A system-level design framework for networked driving simulation

Autonome und kooperative Fahrzeugsysteme sind eines der großen Zukunftsthemen in der Automobilindustrie. Vernetzte Fahrsimulation dient als Entwicklungswerkzeug für das virtuelle Prototyping dieser Systeme. Bei der vernetzten Fahrsimulation nehmen mehrere Fahrer am selben virtuellen Fahrszenario teil. Dabei kollaborieren komplexe, multidisziplinäre Teilsysteme, um den Straßenverkehr möglichst real nachzubilden. Da zahlreiche Alternativen an Teilsystemen und Systemkomponenten für vernetzte Fahrsimulation existieren, sehen sich die Entwickler vernetzter Fahrsimulation in der Regel mit einer hohen Entwurfskomplexität konfrontiert. Es besteht daher Handlungsbedarf für die Entwicklung vernetzter Fahrsimulation, deren Komplexitätsgrad auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendungsszenarien ausgerichtet ist. Ziel der vorliegenden Arbeit ist eine Entwicklungssystematik zur anwendungsgerechten Gestaltung vernetzter Fahrsimulation. Die Entwicklungssystematik besteht aus einem Vorgehensmodell und einem Konfigurationswerkzeug. Das Vorgehensmodell beschreibt die benötigten Entwicklungsphasen und die Aufgaben jeder Phase. Das Konfigurationswerkzeug unterstützt die Entwickler sowie die Nutzer bei der Gestaltung anwendungsorientierter Systemmodelle. Die Entwicklungssystematik wurde anhand drei unterschiedlichen Anwendungsszenarien validiert.Autonomous and cooperative vehicle systems represent a key priority in the automotive realm. Networked driving simulation can be utilized as a safe, cost-effective experimental replica of real traffic environments in order to support and accelerate the development of such systems. In networked driving simulation, independent and multidisciplinary systems collaborate to achieve a common task: multi-driver traffic scenario simulation. As myriad alternatives of system components are available, developers are typically confronted with high design complexity. A systematic method is required to design platforms of networked driving simulation in accordance with the requirements of different application scenarios. The aim of this thesis is to develop a System-Level Design Framework for Networked Driving Simulation. The design framework consists of a procedure model and configuration software. The procedure model describes the necessary phases and the involved tasks to design application-oriented platforms of networked driving simulation. The configuration software embeds functions and decision-making processes that enable non-expert users to create different system models. The design framework was validated by generating system models and developing platforms of networked driving simulation for three different application scenarios.von M.Eng. Kareem Abdelgawad ; Referent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar TrächtlerTag der Verteidigung: 21.12.2017Universität Paderborn, Dissertation, 201