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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter (O) April 7, 2023

Verhaltensentscheidungen für das automatische Fahren an innerstädtischen T-Kreuzungen mittels ereignisdiskreter Systeme

Behavioral decisions for automatic driving at inner city T-intersections using discrete event systems
  • Hannes Weinreuter

    Hannes Weinreuter absolvierte seinen B.Sc. und M.Sc. in Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Seit 2017 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Industrielle Informationstechnik (IIIT) am KIT. Seine Forschungsinteressen umfassen das Kooperationsverhalten von Autofahrern sowie die Entscheidungsfindung für automatische Fahrzeuge in kooperativen Verkehrssituationen.

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    , Nadine-Rebecca Strelau

    Nadine-Rebecca Strelau absolvierte ihren B.Sc. und M.Sc. in Psychologie an der Universität Ulm. Seit 2019 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Ihre Forschungsinteressen umfassen das Kooperationsverhalten von Autofahrern und die Interaktion von menschlichen Fahrern mit automatisierten Fahrzeugen.

    , Barbara Deml

    Prof. Dr.-Ing. Barbara Deml leitet das Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In ihrer Forschung beschäftigt sie sich unter anderem mit den Auswirkungen automatisierter Systeme auf den Menschen und deren ergonomischer Gestaltung.

    and Michael Heizmann

    Michael Heizmann ist Professor für Mechatronische Messsysteme und Institutsleiter am Institut für Industrielle Informationstechnik (IIIT) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Seine Forschungsgebiete umfassen automatische Sichtprüfung, Signal- und Bildverarbeitung, Bild- und Informationsfusion, Messtechnik, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz sowie deren Anwendungen.

Zusammenfassung

Eine der Herausforderungen vor der Einführung des automatischen Fahrens sind nicht signalisierte innerstädtische Kreuzungen. Dort kann es zu nicht eindeutig geregelten Verklemmungssituationen kommen. Die Beteiligten müssen in diesem Fall miteinander kooperieren, was für automatische Fahrzeuge eine Herausforderung darstellt. Der vorgestellte Algorithmus ist in der Lage, eine Verhaltensentscheidung für eine automatische Fahrzeugführung zu treffen. Die Entscheidung ist abhängig von der Situation und dem Verhalten der übrigen Verkehrsteilnehmer. Das Modell ist als ereignisdiskretes System modelliert, dies ist insbesondere im Hinblick auf die Nachvollziehbarkeit der Entscheidungen von Vorteil. Der Algorithmus wird mitsamt der verwendeten Eigenschaften und der definierten Ereignisse ausführlich vorgestellt und anhand einer Simulation auf Karten realer Kreuzungen validiert.

Abstract

One of the challenges before the introduction of automatic driving are unsignalized inner city intersections. There deadlock situations are possible, which are not cleary regulated. Those involved have to cooperate in that case, which is challenging for automatic vehicles. The presented algorithm is able to make behavior decisions for automatic vehicle guidance. This decision depends on the situation and the behavior of the remaining traffic participants. The decision-making model is designed as a discrete event system, which is especially beneficial regarding the transparency of the decisions. The model is presented in detail alongside the features and events used for it and is validated by a simulation on maps of real intersections.


Korrespondenzautor: Hannes Weinreuter, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Industrielle Informationstechnologie (IIIT), Karlsruhe, Germany, E-mail:

Über die Autoren

Hannes Weinreuter

Hannes Weinreuter absolvierte seinen B.Sc. und M.Sc. in Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Seit 2017 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Industrielle Informationstechnik (IIIT) am KIT. Seine Forschungsinteressen umfassen das Kooperationsverhalten von Autofahrern sowie die Entscheidungsfindung für automatische Fahrzeuge in kooperativen Verkehrssituationen.

Nadine-Rebecca Strelau

Nadine-Rebecca Strelau absolvierte ihren B.Sc. und M.Sc. in Psychologie an der Universität Ulm. Seit 2019 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Ihre Forschungsinteressen umfassen das Kooperationsverhalten von Autofahrern und die Interaktion von menschlichen Fahrern mit automatisierten Fahrzeugen.

Barbara Deml

Prof. Dr.-Ing. Barbara Deml leitet das Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In ihrer Forschung beschäftigt sie sich unter anderem mit den Auswirkungen automatisierter Systeme auf den Menschen und deren ergonomischer Gestaltung.

Michael Heizmann

Michael Heizmann ist Professor für Mechatronische Messsysteme und Institutsleiter am Institut für Industrielle Informationstechnik (IIIT) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Seine Forschungsgebiete umfassen automatische Sichtprüfung, Signal- und Bildverarbeitung, Bild- und Informationsfusion, Messtechnik, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz sowie deren Anwendungen.

  1. Beiträge der Autoren: Alle Autoren übernehmen die Verantwortung für den gesamten Inhalt des Manuskripts und stimmen der Veröffentlichung zu.

  2. Förderung: Dieses Projekt wurde im Rahmen des Schwerpunktprogrammes 1835 „Kooperativ interagierende Automobile“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Kartendaten wurden von der Stadt Karlsruhe zur Verfügung gestellt

  3. Erklärung zu Interessenkonflikten: Die Autoren bestätigen, dass keine Interessenkonflikte in Bezug auf diesen Aufsatz bestehen.

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Erhalten: 2022-11-30
Revidiert: 2023-02-28
Angenommen: 2023-03-01
Online erschienen: 2023-04-07
Erschienen im Druck: 2023-04-25

© 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Downloaded on 29.2.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/auto-2022-0161/html
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