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# Computerwissenschaften# Software-Entwicklung

Integration von menschlichen Faktoren in die Entwicklung automatisierter Fahrzeuge

Das Verständnis menschlicher Faktoren ist entscheidend für die Entwicklung sicherer automatisierter Fahrzeuge.

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Inhaltsverzeichnis

Mit dem technologischen Fortschritt wird die Entwicklung von automatisierten Fahrzeugen (AVs) immer wichtiger. Bei der Erstellung dieser Fahrzeuge ist es entscheidend, Menschliche Faktoren (HF) zu berücksichtigen, die sich darauf konzentrieren, wie Menschen mit Maschinen interagieren. Dieses Verständnis hilft sicherzustellen, dass AVs sicher und effektiv für die Nutzer sind. Allerdings kann es herausfordernd sein, HF in den Entwicklungsprozess zu integrieren, insbesondere wenn agile Methoden angewendet werden, die Geschwindigkeit und Flexibilität priorisieren.

Die Rolle der menschlichen Faktoren in der Entwicklung automatisierter Fahrzeuge

Menschliche Faktoren beziehen sich auf das Studium, wie Menschen mit Systemen, einschliesslich Maschinen wie automisierten Fahrzeugen, interagieren. Dieses Feld berücksichtigt verschiedene Aspekte menschlicher Fähigkeiten und Einschränkungen, einschliesslich kognitiver, physischer und emotionaler Faktoren. Wenn Entwickler sich auf HF konzentrieren, können sie AVs schaffen, die nicht nur funktional, sondern auch benutzerfreundlich und sicher sind.

Ein wichtiges HF-Kriterium könnte zum Beispiel sein, dass sich ein AV am Fahrbahnrand positionieren sollte, wenn er ein entgegenkommendes Fahrzeug, wie einen Lkw, erkennt. Diese Anforderung berücksichtigt den Komfort und die Sicherheit der Passagiere und anderer Verkehrsteilnehmer. Trotz der anerkannten Bedeutung von HF haben Unternehmen oft Schwierigkeiten, diese Überlegungen in ihren Entwicklungsprozessen zu integrieren. Besonders in agilen Rahmenwerken, wo der Fokus auf schnellen Iterationen liegt, kann das dazu führen, dass menschliche Faktoren vernachlässigt werden.

Herausforderungen bei der Integration menschlicher Faktoren in agile Entwicklung

Agile Entwicklung ist ein beliebter Ansatz, der Geschwindigkeit, Flexibilität und Zusammenarbeit betont. Allerdings kann diese Methode Herausforderungen bei der Integration von HF in das Design von AVs mit sich bringen. Manchmal konzentrieren sich Projektmanager zu sehr auf technische Herausforderungen und übersehen die Bedeutung menschlicher Faktoren. Das kann passieren, weil es einen starken Antrieb hin zu datengestützten Lösungen gibt, wodurch der menschliche Aspekt sekundär erscheint.

Ausserdem tendieren agile Praktiken dazu, schnelle Entwicklungszyklen zu priorisieren, was die Zeit einschränken kann, die für die Berücksichtigung von HF-Aspekten aufgewendet wird. Infolgedessen berücksichtigen Entwickler möglicherweise nicht vollständig, wie Nutzer mit AVs interagieren oder welche potenziellen Risiken damit verbunden sind. Daher ist es notwendig, organisierte Methoden zu finden, um sicherzustellen, dass HF-Anforderungen konsequent in den Entwicklungsworkflow integriert werden.

Anforderungsstrategie zum Management menschlicher Faktoren

Um die Herausforderungen der Integration von HF in der AV-Entwicklung anzugehen, kann ein systematischer Ansatz, der als Anforderungsstrategie bekannt ist, nützlich sein. Diese Strategie bietet ein Rahmenwerk, um die Einbeziehung von HF mit dem agilen Entwicklungsprozess in Einklang zu bringen. Dadurch kann sie helfen, die Lücke zwischen übergeordneten Zielen und den spezifischen Bedürfnissen für HF zu schliessen.

Das Rahmenwerk der Anforderungsstrategie besteht aus drei Hauptkomponenten: organisatorische Perspektive, strukturelle Perspektive und Workflow-Perspektive. Jede Komponente spielt eine wichtige Rolle dabei, wie HF-Anforderungen verwaltet und in die Produktentwicklung integriert werden.

Organisatorische Perspektive

Die organisatorische Perspektive konzentriert sich darauf, Rollen und Verantwortlichkeiten in Bezug auf HF innerhalb der Entwicklungsteams zu definieren. Klare Verantwortlichkeiten für HF-Anforderungen sind entscheidend für eine erfolgreiche Integration. Wenn Teammitglieder ihre Rollen und wer für spezifische Anforderungen verantwortlich ist, verstehen, verbessert sich die Kommunikation und die Verantwortung steigt.

Beispielsweise kann es hilfreich sein, einen dedizierten HF-Experten im Team zu haben, um sicherzustellen, dass menschliche Faktoren während des gesamten Projekts konsequent berücksichtigt werden. Dies kann zu besseren Entscheidungen führen und letztendlich die Qualität des Endprodukts verbessern. Unternehmen könnten auch davon profitieren, HF-Experten in kritische Rollen, wie Produktverantwortliche, zu berufen, um die Teams bei der Berücksichtigung menschlicher Bedürfnisse zu unterstützen.

Strukturelle Perspektive

Die strukturelle Perspektive hebt die Notwendigkeit eines klar definierten Systems zur Verwaltung von HF-Anforderungen hervor. Eine klare Dokumentation dieser Anforderungen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass sie während des Entwicklungsprozesses anerkannt und behandelt werden. Die Organisation von HF-Anforderungen in einem strukturierten Rahmen ermöglicht es den Teams, ihren Fortschritt zu verfolgen und sicherzustellen, dass keine kritischen Faktoren übersehen werden.

Der Einsatz von Tools zur Dokumentation von HF-Aspekten kann diesen Prozess erheblich unterstützen. Zum Beispiel können Software wie JIRA und Code Beamer den Teams helfen, HF-Anforderungen und deren Umsetzung im Blick zu behalten. Strukturiertes Dokumentationssysteme erleichtern es, HF-Überlegungen in den Workflow zu integrieren, was zu besseren Gesamtergebnissen für das AV führt.

Workflow-Perspektive

Die Workflow-Perspektive konzentriert sich darauf, den Lebenszyklus von HF-Anforderungen zu definieren und diese mit agilen Prozessen zu verknüpfen. Dies stellt sicher, dass HF-Anforderungen während des gesamten Entwicklungszyklus effektiv integriert werden. Agile Methoden betonen die Anpassungsfähigkeit, was es erleichtert, Änderungen basierend auf Nutzerfeedback einzuarbeiten.

Ein starkes Lebenszyklusmodell für HF-Anforderungen ermöglicht es Teams, ihre Prozesse nach Bedarf zu bewerten und anzupassen. Dazu gehört die Einbeziehung regelmässiger Überprüfungs- und Reflexionssitzungen, um den Fortschritt der HF-Anforderungen zu bewerten, Herausforderungen anzugehen und Verbesserungen vorzunehmen.

Forschungsmethodik

Um zu untersuchen, wie menschliche Faktoren in die Entwicklung automatisierter Fahrzeuge integriert werden, wurden Interviews mit Fachleuten aus der Automobilindustrie durchgeführt. Diese Interviews lieferten Einblicke in aktuelle Praktiken, Herausforderungen und potenzielle Lösungen im Management von HF-Anforderungen.

Ziel der Forschung war es, mehrere zentrale Fragen zu ermitteln, die sich darauf beziehen, wie Eigentum, Struktur und Workflow die Integration von HF beeinflussen. Jedes Interview dauerte etwa 50-60 Minuten und wurde entweder virtuell oder persönlich durchgeführt. Die Antworten der Branchenexperten halfen, die unterschiedlichen Ansätze zur Integration von HF zu beleuchten.

Zentrale Ergebnisse

Die Ergebnisse der Interviews zeigten eine Reihe von Perspektiven zur Integration von HF in die Entwicklung von AVs. Während viele Befragte die Bedeutung klarer Eigentumsverhältnisse und Verantwortlichkeiten für HF-Anforderungen anerkannten, gab es Unterschiede darin, wie diese Integration in verschiedenen Organisationen praktiziert wurde.

Eigentum und Verantwortung

Eine beträchtliche Anzahl von Befragten unterstützte die Idee, dass klares Eigentum sich positiv auf die Integration von HF-Anforderungen auswirkt. Definierte Rollen, wie das Vorhandensein spezifischer HF-Experten oder dedizierter Produktverantwortlicher, können die Kommunikation und Zusammenarbeit innerhalb der Teams verbessern.

Einige Fachleute äusserten jedoch neutrale Meinungen und schlugen vor, dass, obwohl Eigentum wichtig ist, die Effektivität der HF-Integration von der Organisationsstruktur und den spezifischen Ansätzen der verschiedenen Teams abhängen kann.

Struktur der HF-Anforderungen

Die Studie zeigte, dass eine klare Struktur zur Dokumentation von HF-Anforderungen entscheidend für eine erfolgreiche Integration ist. Die Befragten hoben hervor, dass eine strukturierte Dokumentation mit Tools wie JIRA und Code Beamer hilft, HF-Aspekte zu organisieren und eine einfachere Nachverfolgung und Verwaltung ermöglicht.

Die Antworten variieren, wobei einige Fachleute behaupteten, dass eine klar definierte Anforderungsstruktur von Vorteil sei, während andere der Meinung waren, dass ein allgemeinerer Ansatz ausreiche. Diese Diskrepanz deutet darauf hin, dass die spezifischen Bedürfnisse jeder Organisation erheblichen Einfluss auf die Effektivität der Integration von HF-Anforderungen haben können.

Workflow-Integration

Die Rolle des Workflows bei der Integration von HF-Anforderungen wurde ebenfalls untersucht. Viele Befragte waren sich einig, dass ein starkes Lebenszyklusmodell für das Management von HF entscheidend ist, um diese Anforderungen in die Produktentwicklung zu integrieren. Regelmässige Überprüfungen und Diskussionen während des agilen Workflows können den Teams helfen, ihre Prozesse anzupassen und zu verfeinern, um besser auf HF-Überlegungen einzugehen.

Obwohl es insgesamt Unterstützung für die Idee gab, dass klar definierte Arbeitsströme die HF-Integration verbessern, bemerkten viele Befragte, dass die Effektivität dieser Praktiken je nach Dynamik des Projekts und der Unternehmenskultur variieren kann.

Empfehlungen zur Verbesserung der Integration menschlicher Faktoren

Basierend auf den Ergebnissen können mehrere Empfehlungen gegeben werden, um die Integration von menschlichen Faktoren in die Entwicklung automatisierter Fahrzeuge zu verbessern:

  1. Klare Zuständigkeiten fördern: Klare Rollen und Verantwortlichkeiten für das Management von HF-Anforderungen zu etablieren, kann die Integration im gesamten Entwicklungsprozess verbessern. Die Benennung von HF-Experten in kritischen Rollen, wie Produktverantwortlichen, kann dabei helfen.

  2. Strukturierte Dokumentation implementieren: Der Einsatz strukturierter Tools zur Dokumentation von HF-Anforderungen ermöglicht eine bessere Nachverfolgung und Verwaltung dieser Aspekte. Unternehmen sollten standardisierte Dokumentationspraktiken einführen, um sicherzustellen, dass HF-Anforderungen nicht übersehen werden.

  3. Flexibilität im Workflow erhöhen: Anpassungsfähigkeit in Workflows zu fördern, kann Teams helfen, effektiver auf Änderungen in HF-Anforderungen zu reagieren. Regelmässige Überprüfungs- und Reflexionssitzungen bieten wertvolle Gelegenheiten zur Bewertung und Verbesserung.

  4. Zusammenarbeit fördern: Die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teams, einschliesslich HF-Experten, Ingenieuren und Designern, kann einen ganzheitlicheren Ansatz zur Integration von HF in die Entwicklung fördern. Dies kann sicherstellen, dass unterschiedliche Perspektiven berücksichtigt werden und zu einem besseren Endprodukt beitragen.

  5. In Schulungen und Bewusstsein investieren: Das Bewusstsein für die Bedeutung von HF bei allen Teammitgliedern zu schärfen, kann zu besseren Ergebnissen führen. Schulungen zu HF-Prinzipien und -Praktiken können eine Kultur der Berücksichtigung menschlicher Faktoren im Entwicklungsprozess fördern.

Fazit

Die Integration menschlicher Faktoren in die Entwicklung automatisierter Fahrzeuge ist entscheidend, um sichere und effektive Systeme zu schaffen. Obwohl Herausforderungen bestehen, kann ein strukturierter Ansatz durch Anforderungsstrategien die Einbeziehung von HF in agile Entwicklungsprozesse erheblich verbessern.

Indem Organisationen sich auf Eigentum, Struktur und Workflow konzentrieren, können sie kohärentere und effektivere Praktiken zur Integration von HF entwickeln. Dies kann wiederum zu verbesserten Benutzererfahrungen, besseren Sicherheitsresultaten und grösserem Erfolg im schnelllebigen Bereich der Technologie automatisierter Fahrzeuge führen.

Originalquelle

Titel: Requirements Strategy for Managing Human Factors in Automated Vehicle Development

Zusammenfassung: The integration of human factors (HF) knowledge is crucial when developing safety-critical systems, such as automated vehicles (AVs). Ensuring that HF knowledge is considered continuously throughout the AV development process is essential for several reasons, including efficacy, safety, and acceptance of these advanced systems. However, it is challenging to include HF as requirements in agile development. Recently, Requirements Strategies have been suggested to address requirements engineering challenges in agile development. By applying the concept of Requirements Strategies as a lens to the investigation of HF requirements in agile development of AVs, this paper arrives at three areas for investigation: a) ownership and responsibility for HF requirements, b) structure of HF requirements and information models, and c) definition of work and feature flows related to HF requirements. Based on 13 semi-structured interviews with professionals from the global automotive industry, we provide qualitative insights in these three areas. The diverse perspectives and experiences shared by the interviewees provide insightful views and helped to reason about the potential solution spaces in each area for integrating HF within the industry, highlighting the real-world practices and strategies used.

Autoren: Amna Pir Muhammad, Alessia Knauss, Eric Knauss, Jonas Bärgman

Letzte Aktualisierung: 2024-05-29 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2405.18838

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.18838

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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