Individueller Schlussbericht EEmotion Projekt - Verbundprojekt: "Embedded Excellence - Fahrdynamik mit KI"

Abstract

Der vorliegende Bericht stellt den partnerspezifischen Abschlussbericht der samoconsult GmbH für das Verbundprojekt: „Embedded Excellence - Fahrdynamik mit KI“ (EEmotion) dar, das im Zeitraum 1.9.2020 bis 31.08.2024 bearbeitet wurde. Hauptziel von EEmotion ist die Implementierung und Evaluierung eines Cloud-unabhängiges, eingebettetes und echtzeitfähiges KI-Fahrdynamiksystem in der dreijährigen Projektlaufzeit zu implementieren und evaluieren. Die entwicklungsbegleitenden Absicherung eines solchen KI-Fahrdynamiksystems hinsichtlich Funktionsausfallsicherheit (FuSi) und Sollfunktionssicherheit (SOTIF) ist eine zwingende Voraussetzung für seine zukünftige Nutzung im öffentlichen Straßenverkehr. Daher wurde diese Thematik im Rahmen des EEmotion Projektes ebenfalls untersucht. Die Absicherung des zu entwickelnden KI-Fahrdynamiksystems hinsichtlich FuSi und SOTIF wurde im Projekt als Querschnittsaugabe aufgefasst. Der vorliegende Bericht fasst die Ergebnisse des zugehörigen Teilvorhabens zusammen. Das Thema Sicherheit (i.S.v. Safety) wurde aus ganzheitlicher Sicht, d.h. unter Einbeziehung sowohl der Sicherheit bei Fehlern und Ausfällen (= funktionale Sicherheit), als auch hinsichtlich des sicheren Nominalverhaltens und der Sicherheit trotz funktionaler Unzulänglichkeiten (= SOTIF), betrachtet. Hierzu wurden die aktuell gültigen Standards (ISO 26262, ISO 21448) als auch der querschnittlich orientierte PAS Standard ISO/PAS 8800 'Safety and Artificial Intelligence' betrachtet. Dabei wurden u.a. folgende Ergebnisse erzielt:

Festlegung von high-level Sicherheitszielen sowie von abgeleiteten, konkreten Sicherheitanforderungen für zwei exemplarische KI-Komponenten (MPC-basierter Trajektorienplaner, MPC-TP; Querregler zur Trajektoriensteuerung). Eruierung des ISO/PAS 8800 Entwicklungsprozesses und Identifikation der relevanten AI-Properties für den Querregler zur Trajektoriensteuerung Durchführung einer SOTIF Analyse des MPC-TP mit Dokumentation der Functional Insufficiencies und Triggering Conditions Ableitung einer verbesserten Architektur des MPC-TP Konkretisierung der Vorgehsweise zum Umgang mit SOTIF Elements out of Context (SOTIF-EooC). Evaluierung einer Vorgehensweise zur ODD-basierten Strukturierung der Sicherheitsnachweisführung.

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