werden können. Das mit dieser Arbeit vorgelegte Testverfahren bietet KSS-Herstellern wie auch dem Gesetzgeber die Möglichkeit, Schwächen von KSS aufzudecken und Modifikationen zielgerichtet durchzuführen. Durch die Berücksichtigung des realen Seitenaufpralls ist gewährleistet, dass alle Optimierungen seitens der KSS-Hersteller auch positiven Einfluss auf die passive Sicherheit von Kindern in Pkw haben können. Eine maximale Reduktion der schwer bzw. tödlich verletzten Kinder als Pkw-Insassen in Höhe von ca. 10% ist bei 100%-iger Marktdurchdringung mit optimal gestalteten Produkten realistisch. Dies entspricht einer Verringerung der Anzahl getöteter Kinder um ca. 10 sowie schwerverletzter Kinder um ca. 200 pro Jahr in Deutschland.
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Im Rahmen der Optimierung des Sicherheitssystems Reisebusverkehr beauftragte die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) das Institut für Fahrzeugtechnik an der Fachhochschule Trier eine Schwachstellenanalyse zur Optimierung des Notausstiegssystems bei Reisebussen durchzuführen. Die Bearbeitung des Projektes geschah in den folgenden Einzelschritten: Die entsprechenden Paragraphen des nationalen und europäischen Regelwerkes wurden in Anlage V systematisch zusammengestellt und verglichen. Ergänzend wurden die teilweise erheblich abweichenden Regelungen in den USA, Japan und Australien betrachtet. Eine erste Schwachstellenanalyse aus Hersteller- bzw. Konstrukteurssicht wurde erstellt. Darauf folgten Expertengespräche in der Fahrzeug- und Zulieferindustrie sowie international tätigen Prüforganisationen. Hier wurden die bestehenden bzw. sich in der Entwicklung befindlichen konstruktiven Lösungen von Rohbau, Umbau und Innenausstattung von Reisebussen ermittelt und systematisiert. Eine zweite Schwachstellenanalyse beinhaltete die Sicht des Gebrauchs und Missbrauchs sowie des Notfalls und der Rettung. Als Ausgangslage dienten Einsatzberichte und Befragungen von Feuerwehr und Technischem Hilfswerk (THW) sowie Unfallgutachten. Als nächster Schritt wurden Evakuierungsversuche am Reisebus in Seitenlage durchgeführt. Sie dienten dazu, die bisher gewonnenen Erkenntnisse näher zu untersuchen, zu ergänzen und zu belegen sowie neue Erkenntnisse zu gewinnen. Die Evakuierungsversuche wurden durch CAD-Simulationen erweitert. In einem Workshop mit Experten aller betroffenen Bereiche wurden die erarbeiteten Schwachstellen und Lösungsmöglichkeiten diskutiert, systematisiert und hinsichtlich ihrer Relevanz bewertet. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zu einem "Lastenheft für ein optimiertes Notausstiegssystem bei Reisebussen" zusammengefasst. Die nach der Bearbeitung der oben genannten Arbeitspunkte noch offenen Fragen wurden als Forschungsbedarf formuliert. Der Originalberichte enthält als Anlagen einen Auszug aus den Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS 217, USA) (I), die Fragenkataloge für Bushersteller (II), Busunternehmen (III) und Feuerwehren (IV), eine Zusammenfassung der europäischen Regelungen (V), den Fragebogen Gruppenversuche (VI) sowie die Teilnehmerliste des Expertengespräches (VII). Auf die Wiedergabe dieser Anlagen wurde in dieser Veröffentlichung verzichtet. Sie liegen bei der Bundesanstalt für Straßenwesen vor und sind dort einsehbar. Verweise auf die Anlagen im Berichtstext wurden beibehalten.
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Mit der flächendeckenden Einführung des Beifahrerairbags ergab sich das Problem der nachträglich festgestellten Inkompatibilität mit rückwärts gerichten Kindersitzen. Zahlreiche tödliche Unfälle mit Babyschalen, insbesondere in den USA, führten unter anderem dazu, dass in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union die Beförderung von Kindern in einem rückwärtsgerichteten Kinderschutzsystem auf einem mit Frontairbag geschützten Autositz untersagt wurde, sofern der Airbag nicht deaktiviert wurde. Heute gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten, die dem Nutzer zur Abschaltung des Airbags zur Verfügung stehen. Mit der Notwendigkeit der Abschaltung ergibt sich die Gefahr zweier Arten der Fehlbenutzung: die Beförderung eines Kindes in einer Babyschale trotz aktivierten Airbags beziehungsweise die Mitfahrt eines erwachsenen Insassen trotz deaktivierten Airbags. Im Rahmen dieser Studie wurden zu den beiden Fehlbenutzungsarten Beobachtungs- und Befragungsstudien durchgeführt, Unfalldaten in Hinblick auf die Problematik der Fehlbenutzung der Airbagabschaltung analysiert und Versuche zur erneuten Bewertung des Risikos, das durch heutige und zukünftige Airbagsysteme ausgeht, durchgeführt. In den Umfragen ließen sich nur schwer Daten zum Missbrauch bei der Beförderung von Kindern mit Airbag auf dem Beifahrersitz erfassen. Es kommt insgesamt zu nur wenigen Fällen des Transports eines Kindes auf dem Beifahrersitz mit aktivem Airbag, was zum einen an der hohen Abschaltquote des Beifahrerairbags liegt, zum anderen an der Präferenz der Eltern, die Kinder auf dem Rücksitz zu transportieren. Der Großteil dieser Fehlbenutzungsfälle entsteht in älteren Pkw, die einen Werkstattaufenthalt für die Deaktivierung/Aktivierung erfordern. Keine Missbräuche beziehungsweise technische Fehler fanden sich bei den Systemen mit automatischer Sitzerkennung. Der überwiegende Anteil der Missbrauchsfälle bei den Modellen mit manueller Umschaltmöglichkeit geht offenbar auf Vergessen zurück. Der Missbrauch zweiter Art wird ebenfalls wirkungsvoll durch automatische Systeme verhindert. Bei dieser Beförderungskonstellation ergibt sich jedoch praktisch immer ein Problem, wenn der Beifahrerairbag in einer Werkstatt deaktiviert wurde. Die dadurch für einen erwachsenen Mitfahrer entstehende Gefährdung wird als weniger gravierend eingeschätzt. Bei der manuellen Umschaltung im Fahrzeug verbleibt ebenfalls ein Vergessensproblem wie beim Missbrauch erster Art. Auch die Unfallanalyse deutet auf eine geringe Fehlbenutzungsquote hin. Von den untersuchten GIDAS-Frontalaufprallunfällen mit über 300 betroffenen Kindern nutzten lediglich 24 Kinder den Beifahrerplatz in einem Auto, das mit einem Beifahrerairbag ausgestattet war. In den meisten Fällen war der Airbag vorschriftsmäßig deaktiviert. In den nachgewiesenen Fehlbenutzungsfällen waren die Unfallfolgen für die betroffenen Babys gering. Die untersuchten Einzelfälle zeigen jedoch die tödliche Gefahr, die vom Beifahrerairbag ausgehen kann. Auf der technischen Seite gab es im Lauf der letzten Jahre grundsätzliche Veränderungen im Bereich der Gestaltung des Beifahrerairbags. Während bei der früheren Einbauposition des Airbags die Schale direkt angeschossen wurde, entfaltet sich dieser heutzutage eher nach oben, stützt sich an der Windschutzscheibe ab und kommt danach erst mit der Schale in Kontakt. Da er in diesem Zustand aber schon weitestgehend voll entfaltet ist, besitzt er zu diesem Zeitpunkt kaum noch die Aggressivität, die bei den Beifahrerairbags der ersten Generation beobachtet werden konnte, und stellt somit wahrscheinlich eine geringere Gefahr für das Kleinkind in der Babyschale dar. Damit lässt sich ein deutlicher Trend in Richtung weniger gefährlicher Airbags erkennen. Der Originalbericht enthält als Anhänge den Abdruck des Expertenfragebogen, die Zusammenfassung der Expertenbefragung, den Umdruck der Online-Befragung sowie den Fragebogen der Feldbefragung "Kindersitze und Airbag auf dem Beifahrersitz". Auf die Widergabe dieser Anhänge wurde in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet. Sie liegen bei der Bundesanstalt für Straßenwesen vor und sind dort einsehbar. Verweise auf die Anhänge im Berichtstext wurden zur Information des Lesers beibehalten.
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Für dieses Forschungsvorhaben wurden ca. 2.000 im Verkehr zugelassene Fahrzeuge der Fahrzeugklassen M1/N1, die mit dem OBD-System ausgerüstet sind und ab 01.01.2006 erstmals zum Verkehr zugelassen wurden, im Rahmen der regelmäßigen technischen Überwachung (-§ 29 StVZO) bezüglich der Ergebnisse der OBD-Prüfung und der Endrohrmessung untersucht. Die Untersuchungen wurden dabei von nationalen Überwachungsinstitutionen ausgeführt. Die Prüfungen erfolgten exakt nach den Vorgaben, die in der AU-Richtlinie vom 07.05.2012 (Verkehrsblatt 2012, S. 330) festgelegt sind. Auch wenn gemäß der AU-Richtlinie nach Abfrage des OBD-Systems auf eine anschließende Endrohrmessung verzichtet werden konnte, wurde diese im Rahmen des Forschungsvorhabens zusätzlich durchgeführt. Die Untersuchungen wurden als zufällige Auswahl (tageweise Vollerhebung) und prinzipiell zu gleichen Teilen für Fahrzeuge mit Otto- und Dieselmotoren durchgeführt. Die Untersuchungen fanden im Zeitraum zwischen September 2012 und März 2014 statt. Es wurden die Ergebnisse von 975 Untersuchungen an Fahrzeugen mit Ottomotor sowie 921 Untersuchungen an Fahrzeugen mit Dieselmotor von FSD untersucht und ausgewertet. Untersuchungen mit unvollständigen Daten, nicht plausibler Dokumentationen, nichtbestandener Sichtprüfung, nicht herstellbarer Kommunikation zwischen dem AU-Gerät und dem Fahrzeug oder nicht vollständiger Prüfbereitschaftstests wurden für die weitere Auswertung, d. h. für den Vergleich der Ergebnisse der OBD-Abfrage und der Endrohrmessung verworfen. Die Auswertung erfolgte getrennt nach Diesel- und Ottomotor sowie Euro-Stufen. Damit wurde eine belastbare Datenbasis erarbeitet, die den Umfang von Abweichungen (in Bezug auf "bestanden" / "nicht bestanden") zwischen dem Ergebnis der Messung am Auspuff und der Abfrage des On-Board-Diagnosesystems aufzeigt.
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Um Fahrzeuge und ihren Fahrzustand erkennen zu können, benötigt ein Fußgänger sensorisch übermittelte Informationen. Über die allgemeine Rolle der auditiven Information bei Wahrnehmung und Verhalten von Fußgängern in Interaktion mit Kraftfahrzeugen bestehen jedoch bislang kaum umfassende Erkenntnisse. Dem Fahrzeugaußengeräusch wird in der Literatur eine zentrale Rolle in der Informationsgewinnung für diejenigen Fußgänger zugeschrieben, die ohne eine Möglichkeit der visuellen Wahrnehmung (Sehbehinderte/Blinde) sind. Auch für Situationen, in denen die visuelle Wahrnehmung prinzipiell möglich ist, aufgrund von Einschränkungen des Gesicht- und/oder Blickfeldes sowie der Aufmerksamkeitskapazität jedoch nicht regelmäßig erfolgen kann, bestehen diesbezügliche Einschätzungen. Der Bericht "Wahrnehmung und Bewertung von Fahrzeugaußengeräuschen durch Fußgänger in verschiedenen Verkehrssituationen und unterschiedlichen Betriebszuständen" gliedert sich in zwei Teile. Der erste Berichtsteil "Auditive Wahrnehmung" liefert einen Beitrag zur Erklärung des Zusammenhangs zwischen Fahrzeugaußengeräuschen und deren Wahrnehmbarkeit in Hinblick auf eine mögliche Gefährdung von Fußgängern (Seheingeschränkte/Normalsehende) für drei ausgewählte Verkehrssituationen (herannahendes, anfahrendes und anhaltendes Fahrzeug). Außerdem wird in diesem Abschnitt geklärt, welche grundsätzlichen Eigenschaften ein synthetisches Fahrzeuggeräusch besitzen muss, um den Fahrzeugzustand "Bremsen" und "Beschleunigen" interpretieren zu können. Der zweite Berichtsteil untersucht die bimodale (auditiv-visuelle) Wahrnehmung von Fußgängern (Seheingeschränkte/Normalsehende) beim anfahrenden (Parkplatzsituation) und anhaltenden (Fußgängerüberwegssituation) Fahrzeug. Die Hörbarkeit zeigt in visuell dominanten Situationen auch bei normalsehenden Personen signifikante Effekte auf die Wahrnehmung und Bewertung von Fahrzeugaußengeräuschen. Hieraus erwächst die abschließende Anregung einer stärkeren Untersuchung und Berücksichtigung der Wahrnehmung von akustischen Fahrzeugs- und Situationsmerkmalen, auch bezüglich nichtblinder Personen, bei praktischen, verkehrssicherheitsorientierten Betrachtungen.
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Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden wesentliche Grundlagen für eine zukünftige Kooperation zwischen dem öffentlichen Verkehrsmanagement und privaten Navigationsdiensteanbietern vorbereitet und entsprechende Maßnahmen zur Gewährleistung der Interoperabilität zwischen öffentlichem Verkehrsmanagement und individuellen Navigationsdiensten erarbeitet. Ein Ergebnis ist das vorgeschlagene "Strategische Konzept". Dieses basiert auf einer Darstellung von Potenzialen einer Kooperation und einer hieraus entwickelten zweckmäßigen Abstufung der Kooperationstiefe und der Integration von Verkehrsmanagement-Strategien in einen Navigationsdienst. Dabei stellen die öffentlichen Infrastrukturbetreiber abgestimmte dynamische Strategierouten als Bestandteil situationsbezogener öffentlicher Strategien bereit. Die privaten Navigationsdienstanbieter beziehen die öffentlichen Strategierouten in das individuelle Routing mit ein, wobei der Grad der Verbindlichkeit der Einbeziehung abhängig von der gewählten Ebene der Strategiekooperation ist. Parallel dazu wurde mit dem erarbeiteten "Technischen Konzept" der technische Weg der Erschließung von Leitempfehlungen aus den Systemen des strategischen Verkehrsmanagements zur Bereitstellung an individuelle Navigationsdienste konzipiert und praktisch validiert. Die grundsätzliche Eignung des erarbeiteten technischen Konzeptes auf Basis einer weiter entwickelten DATEX II-Extension zum strategischen Routing konnte so nachgewiesen werden. Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass eine Kooperation in entsprechender Ausprägung ein großes Nutzenpotenzial für beide Seiten aufweist und bereits ohne einen sehr großen technischen Aufwand ein wirkungsvolles Ergebnis erzielt werden kann.
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Ein aktuelles Problem der modernen Zeit stellt der zunehmende Verkehrslärm aufgrund kontinuierlich steigender Verkehrsdichten dar. Der Fokus primärer Schallschutzmaßnahmen liegt auf der Lärmminderung in unmittelbarer Nähe der Schallquelle. In der vorliegenden Arbeit wurden die physikalischen Effekte zur Geräuschminderung von Dünnschichtbelägen untersucht. Dazu wurden akustische Messungen gemäß DIN EN ISO 11819-1 sowie Messungen der Fahrbahneigenschaften (Texturprofil, Schallabsorptionsgrad und effektiver spezifischer Strömungswiderstand) an 14 Messstrecken durchgeführt. Für die Fahrbahnbeläge: AC 8, SMA 8, SMA/LA 8, DSK 5, DSH-V 5 und PMA 5, wurden je zwei Messstrecken ausgewählt und untersucht. Diese waren in relativ gutem Zustand und zum Zeitpunkt der Messung nicht älter als vier Jahre. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit Literaturangaben. Die größte Pegelminderung von 6,3 dB wurde für einen DSH-V-Belag bestimmt. Der Vergleich der Fahrbahneigenschaften zeigt für jeden Belagstyp charakteristische Eigenschaften. Dennoch konnte durch einen Vergleich der akustischen Messergebnisse mit den Fahrbahneigenschaften kein alleiniger Parameter gefunden werden, der einen Rückschluss auf die Minderung der Geräuschentwicklung zulässt. Dennoch wurde seitens der Autoren der Versuch unternommen, qualitative Aussagen zur Herstellung geräuschmindernder Fahrbahnbeläge zu treffen. Mit Hilfe der Eigenschaften der Fahrbahnoberfläche als Eingangsparameter für das SPERoN-Modell wurde der Schallimmissionspegel seitlich der Straße für sechs verschiedene Reifentypen bestimmt und mit den Messergebnissen verglichen. Bei sieben der 14 Messstrecken zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung für alle sechs Reifentypen. In vier Fällen zeigte mindestens ein Reifen eine gute Übereinstimmung. Für die verbleibenden drei Fälle musste eine unzureichende Übereinstimmung festgestellt werden. Die Ursache für die teilweise starken Abweichungen konnte innerhalb dieses Forschungsprojekts jedoch nicht geklärt werden.
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Diese Studie befasst sich mit CO2-Reduktionspotenzialen von schweren Nutzfahrzeugen. In einer Literaturrecherche wurden zunächst Sattelzüge, Verteiler-Lkw, Busse im Stadtverkehr sowie Reisebusse betrachtet. Ziel war es, technische Möglichkeiten zur Reduzierung von CO2-Emissionen für die ausgewählten Fahrzeugkategorien zu ermitteln und deren Einsparpotentiale über die jeweiligen Einsatzarten aufzuschlüsseln. Dabei zeigten sich weitestgehend ungenutzte Einsparmöglichkeiten, beispielsweise durch Fahrwiderstandsoptimierung bei Sattelzügen, durch Rekuperation von Bremsenergie bei Stadtbussen und Verteiler-Lkw, oder auch durch bedarfsgerechte Ansteuerung von Nebenverbrauchern bei Stadt- und Reisebussen. Nähere Betrachtung fanden Maßnahmen zur CO2- Reduktion bei Sattelzügen. So wurde an einem Euro-V-EEV-Sattelzugprototyp in Fahrwiderstandsmessungen die Verbesserung des Luftwiderstands durch aerodynamische Anbauteile für Auflieger quantifiziert. Deren Verbrauchseinsparpotenziale wurden anschließend in validierten Verbrauchssimulationen, welche einen etablierten Verbrauchstest (VerkehrsRundschau-Test) virtuell abbilden, quantifiziert. Ferner zeigte eine Kosten-Nutzen-Rechnung die Effektivität der untersuchten Maßnahmen auf. Der Prototyp wurde anschließend dem realen VerkehrsRundschau-Test einmal in Ausgangskonfiguration und einmal mit einem zuvor bereits im Rahmen der Fahrwiderstandsmessungen untersuchten aerodynamischen Maßnahmenpaket, bestehend aus Seitenverkleidung und Heckeinzugsklappen, unterzogen. Hierbei zeigte sich eine mögliche CO2-Reduktion von 4,8 %. Die gemessene Einsparung lag damit oberhalb der zuvor im Rahmen der Verbrauchssimulation prognostizierten.
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Abbiegeunfälle mit Kollisionen zwischen rechtsabbiegenden Güterkraftfahrzeugen und Fahrrädern haben in der Regel schwerwiegende Folgen für den ungeschützten Verkehrsteilnehmer. In der Vergangenheit wurde durch eine steigende Anzahl von Spiegeln das individuelle Sichtfeld des Lkw-Fahrers vergrößert und die Sicherheit für ungeschützte Verkehrsteilnehmer durch den Seitenunterfahrschutz verbessert. Da Abbiegeunfälle trotz der Vielzahl an Spiegeln auch heute noch geschehen, gleichzeitig aber Fahrerassistenzsysteme Einzug in viele Fahrzeugklassen gehalten haben, liegt es nahe, derartige Systeme für die Verhinderung von Abbiegeunfällen zu nutzen. Um entsprechende Systementwicklungen fördern zu können oder aber auch Systeme vorschreiben zu können, sind Anforderungen und passende Testmethoden für Abbiegeassistenzsysteme erforderlich. Ziel der BASt war es, solche Anforderungen und ein mögliches Testverfahren hierfür zu entwickeln. Ausgehend von Analysen des Unfallgeschehens wurden charakteristische Parameter und Begleitumstände von Unfällen zwischen Fahrrädern und rechtsabbiegenden Lkw identifiziert. Aus fahrdynamischen Überlegungen folgt bei den gegebenen Parametern, dass nur eine frühe, aber niederschwellige Fahrerinformation eine wirkungsvolle Assistenzfunktion zur Verhinderung der Unfälle sein kann. Für automatische Bremsungen gibt es bisher noch zu wenig Erfahrungen im Feld, und klassische, hochschwellige, aber sehr spät erfolgende Warnsignale würden durch die dann noch verstreichende Reaktionszeit keine rechtzeitige Bremsung des Lkw-Fahrers mehr hervorrufen. Basierend auf dem identifizierten Parameterraum, der zum komfortablen Anhalten erforderlichen Zeit und einem geeigneten Kinematikmodell lassen sich die räumlichen Bereiche um den Lkw definieren, in dem eine Umfelderkennung den Fahrradfahrer detektieren können muss, damit das Informationssignal durch das Assistenzsystem an den Lkw-Fahrer rechtzeitig ausgegeben wird. Aktuell wird davon ausgegangen, dass ein Abbiegeassistenzsystem, das die hier beschriebenen Prüfungen besteht, einen sehr positiven Einfluss auf das Unfallgeschehen zwischen rechtsabbiegenden Lkw und Fahrrädern haben wird.
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In 2014 the sixth ESAR conference (Expert Symposium on Accident Research) was held in Hannover. ESAR is an international convention of experts, who analyze traffic accidents all over the world and discuss their results in this context, conducted at the Medizinische Hochschule Hannover every 2 years. It connected representatives of public authorities, engineers in automotive development and scientists and offers a forum with particular emphasis on In-Depth-Analyses of accident statistics and accident analyses. Special focus is placed on research on the basis of so-called "In-Depth-Accident-Investigations" [data collections at the sites of the accidents], which are characterized by extensive documentations of the sites of the accidents, of the vehicles as well as of the injuries, encompassing several scientific fields. ESAR aims at a multi-disciplinary compilation of scientific results and at discussing them on an international, scientific level. It is thus a scientific colloquium and a platform for exchanging information for all accident researchers. Experiences in accident prevention as well as in the complex field of accident reconstruction are stated and new research fields are added. Existing results of long-term research work in Europe, the US, Australia and Japan include different infrastructural correlations and give findings on population, vehicle population and driver characteristics, which offer a basis for recommendations to be derived and measures for increasing road safety.
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Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines numerischen Modells des menschlichen knöchernen Thorax, das insbesondere altersabhängige geometrische Faktoren berücksichtigt. Dieses Modell soll sowohl die männliche als auch die weibliche Population der über 64-Jährigen repräsentieren und eine an diese Altersgruppe angepasste Verletzungssimulation ermöglichen. Die vorliegende Studie identifiziert zunächst an Hand eines Kollektivs aus 126 postmortem und 40 klinischen computertomografischen Schnittbildaufnahmen eine ganze Reihe geometrischer Parameter, die sich mit dem Alter verändern. Zu den untersuchten Parametern gehören sowohl Winkel der Rippen im Raum und innerhalb des Rippenbogens, eine detaillierte Erfassung von Parametern der einzelnen Rippe (Querschnittsfläche, Krümmung, Longitudinale Verdrillung), Parameter der Wirbelsäule als Ganzes (Skoliose, Kyphose, Rotation) und einzelner Wirbel sowie des Brustbeins. Weiterhin wurden die Grundmasse des ganzen Thorax (Thoraxtiefe, Thoraxbreite) untersucht. Die hier gefundenen Altersabhängigkeiten dienten als Eingabeparameter zur Erstellung von insgesamt neun aus dem Menschmodell THUMS 3 gemorphter alter und junger Finite-Elemente Thoraxmodelle. Implementiert wurden hierbei sowohl Durchschnittsmaße als auch extreme Maße. Die Ergebnisse zeigen mehrere sich im Alter signifikant verändernde Parameter. Als wichtigste unter ihnen sind eine Zunahme der Thoraxtiefe und Thoraxbreite im Alter, die signifikante Veränderung einiger Rippenwinkel im Raum sowie der Krümmung der sechsten und siebten Rippe zu nennen. Zudem wird die Wirbelsäulenform kyphotischer und das Sternum am Übergang zwischen Manubrium und Corpus sternii gewinkelter. Die Menschmodelle THUMS 3, THUMS 4 und HUMOS 2 sind weder als typisch alt, noch typisch jung einzuordnen, dies unterscheidet sich teils von Parameter zu Parameter. Die auf Basis der Geometrie-Inputdaten durchgeführten Finite-Elemente Simulationen zeigen einen deutlichen Einfluss der zunehmenden Thoraxtiefe im Alter auf die posteriore Kraft an der Auflagefläche der Rippen sowie die Spannungsverteilung entlang der Rippen. Sie wirkt sich jedoch entgegen der Erwartungen protektiv aus und dominiert andere Faktoren wie die unterschiedlichen Rippenwinkel. Abschließend betrachtet wird ein Menschmodell, welches das 75. Perzentil der alten Bevölkerung repräsentiert, als ausreichend aussagekräftig hinsichtlich der im Alter veränderten Geometrie klassifiziert und gleichzeitig als mit angemessenem Aufwand realisierbar angesehen. Es wird daher für die Bewertung von Sicherheitssystemen empfohlen.
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Das wesentliche Ziel des Projekts war es, Kennwerte des Reaktionsverhaltens in sicherheitskritischen Situationen zu erheben. Weiter sollten Rahmenbedingungen für eine standardisierte Erhebung dieses Reaktionsverhaltens erarbeitet werden. Dies kann vor allem als Basis für die Auslegung und Untersuchung der Wirkung von Fahrerassistenzsystemen genutzt werden. Zu diesem Zweck wurden drei Untersuchungen in einem statischen Fahrsimulator durchgeführt, die sich vom Kontext (Stadt: 50 km/h, Landstraße: 100 km/h, Autobahn: 130 km/h) unterschieden. Zur Validierung fand ein vergleichbarer Realversuch im Stadtbereich statt. Dabei wurde jeweils der Einfluss der Umgebung, der Erwartung und von kognitiver Ablenkung auf die Art der Reaktion (Lenken, Bremsen, kombinierte Reaktionen) und die Reaktionszeiten untersucht. An der Untersuchung nahmen insgesamt 131 Fahrer im mittleren Altersbereich zwischen 20 und 40 Jahren teil wobei etwa die Hälfte weiblich war. In den kritischen Situationen tauchte entweder ein Fußgänger oder stehendes Fahrzeug plötzlich vor dem eigenen Fahrzeug auf oder ein Führungsfahrzeug bremste unerwartet stark. Beim Vergleich von Realfahrt und Simulator zeigte sich eine hohe Validität der Simulatorergebnisse. Die Wahl des Fahrmanövers hing maßgeblich von der zur Verfügung stehenden Zeit und dem Ausweichraum ab. Bremsreaktionszeiten lagen zwischen 1.0 (Stadt) und 1.1 (Autobahn) Sekunden, Lenkreaktionszeiten zwischen 0.7 (Stadt) und 1.3 (Autobahn) Sekunden. Bei der Folgefahrt verlängerte sich die Reaktionszeit um etwa 0.2-0.3 Sekunden. Ein Einfluss der kognitiven Ablenkung war nicht nachzuweisen. Dagegen fanden sich deutliche Lerneffekte, was zu einer Verkürzung der Reaktionen um 0.2-0.4 Sekunden führte. Aus den Ergebnissen lässt sich ein Set von 9 Situationen definieren, mit denen man unterschiedliche Arten von Reaktionen und die durch die situativen Bedingungen beeinflussten Reaktionszeiten untersuchen kann.
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Optimierung des rückwärtigen Signalbildes zur Reduzierung von Auffahrunfällen bei Gefahrenbremsung
(2002)
Das derzeitige Bremssignalbild übermittelt dem nachfolgenden Verkehr nur dass gebremst wird, die Fahrer erhalten jedoch keine Information über die Stärke des Bremsmanövers. Im vorliegenden Bericht wird im Rahmen einer Literaturstudie untersucht, wie das rückwärtige Signalbild optimiert werden könnte, um vor allem Gefahrenbremsungen gesondert darzustellen. Einige praktikable Lösungsvorschläge, die bereits fertig entwickelt sind, werden vorgestellt und analysiert. Es hat sich gezeigt, dass prinzipiell zwei Maßnahmen geeignet sind, die Fahrerreaktionszeit zu verkürzen: - Eine Flächen- und Leuchtdichtevergrößerung der Bremsleuchten wird von den nachfolgenden Fahrern intuitiv als Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug erkannt. - Blinkende Leuchten sind besonders geeignet, die Aufmerksamkeit des nachfolgenden Fahrers auch bei Ablenkung auf das verzögernde Fahrzeug zu lenken. Als mögliche Weiterentwicklung für ein optimiertes rückwärtiges Signalbild wird vorgeschlagen: Bei Ansprechen eines Bremsassistenten oder Antiblockiersystems (ABS) beziehungsweise einer Fahrzeugverzögerung über 7 m/s2 ist die Gefahrenbremsung über ein Blinken der dritten hochgesetzten Bremsleuchte mit 3-5 Hz zu signalisieren. Optional sollten sich zusätzlich die Flächen beziehungsweise Leuchtdichten der beiden unteren Bremsleuchten vergrößern. Diese Maßnahmen erfordern Änderungen in den ECE-Regelungen Nummer 7 und Nummer 48 sowie im Wiener Weltabkommen. Ziel des vorgestellten Lösungsvorschlags ist die Reduzierung der Zahl beziehungsweise Schwere von Auffahrunfällen.
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Wegen der wachsenden Verbreitung von Fahrradanhängern zum Kindertransport und der möglichen Unfallgefährdung ist im vorliegenden Forschungsprojekt deren passive Sicherheit untersucht worden. Zudem wurde der Frage nachgegangen, ob der Transport von Kindern im Fahrradanhänger sicherer ist als mit dem Fahrrad mit Kindersitzen. In Absprache mit Herstellern und Vertreibern wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt. Es handelte sich um Anprallversuche (Anfahrversuche), Rollwagenversuche (Schlittenversuche) sowie Kopffreiheitsprüfungen und Fallversuche. Bei den Versuchen waren die Prüfobjekte mit einem oder zwei Dummies besetzt, die mit Messdatenaufnehmern ausgestattet waren. Verschiedene Messdaten, zum Beispiel Kopf- und Brustbeschleunigung, wurden erfasst und ausgewertet. Zusätzlich wurde das Kopfschutzkriterium (HPC) berechnet und bewertet. Entstandene Schäden an den Prüfobjekten wurden aufgenommen und durch Fotos dokumentiert. Die Versuchsabläufe selbst wurden mit Hochgeschwindigkeitskameras aus verschiedenen Positionen aufgezeichnet. Beim Anfahrversuch mit einem Pkw gegen ein Gespann aus Fahrrad und Anhänger waren direkte Anstöße der Anhängerinsassen an die Pkw-Front zu erkennen. Die Beschleunigungswerte waren dabei relativ hoch. Anstöße gegen Anhängerinnenteile waren bei fast allen Versuchen zu beobachten. Teilweise wurden Radaufhängungen und Radnaben beschädigt. Durch die Rollwagenversuche wurden konstruktive Schwächen bei den Sitzen und Rückhaltesystemen festgestellt. Nähte, Befestigungen und Verstellösen wurden zerstört. Es stellte sich heraus, dass die Qualität des Gurtsystems, die Steifigkeit des Anhängeraufbaus, die Sitzposition der Kinder und die vorhandene Kopffreiheit ausschlaggebend für das Verletzungsrisiko der Insassen sind. Bei den Versuchen mit Fahrradsitzen ergaben sich hohe Beschleunigungswerte durch den direkten Kontakt des Radfahrers mit der Fahrzeugfront und/oder der Fahrbahn. Das Gewicht des Radfahrers, des Fahrrades und auch Fahrradteile bergen ein erhöhtes Verletzungsrisiko für das Kind. Zusätzlich besteht die Gefahr überfahren zu werden, wenn das Kind nach dem Sturz des Fahrrades ungeschützt auf der Fahrbahn liegt. Ein direkter Vergleich der beiden Transportmöglichkeiten war aufgrund der geringen Daten der Versuche mit Fahrradkindersitzen nur bedingt möglich. Tendenziell ist der Transport der Kinder im Fahrradanhänger als weniger gefährlich zu bewerten. Es werden die Vor- und Nachteile dargestellt. Zur Bewertung der Sicherheit von Fahrradanhängern wurden die folgenden Prüfmethoden erarbeitet: - Pendelschlagprüfung für die gesamte Chassisstruktur; - Kopffreiheitsprüfung; - Belastungsprüfung der Aufbaustruktur; - Festigkeitsprüfung der Gurtsysteme. Die Prüfungen sind so aufgebaut, dass sie mit einfachen Mitteln durchzuführen sind. Es sollte somit jedem Anhängerhersteller möglich sein, die passive Sicherheit seiner Produkte umfassend zu untersuchen. Die Prüfverfahren für die Sicherheitsbewertung sollen in eine DIN-Norm und in das Merkblatt für Fahrradanhänger einfließen. Der Original-Forschungsbericht enthält einen umfangreichen Fotoband zu den Einzelheiten der Versuche und Versuchsaufbauten sowie zu den Beschädigungen der Prüfobjekte und kann bei der BASt eingesehen werden.
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Um festzustellen, ob bei vorübergehendem Fahrzeugstillstand kurzzeitige Motorabschaltungen gegenüber konstantem Leerlaufbetrieb eine Reduzierung oder aber aufgrund des Startvorganges eine Zunahme der Kraftstoffverbräuche und Schadstoffemissionen zur Folge haben, wurde mit dem Emissions-Mess-Fahrzeug (EMF) der BASt ein entsprechendes Untersuchungsprogramm realisiert. Dabei war auch der Fragestellung nachzugehen, was dem Autofahrer an einer roten Ampel oder einem Bahnübergang (oder den Kommunen bei entsprechender Beschilderung) zu empfehlen ist, dass heißt ob der Motor abgeschaltet werden soll oder nicht. Im ersten Abschnitt des Projektes wurde anhand einzelner Motorstopp-/Startvorgänge untersucht, wie lange der Motor mindestens ausgeschaltet werden muss, damit Einsparungen möglich sind. Es stellte sich heraus, dass die Standzeiten, ab wann aus der vorübergehenden Motorabschaltung Vorteile für die Umwelt entstehen, für die verschiedenen Abgaskomponenten sehr weit auseinander liegen: bei Kraftstoffverbrauch und Stickoxidemissionen etwa ab zehn Sekunden, bei Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxid-Emissionen erst ab etwa fünf Minuten. Im zweiten Projektabschnitt wurden Messfahrten im Straßenverkehr durchgeführt, die einen definierten, 20 Sekunden dauernden Fahrzeugstillstand in Form einer Ampelstopp-Simulation beinhalteten. Mit diesem realitätsnahen Versuchskonzept sollten die Ergebnisse aus den Motorstopp-Startversuchen überprüft werden. Es zeigte sich, dass die unter idealen Bedingungen erarbeiteten Resultate des ersten Abschnitts auch auf reale Verhältnisse angewendet werden können. Alle Ergebnisse beziehen sich auf das Messfahrzeug mit warmem Motor. Die Übertragbarkeit auf andere Fahrzeuge - insbesondere solche mit anderen Motor- beziehungsweise Gemischaufbereitungs- und Abgasreinigungskonzepten - ist daher nicht oder nur eingeschränkt zulässig. Die Größenordnungen der Ergebnisse können aber vermutlich auf vergleichbare, mit Katalysator ausgestattete Fahrzeuge übertragen werden.
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Der Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn bestimmt in entscheidender Weise die Fahrsicherheit, insbesondere bei Nässe. Wer sein Fahrzeug mit breiteren Reifen ausrüsten will, hat oftmals keine Möglichkeit, die Eigenschaften der jeweiligen Reifen bei nachlassender Profiltiefe einzuschätzen. Es sollte in dieser Untersuchung geklärt werden, ob die Verwendung von Breitreifen Nachteile für die Fahrsicherheit bei Nässe mit sich bringt, insbesondere unter Berücksichtigung der im Betrieb zwangsläufig nachlassenden Profiltiefe. Im Innentrommelprüfstand der Bundesanstalt für Straßenwesen wurden Kraftschlussuntersuchungen an Pkw-Reifen in drei verschiedenen Breiten durchgeführt. Die Untersuchung beschäftigt sich mit dem Einfluss der Reifenbreite, der Profilgestaltung und der Profilhöhe auf den Kraftschluss bei Nässe. Dabei werden auch die Parameter Fahrgeschwindigkeit, Wasserfilmhöhe, Radlast und Reifeninnendruck berücksichtigt, die den Kraftschluss bei Nässe maßgeblich mitbestimmen. Steigende Fahrgeschwindigkeit, geringere Profiltiefe und höherer Wasserfilm verringern die maximal übertragbaren Bremskräfte. Höhere Radlasten verringern die Tendenz des Reifens, unter dem Druck des sich ausbildenden Wasserkeils aufzuschwimmen und verbessern dadurch das Kraftschlussverhalten bei Nässe. Niedrige Profilhöhen führen wegen der schlechter werdenden Wasserverdrängung zu einem stärkeren Abfall der Kraftschlussmaximalwerte bei steigender Geschwindigkeit oder höherem Wasserfilm. Insgesamt birgt die Kombination von hoher Fahrgeschwindigkeit, niedriger Profiltiefe und hohem Wasserfilm eine extrem hohe Aquaplaninggefahr, die sich noch verstärkt, wenn der korrekte Reifeninnendruck unterschritten wird. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zeigen schmalere Reifen Vorteile, während bei höheren Fahrgeschwindigkeiten und niedrigen Wasserfilmhöhen Breitreifen das Niveau schmaler Reifen sogar übertreffen können. Dieser Effekt ist auf die spezielle laufrichtungsgebundene Profilgestaltung der hier untersuchten Breitreifen zurückzuführen.
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Die vorliegende Studie untersucht die Auswirkung der Ausstattung von Motorrädern mit Anti-Blockier-System (ABS) auf die Fahrsicherheit von Motorrädern. Hierzu wurden Fahrversuche im realen Verkehr und auf abgesperrter Teststrecke durchgeführt. Erfahrene und wenig erfahrene Motorradfahrer absolvierten Testfahrten auf nasser und trockener Fahrbahn mit und ohne ABS-Aktivierung des Motorrades. Bei den Versuchsfahrten kam es zu einigen kritischen Fahrsituationen, bei denen die Versuchspersonen insbesondere zu Beginn des Bremsmanövers von ihrem "normalen" Bremsverhalten abwichen. Bei blockierendem Hinterrad wurde der Bremsdruck vorne und hinten reduziert, was zu einer deutlichen Bremswegverlängerung führte. Bei den Vollbremsungen unter idealen Bedingungen auf abgesperrter Strecke wurden von erfahrenen Fahrern ohne ABS kürzere Bremswege als mit ABS erreicht. Kurvenbremsungen mit ABS-Regelung wurden im mittleren Geschwindigkeits- und Schräglagebereich fahrstabil durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass selbst erfahrene Motorradfahrer Bremsweg in kritischen Situationen verschenken. Geeignete Antiblockiersysteme könnten Motorradfahrern die Angst vor Radblockaden nehmen. Dies dürfte einen erheblichen Beitrag zur Steigerung der aktiven Sicherheit leisten.
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Dem Benzinverbrauch heutiger moderner Kraftfahrzeuge wird in zunehmendem Maße Beachtung geschenkt, um dem Konflikt zwischen Mobilität einerseits und Umweltschutz andererseits entgegenzuwirken. Ein Beitrag hierzu wird in der Reduzierung des Rollwiderstands der Bereifung mit einem Potential von bis zu 5 Prozent gesehen. Insbesondere bei Geschwindigkeiten unterhalb von 80 km/h dominierte der Roll- gegenüber dem Luftwiderstand. Bei der Bundesanstalt für Straßenwesen wurden Systeme und Verfahren für Messungen des Rollwiderstandes von Pkw-Reifen in einem Innentrommelprüfstand sowie mit einem Messanhänger entwickelt. In der vorliegenden Untersuchung wird gezielt der Frage nachgegangen, inwieweit Ergebnisse einer Messung im Prüfstand auf Ergebnisse einer Straßenmessung übertragen werden können und umgekehrt. Der Vergleich zeigt, dass die Messgenauigkeit mit dem Anhänger auf der Straße im Mittel geringer anzusetzen ist und erwartungsgemäß nicht die Aussagequalität von Messungen im Prüfstandsversuch erreicht wird. Dennoch weist jedes System Vorteile auf. So steht mit der Rollwiderstandsmessung im Prüfstand ein Verfahren zur Verfügung, bei dem als Schwerpunkt mehr der reifenseitige als der fahrbahnseitige Aspekt des Rollwiderstandes im Vordergrund steht. Hingegen kann mit dem Messanhänger vornehmlich der Einfluss der Oberflächeneigenschaften von verschiedenartigen Fahrbahnen untersucht werden. Beide Systeme ergänzen sich und können bei Fragestellungen zum Rollwiderstand sowohl von Reifen als auch von Fahrbahnoberflächen eingesetzt werden.
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Aufgrund des hohen Anteils von ca. 80 Prozent des Individualverkehrs am gesamten Personenverkehr, der abnehmenden Verkehrsräume und der zunehmenden Verkehrsdichte im innerstädtischen Bereich ist es erforderlich, geeignete Verkehrs- und Fahrzeugkonzepte zu entwickeln, um dieses Verkehrsaufkommen zu bewältigen. Die BMW AG hat vor diesem Hintergrund ein neuartiges Zweiradfahrzeug konzipiert. Auf diesem Fahrzeug sitzt der Fahrer aufrecht und angegurtet in einem speziellen Schutzraum, der aus Überrollbügeln gebildet wird. Zusätzlich verfügt das Zweirad im Frontbereich über eine Knautschzone. Da das Fahrzeug bezüglich der passiven Sicherheit über einen hohen Standard verfügt und die Akzeptanz am Markt davon abhängig ist, wird die Möglichkeit untersucht, den Fahrer dieses Fahrzeugs von der Helmtragepflicht zu befreien. Darüber hinaus werden allgemeine Aspekte der aktiven und passiven Sicherheit bewertet. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen es dem Bundesministerium für Verkehr ermöglichen, wissenschaftlich begründete Entscheidungen hinsichtlich der Befreiung von der Helmtragepflicht und den allgemeinen Zulassungsbedingungen zu treffen. Die Untersuchungen basieren auf Messergebnissen und Videoaufzeichnungen von Anprallversuchen, auf Ergebnissen von Computersimulationen, Daten aus Unfallerhebungen, Literaturstudien, Fachgesprächen und weiteren Analysen. Die Sicherheit des C1-Zweirades wurde jeweils für den Frontalanprall, den seitlichen Anprall und die Ausschleuderphase bewertet. Alle Versuchs- und Simulationsdaten ergaben Dummybelastungen, die zeigten, dass das C1-Fahrzeug im Frontalanprall erheblich sicherer ist als ein herkömmliches Zweirad. Auch beim seitlichen Anprall ergibt sich ein Sicherheitsvorteil gegenüber herkömmlichen Zweirädern. Die Ausschleuderphase bei einem Zweiradunfall ist sehr komplex. Soll der Fahrer des C1-Zweirades von der Helmtragepflicht befreit werden, ist sicherzustellen, dass sein Kopf zu keinem Zeitpunkt mit der Fahrbahn oder anderen Hindernissen in Kontakt kommt. Hierzu sind die Sicherheitsrahmenstruktur und das Gurtsystem entsprechend auszulegen. Um das Sicherheitspotential des Zweirades zu bewerten, wurden unter anderem Versuche nach ISO 13232 durchgeführt, in der Unfallkonstellationen zur Beurteilung des Schutzes von Zweiradaufsassen bei Unfällen empfohlen werden. Das Gutachten stellt fest, dass das C1-Zweirad die an die aktive und passive Sicherheit zu stellenden Anforderungen erfüllt. Darüber hinaus kann der Benutzer des Zweirades vorerst von der Helmtragepflicht befreit werden. Die Helmtragepflichtbefreiung ist an die Umsetzung von Sicherheitsanforderungen gekoppelt, die in einem Anforderungskatalog zusammengestellt wurden. In diesem Zusammenhang sind zwei neue Testverfahren entwickelt worden. Aus den Ergebnissen dieses Gutachtens wurden allgemeine Anforderungen für Zweiräder dieser Bauart definiert und eine Ausnahmeverordnung für die Straßenverkehrsordnung (Befreiung von der Helmtragepflicht) vorbereitet. Damit etwaige Probleme frühzeitig erkannt werden, sind nach Markteinführung Unfälle unter Beteiligung des C1-Zweirades sorgfältig zu beobachten und auszuwerten.
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Die Schwingungsdämpfer von Pkw werden in Deutschland bei der regelmäßigen technischen Überwachung im Rahmen der Hauptuntersuchung nach Paragraph 29 StVZO überprüft. In eingebautem Zustand werden sie dabei im wesentlichen nur einer Sichtkontrolle unterzogen, bei der die Dichtigkeit der Dämpfer und ihre äußerliche Unversehrtheit beurteilt werden. Ziel der Untersuchung war die Klärung der Frage, ob die Notwendigkeit einer aussagekräftigeren Kontrolle der Schwingungsdämpfer bei der regelmäßigen technischen Überwachung von Kraftfahrzeugen besteht, da die objektive Messung der Dämpferleistung problematisch ist und der Nutzen einer solchen Maßnahme bisher nicht quantifiziert werden kann. Objektive Prüfergebnisse an Schwingungsdämpfern sind jedoch nur in ausgebautem Zustand zu erhalten. Durch die Untersuchung sollte über eine "Ist-Zustands-Prüfung" von im Verkehr befindlichen Pkw und eine darauf aufbauende Hochrechnung der Anteil der Fahrzeuge, die mit defekten Dämpfern fahren, festgestellt werden. Die Auswertung der Reihenuntersuchung ergab, dass von 5.749 untersuchten Pkw 450 Pkw eine Fahrwerksbeurteilung erhielten, nach der an mindestens einem Rad der prüfstandspezifische Grenzwert nicht eingehalten wurde, was in der Regel auf einen defekten Dämpfer zurückzuführen ist. Dies entspricht hochgerechnet einem Anteil von 7,8 Prozent der zugelassenen Pkw. Folgt man den durch die Reihenuntersuchung ermittelten Ergebnissen und den bisher diskutierten Grenzwerten von 50 Prozent für die Restwirkung der Dämpfer, so würde die Einführung einer obligatorischen Dämpferprüfung zu erheblichen Kosten führen, deren Nutzen jedoch aufgrund fehlender Angaben derzeit nicht festgestellt werden kann. In Anbetracht der Unsicherheiten bezüglich des Einflusses defekter Schwingungsdämpfer auf das Unfallgeschehen und der ermittelten Defektrate konnte die Einführung einer obligatorischen Prüfung auf einem Prüfstand im Rahmen der regelmäßigen Hauptuntersuchung nicht abschließend bewertet werden.
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In der Europäischen Gemeinschaft werden derzeit jährlich ca. 50.000 Menschen bei Verkehrsunfällen getötet, ca. 10.000 davon als Fußgänger. Von den 10.600 (1992) in der Bundesrepublik Deutschland bei Straßenverkehrsunfällen Getöteten waren 1.800 Fußgänger (etwa 17 Prozent). Problemgruppen bei Fußgängerunfällen bilden die Kinder wegen ihrer hohen Unfallhäufigkeit und alte Personen wegen ihrer hohen Unfallschwere. Kopfverletzungen sind die häufigste Todesursache bei Fußgängerunfällen. Eine Verringerung der Unfallschwere kann - außer durch Verminderung von Fahr- beziehungsweise Aufprallgeschwindigkeiten der Fahrzeuge - nur durch konstruktive Eingriffe an der vorderen Fahrzeugaußenkontur oder dem Unterbau von Pkw erfolgen. Dazu ist es notwendig, einheitliche Prüfverfahren für die Beurteilung der "Fahrzeugaggressivität" gegenüber Fußgängern bereitzustellen. Die Ableitung eines Prüfvorschlages zur Simulation des Kopfaufpralls auf Fronthauben von Pkw beim Fußgängerunfall, unterteilt in Kopfaufpralltests für Erwachsene und Kinder, ist Gegenstand dieser Arbeit. Es werden, ausgehend von einer Analyse der Unfallstatistik, der Entstehungsmechanismus von Kopfverletzungen erklärt, die für ein Prüfverfahren notwendigen Eingangsparameter (Masse, Geschwindigkeit, Aufprallstellen am Fahrzeug etc.) abgeleitet und die Ergebnisse der gewählten Prüfkörpertestmethode mit Ergebnissen von Leichenversuchen verglichen. Eine Kosten-/Nutzen-Betrachtung am Schluss der Arbeit zeigt, dass sich bei nur geringen Kosten ein volkswirtschaftlicher Nutzen durch eine allgemeine Anwendung des Prüfverfahrens mit ca. 270 Millionen DM allein in der Bundesrepublik Deutschland pro Jahr erzielen ließe.
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In Form einer Pilotstudie wurden eine Literaturrecherche, eine Befragung von Experten der Automobilindustrie und theoretische Untersuchungen zur Frage der Head-Up-Display-Technik (HUD) im Kraftfahrzeug durchgeführt. Auf der Suche nach neuen, die Sicherheit des Kraftfahrzeugverkehrs fördernden Anzeigen findet das HUD zunehmend Interesse. Das Prinzip des HUD im Kraftfahrzeug besteht darin, dass die Informationen des Displays über den in die Windschutzscheibe integrierten Combiner in die Verkehrsszene als virtuelles Bild eingeblendet werden. In Europa wurden von Automobil- und Zulieferfirmen ca. ein Dutzend HUD-Systeme als Experimentalsysteme entwickelt. In den europäischen Forschungsprogrammen PROMETHEUS und DRIVE wird das HUD als eine von mehreren neuen Anzeigetechniken untersucht. In den USA und Japan befinden sich HUD-Systeme in Serienfahrzeugen bereits seit einigen Jahren auf dem Markt. Informationen auf einem HUD im Kraftfahrzeug werden schneller und sicherer abgelesen, als auf der konventionellen Instrumententafel. Insbesondere die physiologischen Anteile des Wahrnehmungsvorganges, das heißt die Augenbewegung, das Akkommodieren und das Adaptieren, erfolgen mit einem HUD schneller. Allerdings kann die Verquickung der Verkehrsszene mit bordeigenen Informationen zu verändertem Fahrverhalten und zu anderen Beobachtungsstrategien der Kraftfahrer führen. Die HUD-Technik ist zwar relativ fortgeschritten, jedoch liegen nur wenige fundierte experimentelle Ergebnisse vor. Es wurde daher eine Untersuchungsreihe mit Labor-, Simulator- und Feldexperimenten entworfen, die offene Fragen zu Nutzen, Informationsinhalten und Gestaltung von HUD-Anzeigen beantworten sollen. Gesetzliche Vorschriften der StVZO und die sie tangierenden EG-Richtlinien beziehungsweise ECE-Regelungen legen die Mindestanforderungen an die Sicht aus Kraftfahrzeugen fest, und es bestehen Vorgaben sowohl für die mögliche Position der HUD-Anzeigen, als auch für die Transmission und für die Farberkennung der Verkehrsobjekte.
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Der Anteil von Geländefahrzeugen an der Gesamtzahl von Personenkraftwagen betrug im Juli 1991 in den alten Bundesländern ca. 1,1 Prozent. Nach eigenen Erhebungen sind etwa 62 Prozent der Geländefahrzeuge mit einem Frontschutzbügel ausgestattet. Der Bundesminister für Verkehr hat die BASt beauftragt zu prüfen, ob solche Konstruktionen einen Einfluss auf die Verletzungen bei Kollisionen mit Fußgängern und Zweiradbenutzern haben. Dazu wurde das Datenmaterial der Unfallerhebung der Medizinischen Hochschule Hannover ausgewertet und die um fahrzeugtechnische Angaben ergänzten Unfalldaten aus Nordrhein-Westfalen betrachtet. Weiterhin wird von Komponententests berichtet, die den Anprall menschlicher Körperteile an das Fahrzeug simulieren. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchung wurde ein Frontschutzbügel hergestellt, der weniger aggressiv gegenüber ungeschützten Verkehrsteilnehmern ist. Zur Quantifizierung der Gefährdung von Fußgängern wurden zwei gängige Geländefahrzeugtypen mit und ohne Frontschutzbügel gemäß dem Prüfvorschlag der EEVC-WG 10 zur Bestimmung der Fußgängerverträglichkeit von Pkw-Frontflächen getestet. Die Ergebnisse aus den Versuchsreihen wurden mit Ergebnissen aus Versuchen an normalen Pkw verglichen.Es kann festgestellt werden, dass bei einem Unfall mit Kopfanprall eines Kindes an ein mit Frontschutzbügel ausgestattetes Geländefahrzeug bei 20 km/h mit gleichen Kopfbelastungen zu rechnen ist, wie bei einem Unfall mit 30 km/h mit einem Geländefahrzeug ohne Frontschutzbügel, beziehungsweise mit 40 km/h mit einem normalen Pkw. Für den Hüftanprall eines Erwachsenen an die Haubenkante ist bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 25 km/h bei einem Fahrzeug mit Frontschutzbügel mit gleichen Belastungen zu rechnen, wie bei einem Unfall mit einem Fahrzeug ohne Frontschutzbügel bei 40 km/h (Pkw oder Geländewagen). Für die Belastungen des Knies eines Erwachsenen lässt sich keine Verschlechterung durch montierte Frontschutzbügel ableiten.
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Das Auto gerät zunehmend in das Spannungsfeld zwischen dem Bedürfnis nach Mobilität und dem Umweltschutz. Viele Maßnahmen zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemission wurden bereits ergriffen. Nunmehr wird auch dem Rollwiderstand der Bereifung Beachtung geschenkt. Dem Autofahrer werden von mehreren Reifenherstellern sogenannte "rollwiderstandsarme" Reifen angeboten. In den Werbeaussagen der Hersteller wird eine Reduzierung des Rollwiderstandes mit bis zu 30 Prozent angegeben und eine Kraftstoffersparnis von bis zu 5 Prozent versprochen. Durch die Untersuchung der Bundesanstalt für Straßenwesen sollte diese Aussage überprüft werden. Dabei wurden im Prüfstand Fahrzeug/Fahrbahn ingesamt jeweils drei Reifen von drei Herstellern in zwei Reifengrößen (175/70 R13 T und 195/65 R15 H/V) als Normalversion und als rollwiderstandsarme Ausführung bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten getestet. Gemessen an den Werbeaussagen konnte lediglich bei einem Reifenhersteller das gesteckte Ziel annähernd erreicht werden.
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Künftig sollen in Kfz-Scheinwerfern anstelle von Glühlampen auch Gasentladungslampen eingesetzt werden können. Hierbei handelt es sich um Hochdruckentladungslampen, die sich von bisher eingesetzten Halogen-Glühlampen durch die spektrale Verteilung ihres Lichtes, eine höhere Leuchtdichte und einen größeren Lichtstrom - bei geringerer elektrischer Aufnahmeleistung - unterscheiden. Derzeit werden Lampen unter der Bezeichnung D 1 in ein deutsches Fahrzeug der gehobenen Klasse eingebaut. Im Rahmen einer Vorstudie innerhalb des Projektes wurden die folgenden Punkte untersucht: - Integrierbarkeit der Lampe und des Scheinwerfers in bestehende Regelungen; - lichttechnische Eigenschaften der Gasentladungssysteme wie Zünd- und Anlaufverhalten in unterschiedlichen Betriebszuständen; - Farbwiedergabe retroreflektierender Verkehrszeichen und Signaleinrichtungen; - Leuchtdichtekontraste bei retroreflektierenden Materialien und Rückstrahlern; - Sicherheitsaspekte; - Blendung des Gegen- und des vorausfahrenden Verkehr. In der anschließenden Hauptstudie wurden Vorwärtsreflexion an Fahrbahnoberflächen zur Bestimmung der indirekten Blendung im trockenen und nassen Zustand; - spektrale Reflexion von Fahrbahndecken; - Streuleuchtdichten vor dem Fahrzeug bei Schlechtwettersituationen; - Blendungsunterschiede zwischen konventionellen und Gasentladungs-Systemen; - Gradient der Hell-Dunkel-Grenze untersucht. Bei der Untersuchung der Vorwärtsreflexion zeigte sich, dass sich bei nassen Fahrbahnoberflächen das Maximum der Reflexion in Fahrtrichtung verschiebt. In Schlechtwettersituationen wurde durch den größeren Lichtstrom ein Anstieg der Streuleuchtdichte gemessen. Aus diesem Grunde scheint eine Begrenzung der Vorfeldbeleuchtungsstärke sinnvoll. Aufgrund der Fahrzeugdynamik ergeben sich verschiedene Gradienten der Hell-Dunkel-Grenzen. Sie sind abhängig vom Fahrzeugtyp sowie von der Ausstattung der Fahrzeuge mit Niveauregulierung und automatischer Leuchtweitenregelung. Es ergab sich bei Verwendung von Gasentladungssystemen eine Erhöhung der Blendung. Die Blendbeleuchtungsstärken lagen dabei höher als bei vergleichbaren Halogensystemen. Ebenso wird durch die Vorwärtsreflexion auf der Fahrbahnoberfläche eine erhöhte Blendbeleuchtungsstärke bewirkt. Es zeigte sich, dass insbesondere zur Ermittlung der Beeinflussung älterer Verkehrsteilnehmer durch Gasentladungslampen weitere Untersuchungen erforderlich sind.
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Um die Verletztenschwere von ungeschützten Verkehrsteilnehmern bei der Kollision mit Personenkraftwagen zu reduzieren, sollte die Fahrzeugfront bestimmten Anforderungen entsprechen. Dazu wurde von der EEVC-WG 10 ein Testverfahren zur Prüfung der Pkw-Frontfläche vorgeschlagen. In dieser Untersuchung wurde der Nutzen an vermeidbaren Personenschäden geschätzt, der erzielt werden könnte, wenn alle Pkw diese Anforderungen erfüllten. Als Nutzen wurde das Reduktionspotential bei Getöteten, der mögliche Übergang von Schwerverletzten zu Leichtverletzten und von Leichtverletzten zu Unverletzten bewertet. Verletzungsminderungen innerhalb der Gesamtheit der Schwerverletzten konnten nicht bewertet werden. Auch die hohe Dunkelziffer der Verletzten ging nicht in die Rechnung ein. Daraus ergibt sich, dass der errechnete Nutzen eine Mindestgröße darstellt. Diese Größe wird stark beeinflusst von einer gegebenen Verteilung der Pkw-Kollisionsgeschwindigkeiten, denn ein Nutzenpotential des EEVC-WG-10-Testverfahrens kann nur für Kollisionsgeschwindigkeiten bis 40 km/h angenommen werden. Um mit einer verlässlichen Datenbasis zu arbeiten, wurde diese Untersuchung zunächst für die Bundesrepublik Deutschland (Gebietsstand vor dem 3. Oktober 1990) und das Jahr 1990 durchgeführt. Dafür errechnete sich ein Nutzenpotential pro neuzugelassenem Pkw in Höhe von 46 bis 63 DM (22 bis 31 ECU) nach deutschen Unfallkostensätzen oder 28 bis 36 ECU nach europäischen Durchschnittskostensätzen. Wirtschaftlich ist die Maßnahme, solange die Kosten pro neu zugelassenem Pkw (zum Preisstand 1990) diesen Betrag nicht übersteigen. Von diesem Ergebnis ausgehend, wurde dessen zeitliche und regionale Übertragbarkeit erörtert. Es ist wahrscheinlich, dass das Ergebnis für ganz Deutschland gilt, da die Maßnahme nicht vor dem Jahr 2000 eingeführt wird und die Vollausrüstung aller Pkw mit dem geforderten Fußgängerschutz erst 10 Jahre später erreicht ist. Aus Prognosen bis zum Jahre 2010 für die Entwicklung der Bevölkerungszahl (gleichbleibender Fußgängeranteil vorausgesetzt) und der Zahl der Pkw-Neuzulassungen lässt sich keine Änderung des Nutzenpotentials herleiten. Weil für andere EG-Länder die Verteilung der Kollisionsgeschwindigkeiten bei Fußgängerunfällen unbekannt ist, können die Wirksamkeitsannahmen dieser Untersuchung nicht auf andere Länder übertragen werden.
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Der Nutzen des Schutzhelmes für motorisierte Zweiradfahrer ist unumstritten. Die Grenzwerte für eine zulässige Kopfbeschleunigung bei der Prüfung des Dämpfungsverhaltens gemäß ECE-R 22 sind jedoch weiterhin in der Diskussion. In der vorliegenden Untersuchung wird deshalb die Kopfbelastung eines Dummys beim Pkw-Crash-Versuch mit den Belastungen des behelmten Prüfkopfes bei Fallversuchen gemäß ECE-R 22 verglichen. Bei den durchgeführten Fallversuchen besteht ein enger Zusammenhang zwischen HIC und maximaler Beschleunigung, der durch eine analytische Funktion beschrieben werden kann. Es kann gezeigt werden, dass die bei ECE-R 22 zulässige Kopfbeschleunigung von 300 g einem HIC von etwa 3400 entspricht. Zur Bewertung von Schutzhelmen mit verbesserten Stoßabsorptionseigenschaften erscheint es sinnvoll, wie anhand von Modellrechnungen gezeigt wird, den HIC als Schutzkriterium einzuführen. Bei einer Anprallgeschwindigkeit von 7 m/s kann ein HIC von 1500 als realistische Forderung angesehen werden, sofern bei der ECE-Regelung der sogenannte Zweitschlag entfällt. Bei den Pkw-Versuchen ist kein Zusammenhang zwischen HIC und maximaler Beschleunigung vorhanden. Hier ist der HIC als Verletzungskriterium etabliert, und das ist für den komplexen Verlauf des Signals der Kopfbeschleunigung sinnvoll. Eine Bewertung nach anderen Kopfschutzkriterien würde die Rangfolge der einzelnen Versuche ändern. Bei Helmversuchen auf den Stirnanprallpunkt B werden starke Rotationen des rückprallenden Systems Prüfkopf/Helm beobachtet. In Verbindung damit treten hohe Rotationsbeschleunigungen auf. Diese liegen, wie bei einem Teil der Helmversuche gemessen, zwischen 2,4 und 4,8 krad/s2.
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Von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) und dem Rheinisch-Westfälischen TÜV wurde 1988/89 eine Pilotstudie zum Einfluss der Korrosion auf die passive Sicherheit von Pkw bei drei unterschiedlichen Fahrzeugtypen durchgeführt. Es wurde je ein dem Alter entsprechend durchschnittlich durch Korrosion geschädigtes älteres und ein möglichst gering geschädigtes jüngeres Fahrzeug bezüglich des Korrosionszustandes vermessen und im Aufprallversuch getestet. Bei den von der BASt durchgeführten Wandaufpralltests versagten insbesondere bei den älteren Fahrzeugen sicherheitsrelevante Fahrzeugteile. Es wurde daraufhin beschlossen, die Pilotstudie mit der vorliegenden zweiten Untersuchung unter den folgenden zwei Vorgaben fortzuführen: - Verbreiterung der Datenbasis von Tests mit weiteren Fahrzeugtypen mit starker Korrosion. - Prüfung von Fahrzeugen des gleichen Typs wie in der Pilotstudie, jedoch sollten an ihnen Korrosionsschutzmaßnahmen verwirklicht sein, welche die Automobilindustrie mit Beginn der 80er Jahre in die Fertigung eingeführt hatte. Die stark korrodierten Fahrzeuge der jetzt vorliegenden Untersuchung zeigten ein ähnliches Versagensspektrum wie die stark korrodierten Fahrzeuge der Pilotstudie. An den korrosionsgeschützten und auch jüngeren Nachfolgemodellen der Fahrzeuge der Pilotstudie konnte kein korrosionsbedingter Einfluss auf die passive Fahzeugsicherheit mehr gefunden werden.
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Although the bus belongs to the safest traffic means, single accidents can be particularly severe and concern many passengers. Especially in case of fires a high number of injured and killed persons can be the outcome. Fire safety of buses therefore is of high importance. With the increase of plastic materials as a material for the interior equipment of buses and coaches due to their good mechanical properties combined with low weight, the question arises whether the safety level has decreased in case of a fire during the last years " also compared to other means of transport. Because of the combustible plastics and their ability to release a high amount of heat the main fire load in buses is no longer the fuel but the plastic materials which are also often easy to ignite. Besides the flammability of the equipments, also the production of smoke, the smoke development and propagation as well as its toxicity are of interest. That counts for the passengers as well as for the test methods and its limit values. The severe fire in Germany near Hanover in 2008 with 20 fatalities showed how disastrous such fires can be. For those reasons several research projects were initiated on behalf of the German Federal Highway Research Institute. At the one hand the fire behaviour of coach interiors was examined in general focusing on fire propagation as well as fire detection and signalling. As result, recommendations with regard to early fire detection systems for the engine compartments and onboard extinguishing equipment were elaborated. On the other hand research was carried out to examine heat release, smoke, smoke propagation and its toxicity due to burning bus interior materials. In this project small and real scale experiments on material specimens, interior parts and vehicles were performed. Trains and buses often have very similar operation conditions. Consequently, bus interior material was tested according to the regulations for rail vehicles, i.e. DIN EN 45545 as well as DIN 5510. None of the tested bus interior materials would have been allowed to use in a train. The fire safety regulations for bus materials are on a low level compared to other transport sectors, i.e. railway, ship and aircraft. Also numerical investigations with the Fire Dynamics Simulator (FDS) were performed. The very rapid fire development during the severe bus fire from 2008 could be predicted with the numerical model. The model was then used to investigate the influence of different materials, ventilation conditions and ignition sources. The bus materials contribute significantly to a very rapid fire development in bus fires. Especially, the flammable ceiling and the passenger seats were identified to be key issues of the fire propagation in a bus and can be explained by the rapid fire spread along the ceiling and the high fire load of passenger seats. As conclusion of the project effective and economically reasonable fire safety requirements for interiors of buses are recommended which would improve the current situation. Proposals for amendments of current requirements are recommended including the specification of appropriate limit values. In particular, it is taken into consideration which reasonable fire safety standards from other transport sectors, especially the rail sector, should be transferred to buses
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen alternativer Antriebskonzepte auf die Fahrdynamik von Pkw. Es werden einleitend die konventionellen und alternativen Antriebskonzepte sowie Unterschiede in Hinblick auf die Fahrdynamik herausgearbeitet. Die Ergebnisse einer Recherche zur Fahrwerksentwicklung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen zeigen keine klaren Trends zu neuartigen oder geänderten Fahrwerkskonzepten, sodass auf eine getrennte Betrachtung von Fahrwerken für Fahrzeuge mit konventionellen und alternativen Antrieben verzichtet werden kann. Die erarbeiteten Unterschiede zwischen konventionellen und alternativen Antrieben zeigen, dass die Möglichkeit der Rekuperation von Hybrid- und E-Fahrzeugen insbesondere bei kombinierten Längs- und Querkräften zu deutlichen Auswirkungen auf die Fahrdynamik führen kann. Im nächsten Schritt werden daher Fahrmanöver zusammengestellt und in Bezug auf die Relevanz für die Rekuperation analysiert. Dabei erweist sich das nach DIN ISO 7975 genormte Fahrmanöver "Bremsen im Kreis" als zielführend, die Auswirkungen der Rekuperation auf die Fahrdynamik zu analysieren. Außerdem wird das Fahrzeugverhalten bei einer Geradeausbremsung und folgender Lenkanregung sowie bei einer Bremsung auf μ-Split untersucht, da auch hier Wechselwirkungen von Antrieb und Fahrwerk auftreten. Zur Beurteilung der Ergebnisse wird neben der Fahrstabilität auch die Wahrnehmbarkeit eines geänderten Fahrverhaltens betrachtet. Anhand einer Literaturrecherche wurde für die Giergeschwindigkeit ein Schwellwert von 3-°/s für die Wahrnehmbarkeit gefunden. Die Ergebnisse einer Simulationsstudie mit zwei Fahrzeugkonzepten (Front-/Heckantrieb) in den drei genannten Fahrmanövern zeigen, dass die Rekuperation in weiten Bereichen der Längsverzögerungen sinnvoll eingesetzt werden kann. Bei der Bremsung in der Kurve führt die Rekuperation an der Vorderachse zu einer deutlichen Reduzierung störender Fahrzeugreaktionen und kann auch bei höheren Querbeschleunigungen verwendet werden. Bei der Rekuperation an der Hinterachse kann es insbesondere auf Niedrigreibwerten bei Bremsungen in der Kurve zu kritischen Fahrzuständen kommen. Durch die Begrenzung des Rekuperationsmomentes bei großen Schlupfwerten kann die Stabilität des Fahrzeugs jedoch sichergestellt werden. Auch die Ergebnisse der Simulationen der anderen Fahrmanöver zeigen, dass bei geringen Schlupfwerten keine wahrnehmbaren fahrdynamischen Unterschiede festzustellen sind.
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Fahrerassistenzsystemen mit Umfeldwahrnehmung wird ein hohes Potenzial zur Unfallvermeidung zugeschrieben, wenn diese umfassender und intensiver in die Fahrdynamik von Fahrzeugen eingreifen und weiter vernetzt werden. Diese erweiterten Eingriffsmöglichkeiten erzeugen auch neue Risiken, welche vor der Genehmigung und Zulassung für den öffentlichen Straßenverkehr abgesichert werden müssen. Neuartig ist bei diesen Systemen, dass sie nur über eine Situationsrepräsentation die unfallvermeidenden Handlungen ableiten können. Somit kommt zum Risiko des Versagens von Systemkomponenten, das bereits durch die ISO 26262-Norm zur funktionalen Sicherheit adressiert ist, das Risiko aufgrund einer falschen Interpretation auftretenden, nicht situationsgemaessen Auslösung, z. B. durch Situationskonstellationen, die bei der Entwicklung nicht berücksichtigt wurden und daher in den Funktionsspezifikationen nicht enthalten sind. Um die Anforderungen an Absicherungsmethoden für diese Assistenzsysteme zu identifizieren, werden diese zusammengestellt und der Absicherungsaufwand mit bestehenden Methoden, bspw. aufbauend auf den Anforderungen der ISO 26262, bestimmt. Die Analyse zeigt, dass bisherige Ansätze sowohl hinsichtlich der objektiven Nachweisbarkeit der Vollständigkeit der theoretisch möglichen Situationen Lücken aufweisen als auch hinsichtlich des Umfangs der notwendigen Spezifikationen und deren Prüfung in Versuchen. Aufgrund des daher zu erwartenden Aufwands für den Nachweis eines sicheren Verhaltens der Systeme sind eine Priorisierung von Fahrsituationen und die Gewährleistung einer hohen Übertragbarkeit von Bewertungsergebnissen notwendig. Um die Vollständigkeitsproblematik zu adressieren, wird ein Ansatz vorgestellt, der eine objektive Bewertung und den Vergleich von Fahrsituationen ermöglicht. Abschließend werden die Erkenntnisse zusammengefasst und notwendige weitere Schritte für die Schaffung einer einheitlichen Absicherungsstrategie für Fahrerassistenzsysteme abgeleitet.
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Es wird zunächst eine Übersicht über typische Systembausteine und wesentliche Akteure für den Betrieb Intelligenter Verkehrssysteme (IVS) in Deutschland gegeben. Unter Verwendung der IVS-Systembausteine werden für die vier Systemsparten Intelligenter Verkehrssysteme - die Straßenverkehrstelematik, - die Verkehrsinformationsdienste, - die autonomen Fahrerassistenzsysteme und - die kooperativen Systeme einfache funktionale Anwendungsbeispiele skizziert und analysiert. Die Anwendungsbeispiele bilden den Ausgangspunkt für eine Rekombination der Systembausteine. Die so erreichte Auflösung der Systemgrenzen hin zur Modularisierung der einzelnen Szenarien liefert eine Vielzahl neuer Kombinationsmöglichkeiten der identifizierten Bausteine intelligenter Verkehrssysteme in einer Matrix. Der vorliegende Bericht verdeutlicht und veranschaulicht die Potenziale dieses Baukastens, benennt außerdem aber auch die noch zu bewältigenden Herausforderungen im organisatorischen, funktionalen und technischen Bereich. Der Bericht ist als Grundlagenarbeit zu verstehen, die in eine Vielzahl weiterführender Aktivitäten in Deutschland als harmonisierte Analyse eingeflossen ist und noch einfließen wird.
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Unfälle im Straßenverkehr sind in aller Regel Konsequenzen normalen Fahrverhaltens, das an eine bestimmte Situation nicht angepasst war und daher zum Unfall beigetragen hat. Zur Klassifikation dieses mutmaßlich fehlerbehafteten Verhaltens wurde im hier berichteten Projekt eine Taxonomie entwickelt. Sie dient der Klassifizierung von Fahrerfehlverhalten und integriert Aspekte des menschlichen Informationsverarbeitungsprozesses sowie die drei Fehlertypen von RASMUSSEN (1983). Als Bestimmungsstücke beinhaltet die Taxonomie Fehlertypen (regel-/wissens-/fertigkeitsbasiert) und Entscheidungsknoten mit Fragen, deren Beantwortung den Analysten zum jeweiligen Fehler führt. Zusammengefasst bietet die erarbeitete Taxonomie eine breite Anwendbarkeit für die Klassifikation von Fahrfehlern und fehlerfreiem Verhalten bei Manövern, kritischen Situationen bis hin zu Beinaheunfällen oder Unfällen, z. B. zur Harmonisierung der (Video-)Auswertung von FOT- und NDS-Datensätzen oder für In-Depth-Unfallerhebungen. Die Taxonomie wird komplementiert durch eine Übersicht über Fehlervorläuferbedingungen, die im Sinne von Genotypen (HOLLNAGEL 1998) in ihrer jeweiligen Ausprägung auslösende und begünstigende Bedingungen für Fehler, Beinaheunfälle und Unfälle darstellen. Die Übersicht ist als erweiterbares strukturierendes Dokument zu sehen, welches je nach wissenschaftlichen Erkenntnissen verändert werden kann. Gemeinsam mit der Taxonomie bildet sie die Basis für die Ableitung von Fahrerassistenzbedarf und andere Maßnahmen, zur Generierung von Hypothesen und zur strukturierten Sammlung von Studienergebnissen. Der vorliegende Bericht adressiert die FOT- und NDS-Community sowie allgemein verkehrspsychologisch-wissenschaftlich Interessierte. In acht Kapiteln widmet er sich den Arbeitsschritten und Ergebnissen der Taxonomieentwicklung.
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Die hier vorgestellten Forschungsprojekte hatten die Aufgabenstellung, - sinnvolle Obergrenzen für den biogenen Blend-Anteil im Kraftstoff aus ökonomisch-technischer Sicht aufzuzeigen sowie - technische Anforderungen an Pkw aus Altbestand und Neufahrzeugen für den Betrieb mit solchen Kraftstoff-Blends zu untersuchen, insbesondere in Hinblick auf Aspekte der Dauerhaltbarkeit. Auf Basis einer umfangreichen Literaturrecherche wurden zunächst sinnvolle Beimischungen ermittelt, die in 5 Fahrzeugen (3 Otto-Pkw, 2 Diesel-Pkw) auf einem Abgasrollenprüfstand getestet wurden. Anschließend wurden zwei Fahrzeuge einer Dauerlaufuntersuchung (ca. 80.000 km) unterzogen. Hierbei wurden u. a. Emissionsverhalten, Kraftstoffverbrauch und Motorleistung bewertet und Motorölproben entnommen. Am Ende der Dauerlaufuntersuchungen wurden bei beiden Fahrzeugen Motor und Kraftstoffsystem sorgfältig inspiziert. Aus fahrzeugtechnischer Sicht begrenzen bei Biodiesel vor allem die Ölverdünnung sowie der Anstieg der NOx-Emissionen den maximal möglichen Beimischungsanteil. Bei Bio-Alkohol sind insbesondere die Materialverträglichkeit und der Kraftstoffverbrauch limitierende Faktoren für erhöhte Beimischungen. Obwohl die betrachteten Euro-5-Fahrzeuge nicht für den Betrieb mit erhöhten Beimengungen an Biokraftstoffen ausgelegt waren, wurden die maßgeblichen Grenzwerte für die limitierten Emissionen im Verlauf der Untersuchungen nicht überschritten. Mit Ausnahme von NOx bei den Dieselfahrzeugen wurden darüber hinaus sogar die Euro-6-Grenzwerte unterschritten.
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Ziel des hier dargestellten Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Beanspruchungsmodells zur Bewertung von Informationssystemen beim Motorradfahren. Dazu ist zunächst das Feld der Belastungs-/ Beanspruchungsmessung, -darstellung und deren Auswirkungen für den Bereich des Motorradfahrens abzustecken. Anhand verschiedener Studien in der Motorradsimulation wurde eine erste inhaltliche Näherung an das Thema Infotainment auf dem Motorrad vorgenommen. Hauptaugenmerk liegt auf Studien zu Belastung/Beanspruchung, die schließlich mit der erarbeiteten Messanordnung durchgeführt wurden. N = 14 bis 20 Personen nahmen, je nach Versuchsreihe, an folgenden Studien teil: - Validierung der Motorradsimulation als Methode, - Beschreibung der Belastung/Beanspruchung auf dem Motorrad, - Vergleich der Belastung/Beanspruchung Motorrad - PKW, - Darstellung der Auswirkung von Blickabwendung anhand Okklusion (Verdunkeln des Bildes über einen bestimmten Zeitabschnitt, bei Fortführung der Fahraufgabe), - Untersuchung der Auswirkung verschiedener Nebenaufgaben auf das Motorradfahren. Es zeigte sich, dass Belastung/Beanspruchung beim Motorradfahren ein viel versprechendes, bislang zu wenig behandeltes Forschungsthema ist. Die Motorradsimulation bietet eine gute Möglichkeit zur Untersuchung von Belastung und Beanspruchung des Fahrers im "normal" fahrdynamischen Bereich. Aus diesem Grund wird eine weitergehende Forschung dringend empfohlen, da erst durch eine geeignete Simulation die gefahrlose Untersuchung von Assistenz- und Informationssystemen auf dem Motorrad möglich wird. Aus technischer Perspektive zum aktuellen Forschungsstand bleibt zu erwähnen, dass die Moeglichkeit zur Simulation des Lenkens in der Motorradsimulation leider nur unzureichend umsetzbar ist. Inhaltlich hat sich gezeigt, dass Informationssysteme für das Fahren auf dem Motorrad eine große Gefahrenquelle darstellen. Die Fahrer können ihre Leistung beim Bedienen eines Systems nicht immer optimal einschätzen. Bei der Entwicklung solcher Systeme sollte dieser Befund dringend berücksichtigt werden.
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Die Bedeutung von Standards allgemein und Schnittstellenstandards in besonderem Maße sowie zugehöriger Standardisierungsprozesse hat in den letzten Jahren massiv zugenommen. Vor dem Hintergrund und den Zukunftsaufgaben von Intelligenten Verkehrssystemen (IVS) führt die Konvergenz der Branchen Telekommunikation, Medien und Informationstechnologie dazu, dass ehemals feste Grenzen zwischen der Kommunikation und Information zusehends verschwimmen. Gleichermaßen besteht in der Verkehrstelematik zunehmend Bedarf an nachhaltigen Standard-Schnittstellenlösungen zur Sicherstellung der Interoperabilität der Systeme und deren Komponenten, dies verstärkt aufgrund der Proliferation von Sensorsystemen durch zunehmende Ausstattung mit miniaturisierten Chipelementen. Analog trifft dies auch für die Automobiltechnik und deren Vernetzung in kooperativen Verkehrs- und Fahrerassistenzsystemen mittels C2X-Kommunikation zu. Die Standardisierungsforschung ist dementsprechend ein vergleichsweise noch junges Forschungsgebiet. Dies gilt sowohl für die nationale als auch internationale Ebene. Zur Bewältigung des ansteigenden Datenaufkommens bei gleichzeitig technologisch kürzer werdenden Innovationszyklen sind umso mehr effiziente Standardisierungsprozesse erforderlich, um aus übergreifendem Datenaustausch nachhaltig Nutzen für das Verkehrsmanagement schöpfen zu können. Besonders an die Akteure der Standardisierung offener Systeme der Straßenverkehrstelematik stellen sich neue Herausforderungen und Fragen hinsichtlich der Organisation eines hierfür geeigneten Standardisierungsprozesses. Die Forschungsarbeiten im FE-Projekt 63.0013/2009/BASt unterstützen die Vorbereitung der Entscheidung auf staatlicher Ebene über die zukünftige Positionierung der öffentlichen Hand bezüglich der Begleitung und Unterstützung von Standardisierungsaktivitäten offener Systeme im Sektor kommunal eingesetzter Straßenverkehrstelematik. Untersucht werden hierzu die seit Beginn in Deutschland im Jahre 1999 bisherig im Standardisierungsprozess OCIT (Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems) und OTS (Open Traffic Systems) erzielten und künftig bei weitergehender Standardisierung zu erwartenden Nutzwirkungen und Risiken. Berücksichtigt werden in Hinblick auf den im November 2011 zur künftigen Harmonisierung der Standardisierung offener Schnittstellen gegründeten Standardisierungsverbund OCTS (Open Communication Standards for Traffic Systems) dabei die erwachsenden Einflussfaktoren und Anforderungen aus affinen Standardisierungsaktivitäten sowie EU-Richtlinien, insbesondere zu kooperativen IVS.
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Ziel des Projektes war es, bedingt durch die wachsende Anzahl der im Verkehr befindlichen elektrisch und hybrid-elektrisch betriebenen Fahrzeuge, notwendige Anpassungen der periodisch technischen Überwachung zu erarbeiten. Dazu wurden von verschiedenen Fahrzeugen die relevanten Bauteile des elektrischen Antriebsstrangs identifiziert und deren Ausfallverhalten analysiert. Um die Degradationsauswirkungen einzelner Bauteile und Funktionen auf das gesamte System bestimmen zu können, hat die FSD ein Simulationsmodell erstellt. Die daraus ermittelten Ergebnisse waren Grundlage für die Bestimmung verkehrssicherheits- und umweltkritischer Bauteile sowie deren Funktionen. Diese Modellaussagen wurden mit Realversuchen an Fahrzeugen validiert. Zusätzlich konnten in einem Feldversuch 2.560 Fahrzeuge mit elektrischem Antriebsstrang untersucht werden. Aus diesen Ergebnissen lassen sich Änderungsvorschläge für die Untersuchungen und Vorgaben ableiten. Dafür ist für einen Großteil dieser Untersuchungen die Nutzung von Diagnosedaten eine geeignete Möglichkeit. Die 47. Verordnung zur Änderung straßenverkehrsrechtlicher Vorschriften berücksichtigt bereits an vielen Stellen die neuen Antriebskonzepte. Von daher werden lediglich geringe Anpassungen in der StVZO für -§ 19 und den Beispielkatalog dazu, -§ 29, Anlage VIIIa, Anlage VIIId sowie die HU-Richtlinie vorgeschlagen. Für die Durchführung der Untersuchungspunkte zum HV-System ist die Entwicklung einer Hochvolt-Richtlinie empfehlenswert. Einige wichtige Prüfverfahren lassen sich derzeit technisch noch nicht umsetzen. Dazu sind Änderungen der internationalen Bau- und Betriebsvorschriften notwendig. Diese werden bei der EU/UNECE anzuregen sein. Es besteht über dieses Projekt hinaus weiterhin Forschungsbedarf, um sich intensiv mit diesen Fahrzeugen zu befassen und deren Weiterentwicklung zu beobachten, damit notwendige Auswirkungen auf die PTI rechtzeitig erkannt werden können.
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Aktive Systeme der passiven Fahrzeugsicherheit zum Fußgängerschutz, sogenannte crash-aktive Fußgängerschutzsysteme, werden seit 2005 zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen (siehe Verordnung (EG) Nr. 78/2009 und 631/2009) in Serienfahrzeugen eingesetzt. Diese crash-aktiven Fußgängerschutzsysteme stellen im Gegensatz zu den rein passiven Systemen nur eine instationäre Lösung dar. Da die innerhalb der gesetzlichen Anforderungen definierten Testverfahren zur Bewertung stationärer Systeme entwickelt wurden, können derzeit mögliche Risiken instationärer Systeme nicht berücksichtigt werden. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll ein Bewertungsverfahren für diese crash-aktiven Fußgängerschutzsysteme entwickelt werden, welches das reale Potential dieser Systeme möglichst gut wiedergibt. Basis hierfür soll eine umfangreiche Untersuchung zusätzlicher Risiken bilden. Die hier untersuchten instationären Schutzmaßnahmen werden nur im Falle eines Fahrzeuganpralls gegen Fußgänger aktiviert, der daher zuverlässig erkannt werden muss. Für die hierfür eingesetzten, kontaktbasierten Sensorsysteme stellen Fußgänger mit geringen Lasteinträgen in die Fahrzeugfront eine große Herausforderung dar. Die Lasteinträge hängen von zahlreichen Faktoren, wie bspw. der Höhe der entsprechenden Krafteinleitungspfade sowie der Größe und dem Gewichts des Fußgängers, ab. Mit Hilfe von umfangreichen Anprallversuchen und -simulationen wird gezeigt, dass die bisher eingesetzten Prüfkörper nur zum Teil für die Erfüllung dieser Anforderungen geeignet sind. Für ein geeignetes Prüfverfahren müssen daher neue Prüfkörper entwickelt werden. Durch die Aktivierung der Schutzmaßnahme soll bei den crash-aktiven Systemen vor allem das Verletzungsrisiko beim Kopfanprall verringert werden. Hierfür wird häufig die hintere Motorhaubenkante angehoben, um zusätzlichen Deformationsfreiraum zur Verfügung zu stellen. Die Haubenanhebung kann jedoch auch in zusätzlichen Verletzungsrisiken resultieren, bspw. durch die exponierte hintere Haubenkante oder die Verringerung des Deformationsfreiraums in Folge des Oberkörperanpralls. Ein Ersatzprüfverfahren zur Bewertung der Haubendeformation mit Hilfe des Hüftimpaktors wird vorgestellt. Ein hybrides Testverfahren bestehend aus Simulation und Versuch eignet sich für eine objektive Bewertung dieser Systeme, wobei die entsprechenden Versuchsparameter mit Hilfe der vorherigen Simulation bestimmt werden können.
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A series of drop tests and vehicle tests with the adult head impactor according to Regulation (EC) 631/2009 and drop tests with the phantom head impactor according to UN Regulation No. 43 have been carried out by the German Federal Highway Research Institute (BASt) on behalf of the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS). Aim of the test series was to study the injury risk for vulnerable road users, especially pedestrians, in case of being impacted by a motor vehicle in a way described within the European Regulations (EC) 78/2009 and (EC) 631/2009. Furthermore, the applicability of the phantom head drop test described in UN Regulation No. 43 for plastic glazing should be investigated. In total, 30 drop tests, thereof 18 with the adult head impactor and 12 with the phantom head impactor, and 49 vehicle tests with the adult head impactor were carried out on panes of laminated safety glass (VSG), polycarbonate (PC) and laminated polycarbonate (L-PC). The influence of parameters such as the particular material properties, test point locations, fixations, ambient conditions (temperature and impact angle) was investigated in detail. In general, higher values of the Head Injury Criterion (HIC) were observed in tests on polycarbonate glazing. As the HIC is the current criterion for the assessment of head injury risk, polycarbonate glazing has to be seen as more injurious in terms of vulnerable road user protection. In addition, the significantly higher rebound of the head observed in tests with polycarbonate glazing is suspected to lead to higher neck loads and may also cause higher injury risks in secondary impacts of vulnerable road users. However, as in all tests with PC glazing no damage of the panes was observed, the risk of skin cut injuries may be expected to be reduced significantly. The performed test series give no indication for the test procedure prescribed in UN Regulation No. 43 as a methodology to approve glass windscreen not being feasible for polycarbonate glazing, as all PC panes tested fulfilled the UN R 43 requirements. The performance of the windscreen area will not be relevant for vehicle type approval according to the upcoming UN Regulation for pedestrian protection. However, it is recommended that pedestrian protection being considered for plastic windscreens to ensure at least the same level of protection as glass windscreens.
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In 2012 the fifth ESAR conference (Expert Symposium on Accident Research) was held in Hannover. ESAR is an international convention of experts, who analyze traffic accidents all over the world and discuss their results in this context, conducted at the Medizinische Hochschule Hannover every 2 years. It connected representatives of public authorities, engineers in automotive development and scientists and offers a forum with particular emphasis on In-Depth-Analyses of accident statistics and accident analyses. Special focus is placed on research on the basis of so-called "In-Depth-Accident-Investigations" [data collections at the sites of the accidents], which are characterized by extensive documentations of the sites of the accidents, of the vehicles as well as of the injuries, encompassing several scientific fields. ESAR aims at a multi-disciplinary compilation of scientific results and at discussing them on an international, scientific level. It is thus a scientific colloquium and a platform for exchanging information for all accident researchers. Experiences in accident prevention as well as in the complex field of accident reconstruction are stated and new research fields are added. Existing results of long-term research work in Europe, the US, Australia and Japan include different infrastructural correlations and give findings on population, vehicle population and driver characteristics, which offer a basis for recommendations to be derived and measures for increasing road safety.
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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.
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Im Jahr 2004 fand an der Medizinischen Hochschule Hannover die erste ESAR-Konferenz (Expert Symposium on Accident Research) statt. Die Idee einer internationalen Konferenz war aus der Notwendigkeit entstanden, diejenigen Experten zusammen zu bringen, die weltweit tätig sind und Verkehrsunfälle wissenschaftlich analysieren, um ihre Ergebnisse gemeinsam zu diskutieren und einem Zielpublikum von Behördenvertretern, Entwicklungsingenieuren der Automobilindustrie und anderen Wissenschaftlern darzubringen. Die durch Professor Otte initiierte und nun zum vierten Male organisierte Konferenz fand eine breite Akzeptanz und ist mittlerweile Bestandteil einer Konferenzlandschaft mit Zielvorträgen von der Fahrzeugsicherheit bis hin zur Verletzungsanalyse und den Unfallursachen. ESAR kann als wissenschaftliches Kolloquium und Plattform für einen Informationsaustausch der Unfallforscher angesehen werden, die sich speziell mit Methoden der Unfalluntersuchung, mit Verletzungsmechanismen und der Bewertung von Verletzungen, Unfallursachen und anderen Bereichen der statistischen Unfalldatenanalyse befassen. Experten aus den Bereichen der Medizin, der Verkehrspsychologie und der Technik sowie Vertreter zuständiger Behörden kommen hier zusammen, um die Erfahrungen in der Unfallprävention und der Unfallrekonstruktion zu diskutieren und um der Forschung neue Felder zu eröffnen. Neben den Belangen der Europäischen Gemeinschaft werden auch die weltweit zu registrierenden hohen Verletztenzahlen berücksichtigt. Wissenschaftliche Vorträge aus aller Welt tragen dazu bei, geeignete Maßnahmen und Methoden zur Analyse und drastischen Verringerung der Zahl der bei Verkehrsunfällen Getöteten zu entwickeln. Die Zusammensetzung des Teilnehmerkreises dieser wie früherer ESAR-Konferenzen hat längst eine über Europa hinausgreifende Internationalitaet erreicht und bietet daher einen aufschlussreichen Überblick über die verschiedenen Standards bestehender Verkehrssicherheit und unterschiedlichen Unfallszenarien und über die Anforderungen an die Unfallanalysen. Die Ergebnisse langjähriger Forschungsarbeiten in Europa, USA, Australien und asiatischen Ländern beinhalten unterschiedliche infrastrukturelle Zusammenhänge und geben Erkenntnisse über Population, Fahrzeugbestand und Fahrereigenschaften. Derartige Informationen bilden eine exzellente Basis für abzuleitende Empfehlungen und Maßnahmen für die Erhöhung der Verkehrssicherheit international.
