IMOST Integrated Modeling for Safe Transportation

Ziele

Bei der Entwicklung sicherheitskritischer, eingebetteter Systeme ist heute der modellbasierten Entwurf eine weithin etablierte Technik. Ein besonderer Vorteil liegt in der Möglichkeit, bereits frühzeitig Schwächen eines Entwurfskonzeptes durch Analyse der Modelle zu entdecken, was rechtzeitige Korrekturen erlaubt und so Entwicklungskosten reduziert und Qualität und Zuverlässigkeit der entwickelten Systeme erhöht. Bis dato repräsentieren die Modelle zumeist nur das System und gegebenenfalls seine technische oder physikalische Umgebung, jedoch nicht das Verhalten eines späteren Bedieners. Im Verkehrsbereich findet man zahlreiche Systeme, wo dadurch ein wesentlicher Aspekt ausgeblendet bleibt: Assistenzsysteme, welche den Bediener unterstützen sollen, sind so in ihrer Wirkung nicht zu erfassen, und zur Beurteilung ist man auf aufwendige Tests eines Prototypen angewiesen. Hier setzt das Projekt IMoST an, indem es das Bedienerverhalten in die Modellierung mit einbezieht, und anstrebt, das komplette Systemverhalten bereits in der Entwurfsphase untersuchen zu können.

Dafür ist es nötig, die technisch-physikalischen Modelle, in denen bereits unterschiedliche Gesichtspunkte berücksichtigt sind, durch passende Komponenten zu ergänzen, welche Fahrerverhalten realistisch modellieren. Valide Modelle des relevanten Verhaltens müssen Wahrnehmung, autonome Handlungssteuerung und auch höhere geistige Prozesse abbilden. Zwar kann auf grundlegenden Arbeiten der Psychologie und Kognitionswissenschaft zu den einzelnen Aspekten aufgesetzt werden, jedoch sind die Ergebnisse nicht in konsistenten Modellen zusammengeführt. Darüber hinaus muss noch die Integration mit den technischen Modelle sowohl auf semantischer Seite wie auch zu Zwecken der simulativen Ausführbarkeit vorgenommen werden. Für die Validierung werden umfangreiche Experimente vorgenommen werden. Und um die resultierenden, komplexen Modellen aussagekräftig analysieren zu können, werden bekannte Analysetechniken beträchtlich erweitert werden müssen. 

Als Anwendungsszenario wurde für IMoST ein Assistenzsystem für das Einfädeln auf der Autobahn, das den Fahrer bei der Auswahl einer geeigneten Lücke und der Durchführung des Einfädelns unterstützt, gewählt. Im Rahmen des Kompetenznetzwerkes SafeTRANS wird IMoST als ein erstes Projekt angesehen, welches die Vision angeht, die Sicherheit von Transportsystemen durch einen holistischen Ansatz, der technische und psychologische Perspektive in einer umfassenden, modellbasierten Entwicklungsmethodik vereint, zu verbessern.

Das Projekt wird vom niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur gefördert.

Personen
Publikationen
Integrating Anticipatory Competence into a Bayesian Driver Model

Möbus, Claus and Eilers, Mark; Proceedings of Human Modelling in Assisted Transportation (HMAT) Workshop; 006 / 2011

Predicting the Effect of Driver Assistance via Simulation

Fränzle, Martin and Gezgin, Tayfun and Hungar, Hardi and Puch, Stefan and Sauter, Gerald; Human Modelling in Assisted Transportation; 001 / 2011

Prototyping Smart Assistance with Bayesian Autonomous Driver Models

Möbus, Claus and Eilers, Mark; Handbook of Research on Ambient Intelligence and Smart Environments: Trends and Perspectives; 001 / 2011

Schätzung der TTC des rückwärtigen Verkehrs beim Einfädeln auf die Autobahn.

Steenken, R. and Lethaus, F. and Baumann, M. and Weber, L. ; 005 / 2011

Using Guided Simulation to Assess Driver Assistance Systems

Fränzle, Martin and Gezgin, Tayfun and Hungar, Hardi and Puch, Stefan and Sauter, Gerald; FORMS/FORMAT 2010; 001 / 2011

A Hierarchical Task Analysis of merging onto a freeway. - Comparison of driver’s and driver model’s task representation

Kassner, A., Baumann, M., Weber, L.; Human Modelling in Assisted Transportation; 11 / 2010

Das Einfädelverhalten in fließenden Verkehr auf der Autobahn: Der Einfluss von Lückengrößen

Steenken, R., Kassner, A., Baumann, M., Weber, L., Colonius, H.; Beiträge zur 52. Tagung experimentell arbeitender Psychologen; 003 / 2010

Effects of Situational Characteristics on Drivers' Merging into Freeway Traffic

Baumann, M., Steenken, R., Kassner, A., Weber, L., Lüdtke, A.; Human Modelling in Assisted Transportation; 11 / 2010

Learning of a Bayesian Autonomous Driver Mixture-of-Behaviors (BAD-MoB) Model

Eilers, Mark and Möbus, Claus; Advances in Applied Digital Human Modeling; 007 / 2010

Lernen eines modularen Bayesian Autonomous Driver Mixture-of-Behaviors (BAD MoB) Modells

Eilers, Mark and Möbus, Claus; 3. Berliner Fachtagung für Fahrermodellierung - Zwischen kinematischen Menschmodellen und dynamisch-kognitiven Verhaltensmodellen; 006 / 2010

Mixture of Behaviors and Levels-of-Expertise in a Bayesian Autonomous Driver Model

Möbus, Claus and Eilers, Mark; Advances in Applied Digital Human Modeling; 007 / 2010

Modeling Complex Real-time Behavior and Planning of Interventions by Counterfactual Reasoning with Bayesian Models

Möbus, Claus; Proceedings of KogWis 2010 : 10th Biannual Meeting of the German Society for Cognitive Science; 10 / 2010

Further Steps towards Driver Modelling according to the Bayesian Programming Approach

Möbus, Claus and Eilers, Mark; Digital Human Modelling, Conference Proceedings; 007 / 2009

Mixture of Behaviors in a Bayesian Driver Model

Möbus, Claus and Eilers, Mark and Zilinksi, Malte and Garbe, Hilke; Der Mensch im Mittelpunkt technischer Systeme, 8. Berliner Werkstatt, Mensch-Maschine-Systeme; 10 / 2009

Probabilistic and Empirical Grounded Modelling of Agents in (Partial) Cooperative Traffic Scenarios

Möbus, Claus and Eilers, Mark and Garbe, Hilke and Zilinksi, Malte; Digital Human Modelling, Conference Proceedings; 007 / 2009

First Steps towards Driver Modelling According to the Bayesian Programming Approach

Möbus, Claus and Eilers, Mark; Symposium Cognitive Modelling; 10 / 2008

Probabilistic and Empirical Grounded Modeling of Agents in Partial Cooperative (Traffic) Scenarios

; Workshop Proceedings Mensch & Computer 2008, DeLFI 2008 und Cognitive Design 2008; 009 / 2008

Laufzeit

Start: 01.04.2007
Ende: 31.03.2010