Funktionale Anforderungen an Sensorik und Logik einer ATO-Einheit

Abstract

Dieser Abschlussbericht des Projekts „Funktionale Anforderungen an Sensorik und Logik einer ATOEinheit“ (ATO-SENSE) präsentiert die Ergebnisse der vier Arbeitspakete und diskutiert die Erkenntnisse ausführlich. Zunächst wurde eine funktionale Beschreibung der Aufgaben von Triebfahrzeugführern (Tf) durchgeführt. Basierend auf der detaillierten Aufgabenbeschreibung wurden Standardaufgaben der Tf definiert. Zudem wurden die Sinne des Menschen beschrieben, die für die Ausführung der Tf-Aufgaben notwendig sind und grundsätzlich auf ihren Einsatz im Rahmen der Aufgaben von Tf diskutiert. Im Rahmen einer Literaturrecherche wurde des Weiteren ein Überblick geschaffen, welche leistungsbeeinflussenden Faktoren für die Wahrnehmungsleistung dieser menschlichen Sinne in der Literatur bekannt sind und, wenn möglich, deren Bedeutung im Bahnbetrieb und beim Versagen von Funktionen analysiert. Diese leistungsbeeinflussenden Faktoren werden auch Performance Shaping Factors (PSF) genannt. Es wurde eine Expertenschätzung durchgeführt, um besonders relevante PSF für den Bahnbetrieb zu identifizieren. Aufbauend auf den erarbeiteten Ergebnissen wurden Experimente zur Bemessung der Wahrnehmungsleistung von Tf vorbereitet und durchgeführt. Die Szenarien für die Experimente wurden durch die Kombination einer Standardaufgabe mit ausgewählten Einflussfaktoren definiert. Die ausgewählte Aufgabe bestand aus einem Monitoring des Gleisbereichs und Betätigen des Signalhorns bei Auftauchen eines Objekts. Die ausgewählten Einflussfaktoren waren Kontrast und Größe des Objekts, Geschwindigkeit des Zuges und Zugsicherungssystem. Die Experimente wurden in einem Simulator am DLR und einem an der TU Berlin durchgeführt. Die Ergebnisse der Experimente wurden analysiert und kritisch diskutiert, wobei die Erkenntnisse aus der Literaturrecherche berücksichtigt wurden. Abschließend wurden die Ergebnisse der Experimente genutzt, um ein Modell zu entwickeln, das die Leistungsfähigkeit der visuellen Wahrnehmung von Tf in bestimmten Situationen repräsentiert. Die Analyse zeigte signifikante Effekte von Größe, Kontrast und Geschwindigkeitstyp auf die Reaktionszeiten. Die Koeffizienten von Größe, Kontrast und Geschwindigkeitstyp gingen in beiden Simulatoren in die gleiche Richtung und hatten einen ähnlichen relativen Einfluss. Dabei war der Einfluss der Größe mindestens doppelt so hoch wie der Einfluss von Kontrast. Die Ergebnisse dieser Studie tragen zur Erweiterung des Wissens über die Faktoren bei, die die RT beeinflussen, und bieten eine Grundlage für die Vorhersage von RT unter verschiedenen Bedingungen.