Ein stetig wachsender Anteil des Aufwands zum Entwurf digitaler Schaltungen entfällt auf die funktionale Verifikation. Der Verifikationsraum als Menge aller möglichen Kombinationen von Attributen einer Komponente, d. h. der Parameter und Eingangsdaten, ist oftmals sehr groß, wodurch die Verifikation aller Kombinationen unpraktikabel wird. Deshalb verwenden moderne Methoden der funktionalen Verifikation die zufallsgesteuerte Erzeugung von Stimuli in Verbindung mit manuell definierten Spezialfällen, sog. Corner Cases, um eine möglichst hohe funktionale Abdeckung in der angestrebten Verteilung zu erzielen. Als großer Nachteil diese Ansätze führen steigende Abdeckungsanforderungen zu exponentiell ansteigenden Laufzeiten. Um diesen Nachteil auszugleichen, wurden Generatoren propagiert, die nur solche Kombinationen erzeugen, die nicht bereits abgedeckt worden sind. Leider können die dabei verwendeten Verfahren das Problem nicht zufriedenstellend lösen, da auch sie im Allgemeinen zufällige Kombinationen erzeugen, um in einem zweiten Schritt zu prüfen, ob diese bereits abgedeckt sind. Im vorliegenden Beitrag werden Entscheidungsdiagramme zur Repräsentation aller zulässigen Kombinationen innerhalb des Verifikationsraums verwendet. Mit Hilfe dieses analytischen Modells kann jede beliebige Anzahl von Kombinationen in linearer Zeit erzeugt werden. Wird die vorgestellte Methode auf die Zufallserzeugung zur funktionalen Verifikation angewendet, kann diese um Größenordnungen beschleunigt werden.

Während der Großteil des Güterfernkehrs auf der Straße mit 40-Tonnen-Sattelzügen oder -Gliederzügen (Lkw mit Anhänger) abgewickelt wird, werden für ein besonderes Segment des Transports auch wesentlich leichtere Lkw eingesetzt. Wo es darum geht, Materialien und Produkte mit geringer Dichte zu befördern, beispielsweise Schaumplatten für die Bauwirtschaft und Dämmstoffe für die Automobilindustrie, aber auch leere Getränkedosen und Kunststoffrohre, wird zwar viel Transportvolumen, aber wenig Nutzlast benötigt. In diese Nische stießen vor einigen Jahren sogenannte Volumenzüge oder Leicht-Lkw-Kombinationen. Sie zeichnen sich in der Regel durch ein leichtes Fahrgestell aus, wie es sonst eher für Verteiler-Lkw zum Einsatz kommt, gepaart mit einem Starrdeichselanhänger. Zur Erreichung maximalen Transportvolumens wird mit den Planenaufbauten in Leichtbauweise die zulässige Gesamtzuglänge von 18,75 Metern und Höhe von 4 Metern meist voll ausgeschöpft (Abb. 1). Bis Oktober 2015 waren diese Gliederzüge auch von der Maut für Lkw auf deutschen Fernstraßen ausgenommen, wenn die zulässige Gesamtmasse des Zugfahrzeugs unter 7,5 Tonnen und die des gesamten Zuges unter 12 Tonnen blieb. Unbeladen bringen der Lkw etwa 5,0 Tonnen und der Anhänger nur etwa 2,2 Tonnen auf die Waage. Darüber hinaus eröffnet sich die Möglichkeit, die Fahrzeuge von Inhabern der alten Führerscheinklasse 3 lenken zu lassen. Zusammen mit vergleichsweise niedrigen Anschaffungs- und Betriebskosten ergeben sich so Kostenvorteile, aufgrund derer einige Betreiber diese umgangssprachlich auch als „Mautkiller“ oder „Jumbozüge“ bezeichneten Fahrzeuge in größerer Zahl einsetzen. In den Blickpunkt der Unfallforschung gerieten Leicht- Lkw-Kombinationen, als in Medienberichten verstärkt von Fahrzeugen berichtet wurde, die bei starkem Wind umstürzten. Wenngleich diese Unfälle in den meisten Fällen glimpflich ausgingen, weil sich die Fahrer nicht schwer verletzten und keine anderen Verkehrsteilnehmer zu Schaden kamen, führten sie doch oft zu erheblichen Verkehrsbehinderungen, wenn die umgekippten Gespanne die Fahrbahn blockierten. Das Forschungsprojekt „Unfallgeschehen mit Leicht-Lkw-Kombinationen“ der Unfallforschung der Versicherer mit ihrem Auftragnehmer hatte daher zum Ziel, Unfälle mit Beteiligung dieser Fahrzeuge zu quantifizieren und zu charakterisieren sowie gegebenenfalls Vorschläge für Maßnahmen zur Reduzierung der Unfallhäufigkeit zu erarbeiten [1].

Im Rahmen dieses Projektes werden das Unfallgeschehen sowie Aspekte der Verkehrssicherheit von Lkw mit einem zulässigen Gesamtgewicht über 3,5 t in Deutschland näher untersucht. Bei Betrachtungen zum Unfallgeschehen mit Lkw stehen häufig vor allem Güterkraftfahrzeuge ab 12 t zulässigem Gesamtgewicht (zGG) im Fokus, da hier aufgrund der hohen Massen die Unfallfolgen für alle Beteiligten besonders schwerwiegend sind. Allerdings liegt in diesem Projekt ein besonderer Schwerpunkt auf Gliederzügen mit extrem leichter Bauweise, welche in den letzten Jahren zunehmend Verbreitung gefunden haben, da hiermit bis Oktober 2015 die 2005 für Lkw ab 12 t eingeführte Mautpflicht auf deutschen Fernstraßen umgangen werden konnte. Problematisch ist in erster Linie die hohe Windanfälligkeit dieser Leicht-Lkw, welche vollbeladen und bei gleichen Abmessungen immer noch etwa drei Tonnen weniger wiegen als übliche 40 t-Fernlastzüge im leeren Zustand. Die Kombination aus geringem Gewicht und einer großen seitlichen Windangriffsfläche wird als ursächlich für zahlreiche Alleinunfälle solcher Fahrzeuge angesehen und soll in diesem Projekt umfassend analysiert werden. Die verschiedenen Arten von Güterkraftfahrzeugen und Gespannen bzw. Kombinationen werden in den Auswertungen zum Unfallgeschehen mittels Fahrzeugklassen charakterisiert. Während der klassische Pkw gemäß EG-Richtlinie 2007/46/EG in die Fahrzeugklasse M bzw. M1 fällt, gehören Güterkraftfahrzeuge der Klasse N an. Unterschieden wird hier zwischen den Klassen N1, N2 und N3, die über das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs definiert sind. So weisen Fahrzeuge der Klasse N1 ein zGG bis 3,5 t auf, während das zGG von N2-Fahrzeugen von über 3,5 t bis zu 12 t reicht. Entsprechend verfügen N3-Fahrzeuge über ein zGG von mehr als 12 t. Auch Anhänger werden in einzelne Klassen gegliedert. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts sind in erster Linie die Anhängerklassen O3 und O4 relevant, d.h. Anhänger mit einem zGG von über 3,5 t bis zu 10 t (O3) sowie Anhänger mit einem zGG von mehr als 10 t (O4) [HOE13]. Im Zusammenhang mit der Verkehrssicherheit von Straßenfahrzeugen werden allgemein Maßnahmen unterschieden, die der Vermeidung von Unfällen (aktive Sicherheit) und der Verminderung von Unfallfolgen (passive Sicherheit) dienen. Die aktive Sicherheit umfasst die Bereiche Fahrsicherheit, Wahrnehmungssicherheit, Bedienungssicherheit und Konditionssicherheit. Bei der passiven Sicherheit erfolgt eine Unterscheidung zwischen Maßnahmen, die der Sicherheit der Fahrzeuginsassen (innere Sicherheit) und der Sicherheit der anderen Verkehrsteilnehmer (äußere Sicherheit) dienen [HOE13]. In Kapitel 2 werden die für Güterkraftfahrzeuge derzeit wichtigsten Anforderungen und Schutzmaßnahmen auf dem Gebiet der passiven und aktiven Sicherheit vorgestellt. Im Rahmen dieses Überblicks über den Stand der Technik werden auch die verschiedenen Fahrzeugtypen und Gespanne charakterisiert. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf 12 t-Leicht-Lkw-Kombinationen.

Ein stetig wachsender Anteil des Aufwands zum Entwurf digitaler Schaltungen entfällt auf die funktionale Verifikation. Der Verifikationsraum als Menge aller möglichen Kombinationen von Attributen einer Komponente, d. h. der Parameter und Eingangsdaten, ist oftmals sehr groß, wodurch die Verifikation aller Kombinationen unpraktikabel wird. Deshalb verwenden moderne Methoden der funktionalen Verifikation die zufallsgesteuerte Erzeugung von Stimuli in Verbindung mit manuell definierten Spezialfällen, sog. Corner Cases, um eine möglichst hohe funktionale Abdeckung in der angestrebten Verteilung zu erzielen. Als großer Nachteil diese Ansätze führen steigende Abdeckungsanforderungen zu exponentiell ansteigenden Laufzeiten. Um diesen Nachteil auszugleichen, wurden Generatoren propagiert, die nur solche Kombinationen erzeugen, die nicht bereits abgedeckt worden sind. Leider können die dabei verwendeten Verfahren das Problem nicht zufriedenstellend lösen, da auch sie im Allgemeinen zufällige Kombinationen erzeugen, um in einem zweiten Schritt zu prüfen, ob diese bereits abgedeckt sind. Im vorliegenden Beitrag werden Entscheidungsdiagramme zur Repräsentation aller zulässigen Kombinationen innerhalb des Verifikationsraums verwendet. Mit Hilfe dieses analytischen Modells kann jede beliebige Anzahl von Kombinationen in linearer Zeit erzeugt werden. Wird die vorgestellte Methode auf die Zufallserzeugung zur funktionalen Verifikation angewendet, kann diese um Größenordnungen beschleunigt werden.