Themen

Das Ziel des Instituts für System Engineering für zukünftige Mobilität ist die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Absicherung der Vertrauenswürdigkeit von sicherheitskritischen Systemen. Dazu arbeiten wir an diesen Themen:

Identifikation und Quantifizierung von Gefährdungen für autonome Systeme

Die zunehmende Automatisierung technischer Systeme verspricht viele Vorteile, so wird beispielsweise im Automobilsektor automatisiertes Fahren als Schlüsselelement zum Erreichen der Vision Zero angesehen, indem menschliche Unfallursachen wie Alkoholeinfluss oder Ablenkung der Fahrenden vermieden werden. Dem stehen jedoch neue Fehler und Gefährdungen gegenüber, die sich aus der Einführung von Automatisierung in Systemen ergeben, bei denen bisher menschliche Operatoren für die Steuerung und Überwachung des korrekten und sicheren Betriebs verantwortlich waren.

Szenariobasierte Verifizierung und Validierung von automatisierten und autonomen Systemen

Automatisierte und autonome Verkehrssysteme sollen nicht nur das Reisen komfortabler, sondern auch sicherer machen. Um dies zu verwirklichen und um automatisierte und autonome Verkehrssysteme auf den Markt zu bringen, ist es daher sehr wichtig, ihren sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dies ist keine leichte Aufgabe, da nicht nur die Systeme selbst hochkomplex sind, sondern auch der Input, den sie erhalten (die Umwelt). Um sie zu verifizieren und zu validieren, müssen wir sie daher nicht nur sicher entwickeln, sondern auch ausgiebig testen.

Kontinuierliche Timing-Sicherstellung

Die Sicherstellung zeitlicher Eigenschaften ist ein entscheidender Aspekt bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme. So gehört zum Beispiel zum sicheren Betrieb hochautomatisierter Fahrzeuge die Fähigkeit, auf erkannte Hindernisse in einer bestimmten maximalen Zeit zu reagieren. Unser Asset „Kontinuierliche Timing-Sicherstellung“ bietet Methoden und Werkzeuge, die die Spezifikation, Verifizierung und Überwachung der zeitlichen Eigenschaften während des gesamten Systemlebenszyklus ermöglichen: Von der Spezifikation, Implementierung und Prüfung in der Entwicklungsphase bis hin zur Überwachung, Diagnose und Rückmeldung an die Entwickler in der Betriebsphase.

Menschmodelle für sichere und kooperative Mobilität

Systeme jeglicher Art müssen in irgendeiner Form mit menschlichen Benutzer*innen interagieren. Ist ein System nicht für die Zusammenarbeit mit menschlichen Benutzer*innen konzipiert, sind Fehler vorprogrammiert, da sich Menschen und (autonome) Systeme grundlegend unterscheiden.

Modulare Online Updates und Upgrades für sicherheitskritische Systeme

Sicherheitskritische Systeme sind mit einer Zunahme kritischer Softwarefunktionen konfrontiert, die leistungsstarke Hardwareplattformen erfordern. Aufgrund der zunehmenden Softwarekomplexität und Plattformkonnektivität werden Over-The-Air-Software-Updates (OTASU) für moderne eingebettete Systeme notwendig, da Aktualisierungen und Funktionserweiterungen, Sicherheitskorrekturen oder Anpassungen an andere Komponenten während der Lebensdauer unvermeidbar werden

Maritime Traffic Simulation

Immer mehr und größere Schiffe sind auf den Weltmeeren unterwegs und immer mehr Branchen beanspruchen und nutzen diese. Hochautomatisierte und zum Teil ferngesteuerte bis hin zu autonom fahrenden Schiffen sollen deshalb in Zukunft helfen, die Sicherheit und die Nachhaltigkeit der Schifffahrt zu steigern.

Physisches maritimes Testfeld

LABSKAUS ist eine physische Plattform für Forschung rund um maritime Transportsysteme und e-Navigation. Als Testumgebung für die Konzeption, Entwicklung und Erprobung neuer hochautomatisierter (Assistenz-)Systeme sowie als Demonstrationsumgebung zur Vorstellung der Leistungsfähigkeit neuer Produkte ist LABSKAUS in einzelne Dienste unterteilt. Das maritime Testfeld ist als erweiterbares, nachhaltiges und offenes Testfeld ausgelegt und weist demnach eine Modularität auf, die es ermöglicht, die Services für diverse Anwendungsfälle zu kombinieren, verfügbar zu machen und an die vorherrschenden Bedürfnisse anzupassen.