Verkehr - Anwendungsfelder
Unsere konkreten Anwendungen in der Verkehrs IKT-Forschung und -Entwicklung haben wir in die nachfolgenden FuE-Gruppen unterteilt.
Kooperierende Mobile Systeme
Um den Anforderungen zukünftiger Mobilitäts- und Transportsysteme zu genügen, werden Fahrzeuge für Personen- und Güterverkehr sowie öffentliche Verkehrsmittel mit einem immer höheren Grad an Autonomie ausgestattet und gleichzeitig in eine intelligente Infrastruktur eingebettet, die auf Informations- und Kommunikationstechnik basiert. Die Gruppe "Kooperierende Mobile Systeme" konzentriert sich dabei auf autonome Systeme wie Fahrerlose Transportsysteme und Flugroboter sowie intelligente Umgebungen, in denen sie betrieben werden. Ein wesentliches Ziel ist es, die Einsetzbarkeit von autonomen Systemen in realen industriellen oder urbanen Umgebungen zu erreichen. Dazu entwickelt die Gruppe Methoden und Werkzeuge für eine zuverlässige Wahrnehmung der Umgebung und ein kooperatives Verhalten, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Weitere Aspekte sind die Integration von Sensordaten zu einem konsistenten Umgebungsbild und der Entwurf als ein umfassendes System von Systemen. weiter
Human Centered Design
In diesem Anwendungsfeld wird an der Entwicklung intuitiv zu verstehender und leicht zu bedienender Assistenzsysteme zur Unterstützung der Autofahrer, Flugzeugpiloten und Schiffsführer gearbeitet. Der Mensch mit seinen Fähigkeiten und Bedürfnissen wird ins Zentrum aller Entwurfsentscheidungen gerückt, um sicherzustellen, dass neue elektronische Hilfen die immer noch zu hohen Unfallraten drastisch reduzieren. Darüber hinaus soll Mobilität auch im Alter ermöglicht werden, indem assistierende Funktionalität zum Beispiel im PKW altersbedingte Schwächen ausgleicht und vorhandene Stärken sinnvoll nutzt. Eine zentrale Herausforderung dieses Anwendungsfeldes ist die Bereitstellung von Entwurfsmethoden zur Entwicklung von Assistenzsystemen, welche begleitend zum Entwicklungsprozess eine fortwährende Qualitätsprüfung aus Sicht des späteren Anwenders ermöglichen. Hierfür werden von OFFIS auf Basis von Experimenten im Fahr- oder Flugsimulator virtuelle Testfahrer bzw. Testpiloten in Form sogenannter kognitiver Modelle erstellt und in den industriellen Entwurfsprozess eingebunden. weiter
Safety Analysis & Verification
Wachsende Anforderung an Mobilität und Sicherheit, aber auch der Wunsch, unterwegs stets vernetzt zu sein, führen zu einer exponentiell wachsenden Anzahl von Funktionen in Fahrzeugen. Um trotz dieser Komplexität die Sicherheit gemäß den strengen Anforderungen im Luft- und Raumfahrtbereich, im Bahnbereich, aber auch im Automobilbereich gewährleisten zu können, entwickelt OFFIS in diesem Themenfeld – auf die unterschiedlichen Phasen des Entwicklungs- und Sicherheitsprozesses abgestimmte – Methoden zum Nachweis der Sicherheit von in diesen Produkten verbauten eingebetteten Systemen. Diese reichen von frühen Functional Hazard Analysen, umfassenden Wechselwirkungen von Fehlern zwischen Mechanik, Hydraulik, Elektrik, und Hardware/Software Komponenten, bis hin zur Analyse des Fehlverhaltens von Hardwarebaustein. Hierzu gehören modellbasierte Analysemethoden zur Bestimmung von Fehlereffekten und -ursachen als auch formale Methoden zur Absicherung der für den Sicherheitsnachweis erforderlichen Argumentation. Diese können unter Beachtung geltender Sicherheitsstandards in Plattformen für die industrielle Entwicklung sicherheitskritischer Systeme integriert werden und verbessern damit die bestehenden internationalen Standards ebenso wie die Kosten der Systementwicklung. OFFIS bringt seine Erfahrungen in der Sicherheitsanalyse auch als Development Member in Autosar ein. weiter
E/E Architektur Analyse & Design
Steigende Anforderungen an die Qualität elektronischer Systeme aufgrund der zunehmenden Anzahl autonomer Teilfunktionen in modernen Verkehrssystemen (beispielsweise Fahrerassistenzsysteme im PKW) einerseits – steigender Kostendruck andererseits – in diesem Spannungsfeld stellt dieses Anwendungsfeld eine Reihe prozessbegleitender Methoden und Werkzeuge zur Verfügung, die den Entwurf hochqualitativer aber dennoch kostengünstiger vernetzter elektronischer Systeme ermöglichen und beschleunigen. Komponentenbasierte Entwurfsprozesse, angereichert um auf neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhenden Analyse- und Syntheseverfahren, erlauben eine signifikante Wiederverwendung von Applikationsentwicklungen und tragen damit zu einer drastischen Reduktion der Entwicklungskosten bei. Der Nachweis formalisierter Systemanforderungen schon in frühen Phasen des Entwurfes gehört genauso zum Spektrum der Verfahren, wie die automatisierte Suche nach möglichst preisgünstigen, aber den Qualitätsanforderungen genügenden, Implementierungen, insbesondere unter Berücksichtigung von Realzeit- und Robustheitsanforderungen. Großes Gewicht wird auf die Einbettung in industrielle Entwicklungsprozesse, gelegt. OFFIS bringt seine Erfahrungen in Echtzeitanalystechniken auch als Development Member in Autosar ein. weiter
Hardware- / Software-Entwurfsmethodik
Die zunehmende Komplexität eingebetteter HW/SW Systeme auf der einen und kürzer werdende Produktzyklen auf der anderen Seite, erfordern eine Unterstützung durch die Entwurfsmethodik. In diesem Anwendungsbereich werden daher Konzepte und Werkzeuge zur Verbesserung des Entwurfsprozesses für so genannte „Systems on a Chip“ (SoC) entwickelt. Der Hauptansatz ist es, der Komplexität durch die Erweiterung der Ausdrucksfähigkeit von Electronic System Level (ESL) Sprachen zu begegnen, und dabei einen nahtlosen Entwurfsprozess von einer ausführbaren Spezifikation bis hin zur physikalischen Realisierung zu ermöglichen. Die Modellierungs- und Verfeinerungsmethodik erlaubt es, adaptive Applikationen auf unterschiedliche heterogene Implementierungsplattformen abzubilden. weiter
Analyse nanometrischer integrierter Schaltungen
Viele Produkte sind heute nur aufgrund der integrierten Elektronik möglich. Der Entwurf immer kleinerer und leistungsfähigerer, eingebetteter Hardware- und Software-Systeme stellt Industrie und Forschung vor immer neue Herausforderungen. Diese ergeben sich sowohl durch die schnell voranschreitende Fertigungstechnologie, die immer komplexere Systemarchitekturen auf kleinstem Raum ermöglicht, als auch aus den steigenden Anforderungen moderner Anwendungen an Verarbeitungsgeschwindigkeit und Energieeffizienz. OFFIS widmet sich deswegen... weiter
