Simulation

Simulation und Systembewertung

Für OEMs und Zulieferer im Automotive Bereich bietet die VUFO, durch die Analyse von realen Unfalldaten vielfältige und einzigartige Anwendungsmöglichkeiten. Die Daten aus der Datenerhebung und Rekonstruktion im GIDAS Projekt werden extrahiert und weiterverarbeitet, um Unfallsimulationen und Systembewertungen am realen Unfallgeschehen durchzuführen.

GIDAS basierte Pre-Crash-Matrix (PCM)

Durch die Simulation des realen Unfalls erlangt man Kenntnis über die dynamischen Zustandsgrößen der Beteiligten während des Unfalleinlaufs, der Pre-Crash-Phase. Diese Werte werden in der Datenbank der Pre-Crash-Matrix (PCM) gespeichert. Es stehen dadurch die statischen und dynamischen Werte der Beteiligten fünf Sekunden vor der ersten Kollision zur Verfügung und es kann das vorkollisionäre Fahrverhalten abgebildet werden. Damit ermöglicht die Pre-Crash Matrix (PCM) simulationsbasierte Analysen und Bewertungen des realen Unfallgeschehens. Die Visualisierung des Unfallgeschehen kann dabei in einer 2D und 3D-Umgebung (z.B. IPG CarMaker) realisiert werden.

Video 1: 2D

Video 2: 3D

Informationen zur GIDAS basierten PCM:

  • Existiert seit 2011 mit Unfalljahrgängen ab 1999

  • Erhebungsgebiete: Dresden und Hannover

  • Detaillierte Unfallumgebung bis 5 sec. vor der Kollision (seit 2016)

  • Größte Datenbank mit realen Unfallszenarien

  • Ermöglicht repräsentative Aussagen über das dt. Unfallgeschehen

  • Halbjährliche Updates mit ca. 400 neuen, realen Unfällen

  • 8.813 Unfälle mit folgenden Konstellationen (Stand 02/2017):

Abbildung 1: Simulative Bewertung

Schnittstellen existieren zu:

  • IPG: CarMaker, TruckMaker, MotorcycleMaker

  • Mechanical Simulation: CarSim, BikeSim

  • TASS international: PreScan

  • dSPACE: Automotive Simulation Models (ASM)

Simulative Bewertung und Analyse von Fahrzeugsicherheitssystemen / Advanced Driving Assistance Systems (ADAS)

Die Entwicklung von neuen aktiven Sicherheitssystemen (Advanced Driving Assistance Systems, ADAS) wird für Automobilhersteller und -zulieferer immer wichtiger. Durch diese Systeme werden Unfälle verhindert oder zumindest in Ihrer Schwere verringert. In jedem Fall wird das zukünftige Unfallgeschehen verändert.Um den Nutzen und die funktionale Sicherheit solcher Systeme schon frühzeitig, während des Entwicklungsprozesses, analysieren und bewerten zu können, ist die Simulation des Systems im realen Unfallgeschehen von entscheidender Bedeutung. Basierend auf der Unfalldatenerhebung und Rekonstruktion im Rahmen des GIDAS Projektes, können die realen Unfallszenarien durch ein implementiertes System simulativ verändert und demzufolge analysiert und bewertet werden. Dafür werden Dynamik-Simulationen von PKW, LKW und Motorrädern durchgeführt.

Video 3: Realer Unfallablauf

Video 4: Virtueller Unfall mit implementiertem AEB-System

Durch die große Anzahl an Unfällen in der GIDAS und PCM Datenbank, können repräsentative Aussagen für das deutsche Unfallgeschehen getroffen werden und damit Fragestellungen wie:

  • Unfallvermeidung

  • Geschwindigkeitsreduktion

  • Verletzungsschwereminderung

  • Detektions- und Auslöseraten von Systemen

  • u.a.

betrachtet werden.

Abbildung 2: PKW-PKW Abstände

Forschungsfelder:

Erstellung der PCM aus weiteren Unfalldatenbanken

iGLAD, DEKRA, etc.

Um den Einsatzbereich der PCM zu erweitern wurden bereits Untersuchungen durchgeführt um andere Datenquellen als Basis für die Erstellung der PCM zu nutzen. Einen interessanten Ansatzpunkt bietet dabei die internationale Unfalldatenbank iGLAD. Damit ist es möglich eine Simulation des Unfalleinlaufs von verschiedenen Ländern zu erzeugen um dadurch ggf. länderspezifisches (Fehl-) Verhalten abzuleiten und ADAS-Systeme auf diese Besonderheiten zu testen und zu bewerten.

Überführung von Naturalistic Driving Study (NDS)-Daten in eine Simulationsumgebung

Absicherung der funktionalen Sicherheit muss nicht nur im Unfallgeschehen, sondern auch in Normalfahrzuständen und kritischen Situationen bewertet werden.Dafür erscheint es vielversprechend Daten der NDS zu nutzen. Damit könnten Systeme in solchen Szenarien in einer Simulationsumgebung abgebildet werden und darauf basierend bewertet und weiterentwickelt werden.Dazu wird untersucht wie die Daten in die VUFO Simulationsumgebung integriert werden können, die Dynamikdaten ausgewertet und überführt werden können und inwiefern Fremddaten (wie z.B. Kartendaten) zur Verbesserung beitragen können.

Automatisierte Crash-Berechnung

Die Bewertung von Sicherheitssystemen erfolgt bisher durch Simulation der Pre-Crash-Phase. Dadurch können insbesondere Vermeidungsbetrachtungen und vorkollisionär bewertet werden.