TY - THES A1 - Bauder, Maximilian T1 - Kooperative intelligente Verkehrssysteme für die forensische Unfallanalyse BT - Chancen und Herausforderungen durch die Car-to-X-Kommunikation N2 - Die vorliegende Dissertation befasst sich mit den Chancen und Herausforderungen für die forensische Unfallanalyse, die sich durch den Einsatz kooperativer intelligenter Verkehrssysteme (C-ITSs) ergeben. Im Zentrum der Untersuchung steht die kooperative Car-to-X-Direktkommunikation (C2X-Kommunikation) im 5,9 GHz Frequenzbereich, eine Technologie, die seit 2019 mit der Markteinführung des Volkswagen Golf 8 erstmals für den europäischen Massenmarkt verfügbar ist. Die übergeordnete Forschungsfrage der Arbeit besteht darin, wie die Chancen kooperativer intelligenter Verkehrssysteme für die forensische Unfallanalyse genutzt und gleichzeitig die entstehenden Herausforderungen adressiert werden können. Durch die erstmalige Verknüpfung dieser beiden Forschungsfelder sowie einer systematischen Analyse entlang der Schichten des Protokollstapels konnten Chancen und Herausforderungen der C2X-Kommunikation für die Unfallanalyse identifiziert werden. Darauf aufbauend sind vier Forschungsfragen formuliert worden, die in dieser Dissertation untersucht und beantwortet wurden. Die Chancen für die Unfallanalyse liegen vor allem im Erhalt zusätzlicher digitaler Spuren durch die Fahrzeugzu-Allem-Kommunikation (C2X)-Kommunikationsdaten. Um diese Chance zu nutzen, ist es erforderlich, den Mehrwert der Daten für die Unfallanalyse nachzuweisen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Experimente und Analysen durchgeführt, um den Mehrwert von C2X-Kommunikationsdaten hinsichtlich Verfügbarkeit, Genauigkeit und Anwendbarkeit für die forensische Unfallanalyse zu bewerten. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Cooperative Awareness Message (CAM) gewidmet, die wesentliche Informationen wie Fahrzeugposition, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung enthält. Fahrversuche wurden durchgeführt, um die Genauigkeit und zeitliche Verfügbarkeit der CAM-Daten zu erforschen und deren gerichtssichere Verwendbarkeit in der Unfallanalyse sicherzustellen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass CAM-Daten eine vergleichbare oder höhere Genauigkeit und höhere zeitliche Auflösung im Unfallhergang aufweisen können als die Daten des Event Data Recorders (EDR). Darüber hinaus konnte durch die Entwicklung und Anwendung eines Kalman-Filters die mediane Positionsgenauigkeit der CAM-Daten erhöht werden. Ergänzend wurde ein Rekonstruktionsprogramm entwickelt, das ausschließlich auf CAM-Daten basiert und die direkte Anwendbarkeit der CAM-Daten für die Unfallanalyse plausibilisiert. Zuletzt wurde das Konzept einer forensischen Roadside-Unit (F-RSU) vorgestellt, die eine unabhängige Speicherung und Bereitstellung von C2X-Kommunikationsdaten ermöglicht. Neben den Chancen wurden zentrale Herausforderungen identifiziert. Dazu zählen die Berücksichtigung von C2X-Warnungen auf das Fahrerverhalten, die Integration der Daten in bestehende Rekonstruktionssoftware sowie datenschutzrechtliche Aspekte. Zur Adressierung dieser sollten primär bestehende Rekonstruktionsprogramme um C2X-Funktionen erweitert und neue forensische Grunddaten ermittelt werden. Für Letzteres wurde in dieser Arbeit eine Probandenstudie in einem Fahrsimulator durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass Fahrer auf C2X-Warnungen durch Gaswegnahme oder Bremsen angemessen reagieren, auch wenn der Warnungsgrund nicht unmittelbar erkennbar ist. Negative Auswirkungen auf die Reaktionsdauer der Probanden in Verbindung mit C2X-Warnungen konnten ebenfalls nicht nachgewiesen werden. Eine falsch-positive C2X-Warnung führte in der Studie lediglich bei 2 von 32 Probanden zu verkehrsgefährdenden Reaktionen, was darauf hindeutet, dass ihr Einfluss auf die Unfallmitursächlichkeit als gering einzustufen ist. Die Ergebnisse der Dissertation verdeutlichen, dass C2X-Kommunikationsdaten eine entscheidende Erweiterung der digitalen Datenbasis für die Unfallanalyse darstellen können. Sie liefern nicht nur bedeutende Informationen im Unfallhergang über die Unfallbeteiligten, sondern ermöglichen dazu die Analyse des Einflusses unbeteiligter Verkehrsteilnehmer und der Verkehrsinfrastruktur. Der wesentliche Beitrag dieser Dissertation liegt in der Schaffung einer Grundlage für die zukünftige, gerichtssichere Nutzung von C2X-Kommunikationsdaten in der Unfallanalyse. Die vollständige Ausschöpfung des Potenzials der C2X-Technologie erfordert jedoch weitere Forschungsarbeiten sowie rechtliche Klärungen hinsichtlich der Speicher- und Verarbeitungsmöglichkeiten zu forensischen Zwecken. N2 - This dissertation explores the opportunities and challenges for forensic accident analysis arising from the deployment of Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITSs). The investigation focuses on cooperative Vehicle-to-X short-range communication (hereafter referred to as V2X communication) in the 5.9 GHz band, a technology that has been available on the European mass market for the first time since 2019 with the introduction of the Volkswagen Golf 8. The overarching research question of this work is how the opportunities provided by C-ITSs can be utilized for forensic accident analysis while simultaneously addressing the associated challenges. By linking these two research fields for the first time and conducting a systematic analysis across the protocol stack layers, this study identifies both the opportunities and challenges of V2X communication for accident analysis. Based on these findings, four research questions were formulated, examined, and answered in this dissertation. The opportunities for accident analysis arise primarily from the availability of additional digital traces provided by V2X communication data. To fully leverage this opportunity, it is essential to demonstrate the benefits of these data for accident analysis. In this thesis, experiments and analyses were conducted to evaluate the added value of V2X communication data in terms of availability, accuracy, and applicability for forensic accident analysis. Special emphasis was placed on the Cooperative Awareness Message (CAM), which contains essential information such as vehicle position, speed and direction of travel. Driving tests were conducted to investigate CAM data’s accuracy and temporal availability and ensure its forensic usability in accident analysis. The results indicate that Cooperative Awareness Message (CAM) data provide a comparable or higher level of accuracy and temporal resolution for accident reconstruction than the data from the Event Data Recorder (EDR). Furthermore, the development and application of a Kalman filter enhanced the median positional accuracy of CAM data. A reconstruction program that exclusively utilizes CAM data was also developed, validating its direct applicability for accident analysis. Moreover, the concept of a forensic roadside unit (F-RSU) was introduced, enabling the independent storage and provision of V2X communication data. In addition to the opportunities, key challenges were identified. These include the influence of V2X warnings on driver behavior, the integration of V2X communication data into existing reconstruction software, and data protection concerns. To address these challenges, existing reconstruction programs should primarily be extended to include V2X functionality and new fundamental forensic data should be determined. For the latter, a driving simulator study was conducted with 32 participants. The results indicate that drivers respond appropriately to V2X warnings by either releasing the accelerator or braking, even when the reason for the warning is not immediately apparent. Moreover, no negative effects could be observed on participants’ reaction times in response to V2X warnings. A false-positive V2X warning led to traffic-endangering reactions in only 2 out of 32 participants, indicating a minimal impact on accident causation. The findings of this dissertation demonstrate that V2X communication data can serve as a significant extension of the digital database for accident analysis. They provide valuable information about the accident sequence involving the directly affected parties while also enabling the evaluation of the impact of uninvolved road users and surrounding traffic infrastructure. This dissertation’s main contribution is creating a basis for the future, court-proof utilization of V2X communication data in accident analysis. However, fully realizing the potential of V2X technology requires further research and legal clarification regarding storage and processing options for forensic purposes. Y1 - 2025 UR - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:573-61671 PB - Technische Hochschule Ingolstadt CY - Ingolstadt ER -