Entwicklung, Integration und Evaluierung eines Walk-In-Place-Fußgängersimulators zur simulationsbasierten Verkehrsforschung
Bachelorarbeit A. Berrou
Simulatorstudien stellen bereits seit geraumer Zeit eine der wichtigsten Untersuchungsmethoden in der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen dar. Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode besteht in der Möglichkeit, kritische Situationen beliebig oft reproduzieren zu können, ohne die Teilnehmer zu gefährden. Die Entwicklung autonomer Fahrzeuge, insbesondere ab dem Niveau SAE-Level 4, erfordert die Untersuchung der Interaktionen zwischen verletzlichen Verkehrsteilnehmern wie Fahrradfahrern und Fußgängern. Dies kann nur mit Simulatoren erfolgen, die die direkte Kommunikation zwischen den Verkehrsteilnehmern unterstützen bzw. abbilden können.
Gegenstand dieser Arbeit wird insbesondere die Rolle des Fußgängers im Straßenverkehr sein und in diesem Zusammenhang Fußgängersimulatoren, als wichtigstes Werkzeug in der simulationsbasierten Verkehrsforschung in diesem Feld. Die hier beschriebene Art der Forschung wird bereits seit dem Jahr 2020 im MoSAIC-Labor des Verkehrssystemtechnik Instituts des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. durchgeführt. Die Fußgängersimulation erfolgt dabei auf einer 360° begehbaren Plattform mit ca. 6 Metern Durchmesser, dem sogenannten OmniDeck. Hierbei werden die Nutzer beim Gehen über aktiv gesteuerte Rollen im Boden in das Zentrum der Plattform zurückgeführt.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Systems ist der immense Aufwand, der mit Betrieb, Wartung und Anschaffung verbunden ist. Die zu erstellende Arbeit hat zum Ziel, einen Fußgängersimulator als Walk-In-Place-Variante zu entwickeln und in die bestehende Simulatorlandschaft des DLR zu integrieren. Hierbei sollen die Nachteile des OmniDecks ins Gegenteil gewandelt werden. Dabei ergibt sich eine wesentliche Fragestellung, nämlich ob eine solche minimalistische Variante für aussagekräftige Verkehrsforschung ausreichend ist. Akzeptanz, Immersion und Simulator Sickness sind Indikatoren, die bei der Nutzung von Simulatoren Aufschluss darüber geben, ob die umgesetzte Lösung als valider Fußgängersimulator anzusehen ist. Dies ist von Bedeutung, da diese Faktoren die Glaubwürdigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse beeinflussen, welche aus Simulatorstudien stammen, wo dieser Simulator eingesetzt werden würde. Die prototypische Entwicklung des Systems und dessen Evaluierung hinsichtlich der o.g. Aspekte, sowie abgeleitet daraus, die Beantwortung der Fragestellung, sind Gegenstand dieser Arbeit. Die Evaluierung erfolgt mit der Methode des Experten-Ratings/Interview durch die Betreiber des aktuellen Fußgängersimulators des DLR.