Systematische Argumentation zur Vollständigkeit von Szenariokonzepten für die Absicherung automatisierter Fahrsysteme

Core Concepts

In diesem Beitrag wird eine Methodik vorgestellt, um die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts systematisch zu argumentieren. Dabei wird der Unterschied zwischen Vollständigkeit und Abdeckung erläutert und Strategien für den Nachweis beider Aspekte aufgezeigt.

Abstract

Der Beitrag behandelt die Herausforderung, ob ein Szenariokatalog den offenen Kontext des Straßenverkehrs ausreichend abdeckt, um eine Argumentation für hinreichend sichere Fahrfunktionen zu ermöglichen. Dafür wird eine Methodik auf Basis einer Zielstrukturnotation (GSN) vorgeschlagen, um die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts systematisch zu argumentieren.

Zunächst werden relevante Begriffe wie Szenariokonzept, Vollständigkeit und Abdeckung definiert und deren Zusammenhang erläutert. Darauf aufbauend wird eine GSN-Struktur aufgebaut, um die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts zu argumentieren. Dabei werden Strategien für den Nachweis der Vollständigkeit und Abdeckung diskutiert.

Die Methodik wird exemplarisch auf ein bestehendes Szenariokonzept angewendet. Dafür werden sowohl wissensbasierte als auch datengetriebene Evidenzstrategien genutzt. Die Vollständigkeit der Basisszenarien wird dabei durch Zuordnung zu Echtweltdaten nachgewiesen. Zusätzlich wird die Abdeckung der Parameterbereiche durch Sättigungsanalysen untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagene Methodik geeignet ist, um die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts systematisch zu argumentieren. Dabei können sowohl qualitative als auch quantitative Evidenzen einbezogen werden. Die Anwendbarkeit der Methodik wird anhand des exemplarischen Szenariokonzepts und der Nutzung öffentlich verfügbarer Daten demonstriert.

Stats

Alle 59.253 in den Echtweltdaten (inD-Datensatz) detektierten Situationen konnten den definierten Basisszenarien zugeordnet werden.
Bei der Rekonstruktion der Basisszenarien aus den Echtweltdaten wurden nur geringe Abweichungen zwischen realen und rekonstruierten Trajektorien festgestellt.
Die Sättigungsanalysen zeigten ein klares Sättigungsverhalten sowohl für die Erkennung verschiedener Basisszenarien als auch für einzelne Szenarioparameter.

Quotes

"Szenariobasiertes Testen ist ein vielversprechender Ansatz, um die Komplexität des realen Straßenverkehrs für die Sicherheitsabsicherung automatisierter Fahrzeuge zu überwinden."
"Für dieses Testverfahren muss der Straßenverkehr in eine zählbare Anzahl von Szenarien unterteilt werden. Aufgrund der Komplexität des Verkehrs ist dies nicht trivial."

Key Insights Distilled From

Towards a Completeness Argumentation for Scenario Concepts

by Christoph Gl... at arxiv.org 04-03-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.01934.pdf

Deeper Inquiries

Wie kann die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts über die Lebensdauer eines automatisierten Fahrsystems hinweg sichergestellt werden, wenn sich Verkehrsstrukturen und -teilnehmer weiterentwickeln?

Um die Vollständigkeit eines Szenariokonzepts über die Lebensdauer eines automatisierten Fahrsystems sicherzustellen, wenn sich Verkehrsstrukturen und -teilnehmer weiterentwickeln, ist es entscheidend, dass das Konzept regelmäßig aktualisiert und angepasst wird. Dies kann durch kontinuierliche Überwachung und Analyse von Verkehrsdaten erfolgen, um neue Trends, Verhaltensweisen und Szenarien zu identifizieren. Es ist wichtig, dass das Szenariokonzept flexibel genug ist, um neue Entwicklungen zu integrieren und sicherzustellen, dass das automatisierte Fahrsystem in einer Vielzahl von realen Verkehrssituationen getestet wird. Regelmäßige Überprüfungen und Aktualisierungen des Szenariokonzepts sind unerlässlich, um die Wirksamkeit und Sicherheit des Systems zu gewährleisten.

Wie können Szenariokonzepte so gestaltet werden, dass sie nicht nur für die Absicherung, sondern auch für andere Anwendungsfälle wie Entwicklung und Training geeignet sind?

Um sicherzustellen, dass Szenariokonzepte nicht nur für die Absicherung, sondern auch für andere Anwendungsfälle wie Entwicklung und Training geeignet sind, sollten sie möglichst umfassend und vielseitig gestaltet sein. Dies kann durch die Integration einer breiten Palette von Szenarien aus verschiedenen Verkehrssituationen und Umgebungen erreicht werden. Darüber hinaus sollten Szenariokonzepte so strukturiert sein, dass sie für Simulationen und Trainingsszenarien verwendet werden können. Die Szenarien sollten realistisch sein und relevante Aspekte des Verkehrsverhaltens abdecken, um eine effektive Entwicklung und Schulung des automatisierten Fahrsystems zu ermöglichen. Eine klare und präzise Definition der Szenarien sowie deren Anpassungsfähigkeit an verschiedene Anwendungsfälle sind entscheidend für die Vielseitigkeit und Effektivität des Szenariokonzepts.

Welche Rolle spielen ethische Überlegungen bei der Auswahl und Gewichtung von Szenarien in einem Szenariokonzept?

Ethische Überlegungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Auswahl und Gewichtung von Szenarien in einem Szenariokonzept für automatisierte Fahrsysteme. Bei der Definition von Szenarien müssen ethische Grundsätze und moralische Werte berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das System nicht nur effizient und sicher, sondern auch ethisch verantwortungsbewusst handelt. Dies beinhaltet die Berücksichtigung von Fragen wie Datenschutz, Fairness, Transparenz und Verantwortlichkeit. Die Auswahl von Szenarien sollte daher nicht nur auf technischen Aspekten basieren, sondern auch ethische Prinzipien einbeziehen, um sicherzustellen, dass das automatisierte Fahrsystem im Einklang mit gesellschaftlichen Werten und Normen agiert. Ethikkommissionen und Expertengremien können bei der Bewertung und Gewichtung ethischer Aspekte in Szenariokonzepten eine wichtige Rolle spielen.