Automotive SPICE is used to evaluate the efficiency of the development processes for OEMs and ECU suppliers. It is a domain specific version of SPICE. Many automotive manufacturers are demanding Automotive SPICE level 2 from their suppliers. Application life cycle management solutions specific to automotive industry focus more on standardisation yet providing very little information about performance of processes. This thesis shows how Business Intelligence (BI) solutions can be helpful in achieving Automotive SPICE level 2 compliance and as comprehensive reporting tools. Moreover the evaluation of approaches for implementation of different BI systems has shown that commercial solutions can be beneficial for small to medium size suppliers. Implementing a BI solution can also point out possible improvement opportunities and bad practices for an organisation. The implemented BI system can only be efficient and useful if the underlying data is accurate and responsive.

Moderne Fahrzeuginformationssysteme ermöglichen es dem Fahrer, während der Fahrt auf eine Vielzahl an geographischen Informationen wie Sonderziele zuzugreifen. Die Auswahl einer Option aus solch umfangreichen Angeboten während der Fahrt kann jedoch zu einem erheblichen Sicherheitsrisiko werden, welches eine Unterstützung des Fahrers bei der Optionsauswahl erforderlich macht. Eine vielversprechende Möglichkeit der Unterstützung liegt im Anbieten von Assistenzsystemen zur personalisierten Sonderzielauswahl. Ziel der hier vorliegenden Dissertation ist die Optimierung der Akzeptanz solcher Assistenzsysteme im fahrzeugspezifischen Nutzungskontext. Hierzu wurde in einer qualitativen Studie zunächst der Nutzungskontext untersucht. Aufbauend auf den Ergebnissen und der Taxonomie für Assistenzsysteme nach Wandke (2005) wurden drei Assistenzarten mit verschiedenen Assistenzgraden identifiziert, die potentiell für die personalisierte Optionsauswahl im Fahrzeug in Frage kommen (adaptierbare Filterassistenz, adaptive Filterassistenz, adaptive Delegationsassistenz). In zwei Szenariobefragungen konnte mit Hilfe des UbiTAM nach Rothensee (2010) aufgezeigt werden, dass alle drei Assistenzarten positiv bewertet wurden. Innerhalb dieser positiven Bewertungen wurden höhere Assistenzgrade signifikant besser bewertet. Basierend auf den Erkenntnissen wurden die Assistenzarten prototypisch realisiert und in zwei Fahrsimulationsstudien hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Fahrleistung und die Güte der Aufgabenbearbeitung untersucht. In den Studien konnten die Ergebnisse zur Akzeptanzbeurteilung bestätigt werden. Zusätzlich wurde deutlich, dass die adaptiven Assistenzarten das höchste Maß an Unterstützung in der Nebenaufgabe boten. Gleichzeitig zeigten sie auch die geringste Auswirkung auf die Fahrleistung. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen für die Gestaltung von Auswahlassistenzsystemen im Fahrzeug nahe, eine Kombination aus adaptiven Filter- und Delegationsassistenzen anzustreben. / Modern vehicle information systems allow the driver to access a variety of geographical information, like points-of-interest, whilst driving. However, selecting an option from an extensive list of options, whilst driving, can pose a significant safety hazard. Thus, it becomes essential to support the driver in this selection process. A promising solution lies in supplying an assistance system that includes a personalised points-of-interest selection. The purpose of this doctoral thesis is to optimise the acceptance of those assistance systems. Firstly, a qualitative study was carried out to examine the context of use. The results were analysed using the taxonomy for assistance systems developed by Wandke (2005). This identified three suitable types of option selection assistance systems, with varying levels of support; adaptable filter assistance, adaptive filter assistance, adaptive delegation assistance. Secondly, the assistance systems were analysed by means of scenario surveys based on the UbiTAM, by Rothensee (2010). The results showed that all three assistance systems were rated positive. Within these positive ratings, those systems offering higher levels of support received significantly better ratings. Based on the findings all three assistance systems were implemented as prototypes. The prototypes were evaluated in two driving simulator studies, in order to assess their effects on both the driving performance and the quality of task processing. The simulator studies verified the results uncovered by the scenario surveys. Additionally, it became clear that adaptive assistance systems provided drivers with the most support during the fulfilment of secondary tasks. Finally, they showed that driving performance was only slightly affected by the use of the adaptive assistance systems. In terms of the development of assistance systems, the results of this thesis suggest that a combination of adaptive filter and delegation assistance should be implemented.

Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung automatischer Lenkungen, die die von Schienenfahrzeugen bekannte Spurtreue auf n-gliedrige, mehrachsgelenkte Straßenfahrzeuge übertragen. Spurtreu bedeutet folglich, dass die Lenkachsmittelpunkte keinen seitlichen Versatz zueinander aufweisen. Dafür wird ein modellbasiertes automatisches Lenkverfahren systematisch konzipiert, entworfen und erprobt, das sowohl eine vollautomatische Spurführung als auch eine halbautomatische Nachführung erlaubt. Die modellbasierten automatischen Lenkungen unterliegen keinen praktisch relevanten Einschränkungen. Das wird durch die Verwendung einer Steuerungsstruktur mit zwei Freiheitsgraden erreicht, die aus einer modellbasierten Vorsteuerung und einem Rückführregler besteht. In der Vorsteuerung werden die Lenkwinkel aller Achsen berechnet, mit denen der Sollweg theoretisch spurtreu befahren wird. Durch den Einsatz eines speziell angepassten, modularen Mehrkörpermodells gelingt diese Berechnung allgemein für eine Klasse n-gliedriger Fahrzeuge. Zum Ausgleich von nicht vermeidbaren Modellunbestimmtheiten und nicht gemessenen Störungen werden ein nichtlinearer Mehrgrößenregler sowie achs-individuelle lineare Eingrößenregler entworfen und miteinander verglichen. Simulationen und Fahrversuche zeigen, dass das entwickelte Verfahren in einem weiten Geschwindigkeitsbereich robust gegenüber typischen Einflussgrößen wie Fahrbahn- und Beladungszustand ist.

The C2X Communication is of high interest to the automotive industry. Ongoing research on this topic mainly bases on the simulation of Vehicular Ad Hoc Networks. In order to estimate the necessary level of simulation details their impact on the results needs to be examined. This thesis focuses on different channel models as the freespace, shadowing, and Ricean model, along with varying parameters. For these simulations the network simulator ns-2 is extended to provide IEEE 802.11p compliance. However, the WAVE mode is not considered since it is still under development and not finally approved. Besides a more sophisticated packet error model than the existing implementation, as well as a link adaptation algorithm, is added. In this thesis several simulations examine specific details of wireless communication systems such as fairness of multiple access, interferences, throughput, and variability. Furthermore, the simulation points out some unexpected phenomena as starving nodes and saturation effects in multi hop networks. Those led to the conclusion that the IEEE 802.11 draft amendment does not solve known problems of the original IEEE 802.11 standard.

Driving comfort is considered a key factor for broad public acceptance of automated driving. Based on continuous driver/passenger monitoring, potential discomfort could be avoided by adapting automation features such as the driving style. The EU-project MEDIATOR (mediatorproject.eu) aims at developing a mediating system in automated vehicles by constantly evaluating the performance of driver and automation. As facial expressions could be an indicator of discomfort, a driving simulator study has been carried out to investigate this relationship. A total of 41 participants experienced three potentially uncomfortable automated approach situations to a truck driving ahead. The face video of four cameras was analyzed with the Visage facial feature detection and face analysis software, extracting 23 Action Units (AUs). Situation-specific effects showed that the eyes were kept open and eye blinks were reduced (AU43). Inner brows (AU1) as well as upper lids (AU5) raised, indicating surprise. Lips were pressed (AU24) and stretched (AU20) as sign for tension. Overall, facial expression analysis could contribute to detect discomfort in automated driving.

Der Automobilbau prägt die Industriestruktur ganzer Landstriche. Das Automobil an sich ist zur selbstverständlichen technischen Grundausstattung in unserem Leben geworden. Vor allem steigende Rohölpreise aber auch gestiegenes Umweltbewusstsein stellen die Grundtriebkräfte für Entwicklungen dar, die auf eine wesentlich verbesserte Energieeffizienz bei Beibehaltung und Verbesserung des Fahrkomforts abzielen. Das Hybridfahrzeug, d. h. ein Fahrzeug mit mindestens zwei verschiedenen Antriebssystemen, stellt eine Möglichkeit dar, diesen Bedürfnissen Rechnung zu tragen. In dieser Arbeit wird ein Konzept vorgestellt, welches die verfügbaren Möglichkeiten der Mechatronik dazu verwendet, wesentliche Einspareffekte zu erzielen. Dabei galt es, ein rein elektrisches Getriebe, bestehend aus zwei permanent erregten Synchronmaschinen mit einem mechanischen Getriebe so zu kombinieren, dass die Anforderungen eines Fahrzeugs in allen Betriebspunkten erfüllt werden können. Auf zwei Versuchständen konnten die Funktionalitäten des elektrischen und des mechanischen Getriebeteils getestet werden. Das Konzept, die Realisierung und die Messergebnisse werden vorgestellt.

Efficiency-enhancing measures are evaluated for a serial hybrid fuel cell vehicle over a drive cycle. The regarded powertrain consists of fuel cell system, battery, DC-DC converter, inverter and electrical machine. Within the fuel cell system, the air supply is the largest parasitic load. For the lowest dissipation, different air compression architectures are optimized by a scaling algorithm and compared. Phase switching reduces DC-DC losses. Additionally, a variable DC-link voltage increases efficiency of electrical machine and inverter. Dynamic Programming (DP) is used to evaluate these measures. The DP was extended by start-up and shutdown energy of the fuel cell system to model realistic cycle consumptions. Finally, all these efficiency enhancing measures lead to a reduction of energy consumption by 6.4 % for the serial hybrid fuel cell vehicle over a drive cycle.

With the advent of autonomous driving, concepts like road trains or platoons are becoming more popular. In these arrangements, vehicles travel at separations of only 5 to 10m between them. These short inter-vehicle distances allow compacting vehicle flows resulting in increased throughput on highways. In addition, there are also fuel/energy savings as the magnitude of aerodynamic resistance acting on vehicles is reduced. These benefits increase when reducing inter-vehicle separations to below 5m. However, it becomes extremely difficult to guarantee safety, especially, when braking in an emergency. The longitudinal and lateral control systems developed so far aim to achieve string stability in the cruise scenario, i.e., to prevent that small variations at the lead magnify towards the trail. Unfortunately, this has no relevance during emergency braking, since control systems incur saturation, i.e., the condition where computed output brake forces exceed those that can be applied by actuators. This is because all vehicles have to apply their maximum brake forces in order to minimize the stopping distance of the platoon and reach a complete standstill. As a result, emergency braking requires special attention and needs to be designed and verified independent of the cruise scenario. Braking in an emergency is mainly characterized by the problem of heterogeneous deceleration capabilities of vehicles, e.g., due to their type and/or loading conditions. As a result, a deceleration rate possible by one vehicle may not be achievable by its immediately leading or following vehicles. Not addressing this heterogeneity leads to inter-vehicle collisions. Moreover, transitions in the road profile increase the complexity of such brake maneuvers. Particularly, when there is a transition from a flat road to a steep downhill, an already saturated brake controller cannot counteract the effect of the downhill slope. Hence, its deceleration magnitude will be reduced, potentially leading to intra-platoon crashes that would otherwise not occur on a flat road. In this work, we first analyze the problem of emergency braking in platoons operating at inter-vehicle separations below 5m and under idealized conditions (i.e., flat road, instantaneous deceleration, etc.). For this case, we propose a cyber-physical approach based on exploiting space buffers that are present in the separations between vehicles, and compare it with straightforward schemes (such as Least Platoon Length and Least Stopping Distance) in terms of achieved aerodynamic benefits, overall platoon length, and stopping distance. We then consider realistic conditions (in particular, changing road profiles as mentioned before) and investigate how to design a brake-by-wire controller present at each vehicle that accounts for this. We further extend our proposed cyber-physical approach by adding cooperative behavior. In particular, if an individual vehicle is unable to track its assigned deceleration, it coordinates with all others to avoid inter-vehicle collisions, for which we propose a vehicle-to-vehicle (V2V) communication strategy. Finally, we present a detailed evaluation of the proposed cyber-physical approach based on high-fidelity vehicle models in Matlab/Simulink. Even though more work is needed towards a real-life implementation, our simulation results demonstrate benefits by the proposed approach and, especially, its feasibility.

Den globala situationen för person- och godstransporter visar att energianvändningen inom transportsektorn stadigt ökar och prognoser tyder på att den kommer att fördubblas till 2050. Den största ökningen förväntas ske i Asien där, Kina kommer att stå för över 12 % av den globala energianvändningen år 2050. Inom EU, Europeiska Unionen, stod personbilarna 2012 för över 81 % av passagerartransporterna räknat i antal passagerarkilometrar. Nya energieffektiva och miljövänliga transportlösningar behöver utvecklas. En lösning med spårtaxi kombinerar fördelarna med konventionella vägtransportsystem (flexibilitet, tillgänglighet och attraktivitet) och spårtransportsystem (säkerhet, kapacitet och miljövänlighet). I detta examensarbete undersöks energianvändningen för spårtaxi. Detta sker i form av en fallstudie. Spårtaxi är en automatiserad transporttjänst för direktresor utan väntetider (likt taxiservice) i ett nätverk med banor som kompletterar masstransportsystem. Fokus i studien ligger på att utvärdera fordonens energianvändning i drift. Målet är att identifiera relevanta parametrar som avgör energianvändningen samt deras bidrag till denna. Frågan om effektiv energianvändning besvaras med hjälp av en simuleringsmodell. Denna baseras på konceptet SkyCab och en bedömning av fordonets parametrar. En beräkning är utförd som utgör en referens för att sedan jämföras med 16 variationer av nyckelparametrar. Relationen till växhusgaser undersöks och utsläppen beräknas för olika elektricitetsblandningar. Ett andragradspolynom är framtaget för att beskriva fordonets gångmotstånd som inkluderar uppskattningar av vagnens rullmotstånd för små, pneumatiska däck på en raksträcka samt i doserade kurvor. Hjälpkraftens energianvändning uppskattas säsom motsvarande en liten elektrisk bil och är starkt beroende av passagerarnas komfortbehov och yttre (väder)förhållanden. Ett resultat är att rullmotståndet står för cirka 44 % av energianvändningen och hjälpkraften för 33 %. Båda är potentiella mål för effektivitetsförbättringar. Ändringar av accelerationsnivåer har liten betydelse för energianvändningen då det är en mindre del av energin som regenereras. En ökning av topphastigheten är ett effektivt sätt att minska restiden med förhållanderis liten ökning av energianvändningen. Förslag lämnas i studien hur man kan minska energianvändningen genom att förbättra fordonets och banans nyckelegenskaper. / he global situation of personal and freight transport shows that the energy demand for transportation steadily increases, and prognoses indicate that the energy usage will double until 2050. The largest growth rates are expected in Asia, and China in particular will account for over 12 % of global transport energy usage in 2050. Over 81 % of passenger transport in passenger kilometre was produced by passenger cars in 2012 in the European Union, and new energy eÿcient and environmental friendly solutions have to be developed.PRT (Personal Rapid Transit) systems combine the benefits of traditional road systems (flexibility, accessibility, attractiveness) and rail systems (safety, capacity, environmental friendliness). This MSc thesis investigates a concept by SkyCab AB as a case study, which o˙ers an automated, non-stop and on-demand transportation service in a dedicated network and is supposed to fill a gap between personal cars and public transport. The focus is put on the energy usage of the vehicles in the operational phase.The objective is to identify the relevant parameters that determine the energy usage and their contributions. This request is addressed by setting up a simulation model, based on the SkyCab concept and estimations of vehicle parameters. A reference calculation and 16 variations of key parameters are conducted. The relation to greenhouse gas emissions is investigated and emissions are calculated for di˙erent electricity mixes.A second-order polynomial of running resistance for the vehicle is determined, includ-ing estimations of rolling resistance of small pneumatic tyres on straight track and in superelevated curves. The auxiliary power is estimated for the SkyCab vehicle on basis of a small electric passenger car.For the reference case the energy for rolling resistance is approx. 44 % of the energy usage, and auxiliary energy contributes by 33 %. Both o˙er potential for eÿciency im-provement. The auxiliary power is strongly dependent on the passengers’ comfort needs and the ambient conditions. Changes of acceleration rates have low impact on the energy usage, since a smaller proportion of energy is regenerated. An increase in top speed is a suÿcient measure to reduce trip time with comparably low increase in energy usage. Finally, suggestions are proposed to reduce the energy usage by improving key properties of the vehicle and guideway. / Der weltweite Energiebedarf des Personen- und Gütertransports zeigt einen kontinuier-lichen Anstieg, und der Ausblick bis 2050 zeigt eine Verdopplung des gesamten Ener-giebedarfs. Die größten Zuwachsraten werden in Asien erwartet, und insbesondere China allein wird in 2050 über 12 % des weltweiten Energiebedarfs verzeichnen. Über 81 % aller Personenkilometer in der Europäischen Union in 2012 wurden mit dem persönlichen Auto-mobil durchgeführt, und ein Bedarf für energieeÿziente und umweltfreundliche Transport-möglichkeiten wird deutlich.PRT (Personal Rapid Transit) Systeme vereinen die Vorzüge von traditionellen straßenge-bundenen Transportsystemen (Flexibilität, Zugänglichkeit, Attraktivität) und Schien-ensystemen (Sicherheit, Kapazität, Umweltfreundlichkeit). Diese MSc Thesis untersucht das Transportkonzept von SkyCab AB als Fallstudie. Es bietet einen automatisierten, un-unterbrochenen und bedarfsgesteuerten Transportdienst auf einem exklusiven Netzwerk und soll so die Lücke zwischen dem persönlichen Automobil und ö˙entlichen Transport-mitteln schließen. Der Fokus wird dabei auf den Energieverbrauch des Fahrzeugs in der operativen Phase gelegt.Die Zielsetzung besteht in der Identifizierung und Quantifizierung der relevanten Para-meter, die den Energieverbrauch bestimmen. Zu diesem Zweck wird ein Simulationsmodell konfiguriert welches auf dem Konzept von SkyCab basiert und zusätzlich Abschätzungen von Fahrzeugparametern enthält. Eine Referenzberechnung und 16 Parametervariationen werden durchgeführt. Der Bezug zur Emission von Treibhausgasen wird für verschiedene Energiemixe hergestellt.Das Polynom zweiter Ordnung für den Fahrwiderstand wird aufgestellt, wobei Abschätzun-gen bezüglich des Rollwiderstands kleiner pneumatischer Reifen auf gerader Strecke und in überhöhten Kurven berücksichtigt werden. Die Zusatzleistung für das Konzeptfahrzeug wird auf Basis eines kleinen rein elektrischen Fahrzeugs abgeschätzt.Der Energieverbrauch in der Referenzsimulation für den Rollwiderstand beträgt ca. 44 % des Gesamtenergieverbrauchs, und die Zusatzenergie beläuft sich auf ca. 33 %. Beide Anteile bieten Potential zur Optimierung, und die Zusatzenergie ist stark abhängig von den Komfortbedürfnissen der Passagiere und den Umgebungsbedingungen. Variationen der Beschleunigungs- und Bremsraten haben einen geringen Einfluss auf den Energiever-brauch, da gleichzeitig ein kleinerer Anteil regeneriert wird. Eine Zunahme der Höchst-geschwindigkeit wirkt sich durch mehr regenerierte Energie vergleichsweise gering auf den bezogenen Energieverbrauch aus, reduziert jedoch die Fahrzeit merklich. Abschließend werden Potentiale von Schlüsselparametern zur Reduktion des Energieverbrauchs des Fahrzeugs und der Fahrbahn aufgedeckt.

Sachsen hat bekanntermaßen viel zu bieten, insbesondere wenn es um Architektur, Musik und Kunst oder auch schöne Landschaften geht. Aber Sachsen hat noch eine andere Seite: Vom „Rétablissement“, seinem ganz eigenen Wirtschaftswunder nach dem Siebenjährigen Krieg, bis zum Zweiten Weltkrieg war Sachsen die führende Wirtschaftsregion Deutschlands. Industrie und Handel trafen sich in der Metropole Leipzig, dem weltweit führenden Messestandort. Sachsen war am dichtesten besiedelt und nicht nur in Chemnitz und Dresden, sondern auch in kleinen Städten und Dörfern stellten Unternehmen, die oft Weltmarktführer waren, vielfältigste Maschinen und Produkte her. Das goldene Zeitalter endete abrupt nach dem Zweiten Weltkrieg, als Sachsen seiner traditionellen Märkte beraubt wurde, Führungs- und Fachkräfte in den Westen flohen und bekannte sächsische Marken wie Audi und Wella dort einen Neustart wagen mussten. Dennoch blieb Sachsen das Zentrum der Industrieproduktion in der DDR und eines der wichtigsten des ganzen Ostblocks. Mit der deutschen Wiedervereinigung wurde ein totaler Neuanfang notwendig, der für vieles das Ende bedeutete, aber auch manches zu neuer Blüte führte. Es lohnt sich, die Zeugen der sächsischen Industriegeschichte anzuschauen. Deren Bewahrung und Pflege hat in Sachsen eine lange Tradition: 1908 wurde mit dem Frohnauer Hammer das erste technische Denkmal in Deutschland überhaupt unter Schutz gestellt. Er ist noch voll funktionsfähig und wird regelmäßig vorgeführt. Auch viele andere Sehenswürdigkeiten sind keine „toten“ Museen, sondern lebendige Orte, an denen eine große Tradition bewahrt wird. Und bei manchen ist die alte Zeit nur Teil einer fortlaufenden Erfolgsgeschichte.