DE102006056669A1 - Danger and alarm system for e.g. ship, , has computation unit determining specific impact of data, where information processing process is extended as basis of knowledge based decision-making for planning of human-machine-interface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gefahren- und Alarmsystem für Verkehrsmittel (GASV), mit dessen Hilfe große Datenmangen aus Operateur-Fahrzeug-Prozessen durch eine aufgabenstrukturierte und wissensbasierte Verarbeitung zu einer partiell und ganzheitlich bewerteten Gefahrendiagnose, einschließlich der Anzeige und Bewertung von Alarmzuständen echtzeitfähig umgewandelt und in verschiedenen Darstellungen repräsentiert werden können. Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The The invention relates to a danger and alarm system for means of transport (GASV), with the help of which large Datenmangen from operator-vehicle processes through a task-structured and knowledge-based processing to a partial and holistic assessed hazard diagnosis, including display and evaluation of alarm conditions real-time capability converted and represented in different representations can be. The solution This object is achieved by the features of the independent claims. advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.
Gegenstand der Erfindung ist allgemein die Erhöhung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Mensch-Maschine-Systemen, zum Beispiel die Erhöhung der Verlässlichkeit von Mensch-Maschine-Systemen im Verkehrswesen. Schiffe, Flugzeuge, Kraftfahrzeuge u.a. Verkehrsmittel werden in der Regel in ihrem Zusammenwirken von Mensch, Maschine und Umwelt betrieben. Dabei gilt die Prozesskenngröße „Höhe der Gefahr" dieser Einheit als Maßstab für Steuerungsmaßnahmen zur Absicherung einer angestrebten Qualität des Transportprozesses von Gütern und/oder Personen.object The invention is generally the increase of safety and economy of man-machine systems, for example, the increase of reliability of human-machine systems in transportation. Ships, aircraft, Motor vehicles and the like Transportation is usually in their Interaction of man, machine and environment operated. there the process parameter "amount of risk" of this unit counts as scale for control measures to ensure the desired quality of the transport process of goods and / or persons.
Unter Qualität wird nach DIN EN ISO 8402/1995 bzw. DIN 55350 die Gesamtheit der Merkmale und Merkmalswerte einer Einheit (Produkt, Dienstleistung, Tätigkeit, Organisation) bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen), verstanden. Während DIN 55350 als Qualitätsmerkmale von Produkten die Funktionsfähigkeit, Brauchbarkeit (Bedienbarkeit), Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit, Sicherheit, Umweltverträglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Schönheit umfasst, werden hier die Qualitätsmerkmale Sicherheit und Wirtschaftlichkeit in den Vordergrung gestellt.Under quality is in accordance with DIN EN ISO 8402/1995 or DIN 55350 the entirety of Characteristics and characteristic values of a unit (product, service, Activity, Organization) their suitability to meet specified and presupposed needs). While DIN 55350 as quality features of products the functionality, Usability (usability), reliability, availability, Maintainability, safety, environmental compatibility, cost effectiveness and beauty includes, here are the quality features Safety and economy in the foreground.
Unter »Sicherheit« wird das Freisein von Gefährdung verstanden, wobei absolute Sicherheit jeweils nur in Bezug auf eine bestimmte Gefährdung erreichbar ist. In der Praxis wird auch dann bereits Sicherheit angenommen, wenn ein zumutbares (Rest)-Risiko noch vorhanden ist.Under "security" will that Free from danger understood, with absolute certainty only in relation to one certain endangerment achievable is. In practice, security is already accepted, if a reasonable (residual) risk still exists.
Der Fahrprozess z.B. eines Schiffes ist komplex, zeitvariant, nichtlinear, hat Zufallscharakter und zeichnet sich durch eine Vielzahl interaktiver Wechselwirkungen (informationelle, strukturelle und funktionelle Kopplungen) der Systemkomponenten und der Störereignisse aus.Of the Driving process e.g. a ship is complex, time-variant, nonlinear, has a random character and is characterized by a multitude of interactive Interactions (informational, structural and functional Couplings) of the system components and the disturbance events.
Daraus ergibt sich die Charakteristik eines unscharfen Entscheidungsproblems: es sind mehrere Lösungsalternativen vorhanden, die durch (unscharfe/unsichere) Attribute beschrieben werden können. Der Entscheider (hier der Operateur) muss mit seinen Präferenzen und Zielen für einzelne Ausprägungskombinationen diejenige Alternative finden, die er für optimal hält.from that the characteristic of a fuzzy decision problem arises: There are several alternative solutions present, described by (fuzzy / unsafe) attributes can be. The decision-maker (here the surgeon) must comply with his preferences and goals for single expression combinations find the alternative that he considers optimal.
Die Notwendigkeit einer Entscheidung bei unscharf formulierten Problemen ist ein charakterisierendes Merkmal derartiger Problemlösungsprozesse.The Need for a decision on blurred problems is a characterizing feature of such problem-solving processes.
Die in diesen Prozessen in großen Mengen und in außerordentlicher Vielfalt anfallenden Daten werden erfasst, einer aufgaben- und situationsspezifischen Struktur zugeordnet, wenn notwendig und möglich, mittels bekannter mathematischer Verfahren zu Prozesseingangsgrößen verdichtet und zu einem zunächst technisch-physikalischen Abbild der aktuellen Situation zusammengefügt. Liegen notwendige Daten, unabhängig von ihrer Quelle technischen oder nichttechnischen Ursprungs, nicht, unvollständig oder falsch vor, wird das nach Ablauf einer datenabhängigen Zeittoleranz über einen Hinweis auf den aktuellen Überwachungszustand eines oder mehrerer partieller Prozesse angezeigt.The in these processes in large Quantities and in extraordinary Variety of data is recorded, a task- and situation-specific Structure assigned, if necessary and possible, by means of known mathematical Method to process input sizes condensed and at first technical-physical image of the current situation combined. Lie necessary data, independent from their source of technical or non-technical origin, not incomplete or wrong before, this is done after a data-dependent time tolerance over a Note on the current monitoring status one or more partial processes.
Das erfindungsgemäße Verfahren und System übernimmt die strukturierten Daten und bewertet sie hinsichtlich ihres innewohnenden Gefahrenpotentials für die Erreichung von wissensbasierten oder auf andere Weise definierten Schwellwerten.The inventive method and system takes over the structured data and assess them in terms of their intrinsic Danger potential for the achievement of knowledge-based or otherwise defined Thresholds.
Ist diese erste Verarbeitungsstufe abgeschlossen, liegt ein bewertetes Abbild aller Eingangsgrößen des Mensch-Maschine-Systems vor. Diese Bewertungen können später als Ursachen für die Art und Höhe der Gefahrenbewertung abgefordert werden.is completed this first processing stage, is a rated Image of all input variables of the Man-machine system before. These reviews may later be considered causes of the type and height of Risk assessment be requested.
Auf der Bais der ermittelten Bedeutung der herangezogenen Prozessdaten werden in einer zweiten Verarbeitungs- bzw. Diagnosestufe aufgaben – und zielorientierte Prozesskomplexe gebildet, die sowohl der allgemeinen Arbeits- und Aufgabenstruktur des Operateurs als auch den spezifischen Anforderungen einer aktuellen Situation entsprechen.On the basis of the ascertained significance of the process data used become task-oriented and goal-oriented in a second processing or diagnosis stage Process complexes formed, both the general work and Task structure of the surgeon as well as the specific requirements correspond to a current situation.
Innerhalb dieser Struktur werden die Bedeutungen „Höhe der Gefahr" der einzelnen Eingangsgrößen zur Erzeugung einer Bewertung über die „Höhe der Gefahr" in den partiellen Prozessen und zu einer Gefahrenkenngröße des Gesamtprozesses benutzt.Within In this structure, the meanings "height of danger" of the individual input quantities are used Generation of a rating over the "height of danger" in the partial Processes and to a hazard parameter of the overall process.
Damit wird die bisher sehr unscharfe und von hoher Subjektivität geprägte Abbildung einer Gefahr zu einer exakten und aktuellen Prozesszustandsgröße, die geplant, gestaltet, kontrolliert und gesteuert werden kann, umgewandelt. Für die Darstellung des menschlichen Wissens und die Nachbildung menschlicher Überlegung wird vorzugsweise die Fuzzy-Logik angewendet.This transforms the hitherto very fuzzy and highly subjective depiction of a danger into an exact and current process state variable that can be planned, designed, controlled and controlled. For the representation of the human knowledge and the simulation of human reasoning preferably fuzzy logic is applied.
Die Erfindung löst sich von der traditionellen Definition des Begriffes Risiko, das als operative Kenngröße nicht verfügbar ist und demzurfolge nicht für die Überwachung und Steuerung der charakterisierten Prozessen verwendet werden kann. Sie sieht die nunmehr mögliche situationsadäquate Bewertung einer Gefahr als Chance und Resource für eine sichere und wirtschaftliche Prozessführung im Rahmen eines Gefahrenmangements (Gefahrenerkennung/Gefahrenbewertung – Gefahrenbewältigung-Gefahrenmonitoring).The Invention solves away from the traditional definition of the term risk, that as an operational parameter not available is and is not for The supervision and control of the characterized processes can be used. She sees the now possible situation adequate Assessing a hazard as an opportunity and resource for a safe and economical Litigation in the context of a hazard management (danger recognition / danger evaluation - danger management danger monitoring).
Im Prozess der Führung eines Verkehrsmittels können sowohl alle der Situation entsprechenden technischen und nichttechnischen Details dargestellt und eine partielle sowie eine ganzheitliche Gefahren-Zustandsdignose abgefordert werden sowie die Ursachen für die wissensbasierten Gefahrenbewertungen angezeigt und Empfehlungen für das Gefahrenmanagement gegeben werden.in the Process of leadership of a means of transport both all technical and non-technical Details presented and a partial as well as a holistic Danger condition dignose be claimed as well as the causes of the knowledge-based Danger ratings displayed and recommendations for hazard management given become.
Das System verfügt über eine Reihe von Funktionen, die den Zugang des Operateurs zu den Ein- und Ausgabeprozeduren unterstützen und Zustandsfolgen rekonstruieren können.The System has one Set of functions that facilitate the surgeon's access to the and support output procedures and reconstruct state sequences.
Alle bewerteten Gefahren können aufgezeichnet und in Zusammenhang mit anderen Anwendungen ausgewertet werden.All assessed hazards recorded and evaluated in conjunction with other applications become.
Die Erfindung liefert den Vorteil, bisher nicht durch herkömmliche mathematisch-physikalische Beziehungen beschreibbare komplexe sicherheits- und wirtschaftlichkeitsspezifische Zusammenhänge und Wechselwirkungen zu einer erfindungsgemäßen partiellen und ganzheitlichen Gefahrendiagnose, einschließlich der Ermittlung und Anzeige von Alarmsituationen, zu verarbeiten.The Invention provides the advantage, not previously by conventional mathematical-physical relationships writable complex security and economy-specific Relationships and Interactions to a partial and holistic according to the invention Hazard diagnosis, including the detection and display of alarm situations, to process.
Die Erfindung umfasst eine im Verkehrsmittel angebrachte Einheit zur Erfassung technischer und nichttechnischer Mess- und Prozessdaten sowie ihrer Speicherung, eine Dateneingangskontrolleinheit, eine Recheneinheit, in der die spezifische Bedeutung der Daten ermittelt wird und die auf der Grundlage eines aufgaben- und zielorientierten Modells eine Prozesszustandsbewertung hinsichtlich partieller Gefahren und der Gesamtgefahr vornimmt, festen und/oder mobilen Anzeige- und/oder Nutzungseinheiten und einer Kommunikationseinheit zur Übertragung von Prozesszustandsdaten auch an eine Betriebs- und/oder Verkehrszentrale.The The invention comprises a transport-mounted unit for Recording of technical and non-technical measurement and process data and their storage, a data input control unit, a Arithmetic unit, which determines the specific meaning of the data will be based on a task-oriented and goal-oriented Model a process state assessment for partial hazards and the overall hazard, fixed and / or mobile display and / or utilization units and a communication unit for transmission from process status data to an operations and / or traffic center.
Mit der Erfindung können partielle Gefahrenzustandsdignosen auf Monitoren traditioneller Führungstechnik, z.B. im Anwendungsfall Schiffsführung auf den Radargeräten, auf der ECDIS (elektronische Seekarte) oder auf einem zentralen Conning-Display, angezeigt und auch zu einer ganzheitlichen Gefahrenzustandsdiagnose aggregiert werden.With of the invention partial hazardous condition dignoses on traditional monitors Guidance technology, e.g. in the case of use ship's command the radars, on the ECDIS (Electronic Nautical Chart) or on a central Conning display, displayed and also to a holistic hazard condition diagnosis be aggregated.
Als mobile Anzeige- und Kommunikationseinheit für den bordinternen Gebrauch ist eine drahtlose Übertragung des Prozesszustandes auf persönliche „Handstationen" denkbar.When mobile display and communication unit for on-board use is a wireless transmission the process state on personal "handstations" conceivable.
Aufgezeichnete oder auch aktuell abgefragte „Gefahrenkurven" können zur Bewertung der Kompetenz eines Operateurs und im Vergleich zu „optimalen Verhaltenskurven" als Maßstab für die Erfüllung von Qualitätsanforderungen an Simulatoren verwendet werden. Sie bilden auch die Grundlage für die Aktualisierung des ProzesswissensRecorded or also currently queried "hazard curves" can for Evaluation of the competence of an operator and in comparison to "optimal Behavioral curves "as scale for the fulfillment of quality requirements be used on simulators. They also form the basis for the update of process knowledge
Das erfindungsgemäße System ist in Form eines Baukastens strukturiert. Der Baukasten enthält die Elemente eines jeden aufgaben- bzw. prozessspezifischen Moduls und die verschiedenen partiellen Module zur Überwachung, Kontrolle und Steuerung einzelner Prozesse bzw. des Prozesses in seiner Gesamtheit.The inventive system is structured in the form of a kit. The kit contains the elements of each task or process specific module and the different ones partial modules for monitoring, Control and control of individual processes or the process in his totality.
Für den Anwendungsfall „Schiffsführung" verfügt dieser
Baukasten über
die Module:
Collision Avoidance, Anti-Grounding, Track Keeping, Strength/Stability,
Environment, Wheel/Engine, Economy, Traffic Loading, Bridge Manning,
Cargo, Fire/Water, Emission.For the application "ship's command" this kit has the modules:
Collision Avoidance, Anti-Grounding, Track Keeping, Strength / Stability, Environment, Wheel / Engine, Economy, Traffic Loading, Bridge Manning, Cargo, Fire / Water, Emission.
Eine Erweiterung durch weitere partielle Modulen/Prozesse ist genauso denkbar wie eine spezielle Modifizierung für bestimmte Prozesse.A Expansion through additional partial modules / processes is the same conceivable as a special modification for certain processes.
Jedes Modul verfügt über die Bausteine: Datenprüfung, Datenschnittstelle, mathematische Vorverarbeitung von Eingangsdaten, mathematisches Modell der Datenfusion (hier: Wissensbasen, Inferenzregeln, Defuzzifizierung), Zustandsbewertung und Begründungen, Empfehlungen, Benutzeroberfläche.each Module has the Building blocks: data validation, Data interface, mathematical preprocessing of input data, mathematical model of data fusion (here: knowledge bases, inference rules, Defuzzification), condition assessment and justifications, recommendations, user interface.
Stand der TechnikState of the art
Entscheidungsprobleme in z.B. Verkehrsmitteln können aufgrund ihrer Komplexität, Dynamik und Zufälligkeit häufig nicht mehr zeitnah durch den Menschen gelöst werden. Trotz des Bestrebens der Hersteller von Überwachungs-; Kontroll- und Steuerungssystemen, diese durch eine hohe funktionelle Integration gebrauchsfähiger zu gestalten, kommt es zu Fehlhandlungen des Operateurs, die sich in u.a. in Unfällen widerspiegeln.decision problems in e.g. Transportation can because of their complexity, Dynamics and randomness often not be promptly resolved by humans. Despite the effort the manufacturer of surveillance; Control and control systems, these by a high functional integration serviceable To shape, it comes to maladministration of the surgeon who in u.a. in accidents reflect.
Als Hinweis auf einen Mangel an Verlässlichkeit von Mensch-Maschine-Systemen, hier von Operateur-Verkehrsmittel-Umwelt-Systemen, erweisen sich Störungen in Mensch-Maschine- bzw. Mensch-Prozess-Schnittstellen, da vorhandene oder abforderbare Informationen nicht genutzt oder falsch genutzt werden.To point to a lack of reliability of man-machine systems, here of operator-environment-environmental systems Interference in man-machine or human-process interfaces, as existing or requestable information is not used or misused.
Der hohe Anteil des menschlichen Versagens als Unfallursache ist zu einem großen Teil auf Mängel im Informationsverarbeitungsprozess zurückzuführen.Of the high proportion of human error as an accident cause is too a big one Part on defects in the information processing process.
Eine Berechnungsmöglichkeit für die Höhe von Gefahren im z.B. Schiffsführungsprozess gab es bisher nicht. Das zieht u.U. Zeit- und Auffassungsprobleme nach sich. So ist, obwohl „innere" Entscheidungsgrundlage, die Gefahr gegenwärtig ein hypothetisches Gebilde und keine Eigenschaft einer Handlung oder des Prozesses selbst, mit der die Gefährlichkeit eines Ereignisses überhaupt abgeschätzt, berechnet und als Entscheidungshilfe genutzt werden kann.A calculation ability for the Height of Dangers in e.g. Ship management process did not exist so far. That pulls u.U. Time and perception problems after himself. So, although "internal" basis of decision, the danger present a hypothetical entity and not a property of an action or the process itself, with the danger of an event at all estimated calculated and used as decision support.
Bisherige Modelle und Berechnungen beruhen ausschließlich auf mechanistischem, determinierten Verhalten und scharfen Parametergrenzen, die eine Gefahrendiagnose als Ausgangspunkt für Steueroperationen erschweren, so dass letztlich der Experte ohne Verwendung von Mitteln zur Definition von Bedeutung und Bewertung von Informationen allein dafür zuständig ist, Prozesse mit hoher Komplexität, Zufälligkeit und Nichtlinearität zu überwachen und zu steuern.Previous Models and calculations are based solely on mechanistic, Determined behavior and sharp parameter boundaries, the one Complicate hazard diagnosis as a starting point for control operations, so that ultimately the expert without using means to define Importance and evaluation of information is solely responsible for Processes with high complexity, contingency and nonlinearity to monitor and to control.
Die Berechnung der Gefahrenhöhe aus vorliegenden „scharfen", im praktischen Gebrauch häufig aber „unscharf" bewerteten Messwerten ist die Voraussetzung für eine risikobasierte Technologie.The Calculation of the danger level from present "sharp", in practical Use often but "out of focus" rated readings is the requirement for a risk-based technology.
Bei der Gestaltung der informationellen Prozesse zwischen Verkehrsmittel und Operateur wird zwar die allgemein übliche Hierarchie Zeichen-Daten-Information-Wissen eingehalten, die Übergänge aber sind ebenso fließend wie die Stufen sehr unterschiedlich ausgeprägt sind. Während die Datenbildung aus dem gegebenen Zeichenvorrat nach bewährten Syntaxregeln noch gut funktioniert, ist die semantische Ebene, die für die logische Interpretation der Daten und ihre Umwandlung in Informationen zuständig ist, stark vernachlässigt. Gänzlich unterentwickelt ist die sich anschließende pragmatische Ebene, die durch die Verknüpfung von Informationen Wissen erzeugt. Ursächlich für diesen Mangel sind vor allem die bisher nicht beherrschbare qualitative und quantitative Definition des Verknüpfungszieles als auch die fehlende Kenntnis der Verknüpfungsregeln zwischen den Informationen selbst.at the design of informational processes between means of transport and surgeon, while the common character-data-information-hierarchy hierarchy is respected, but the transitions are just as fluent as the levels are very different. While the data formation off the given character set according to proven syntax rules still good works, is the semantic level that is responsible for the logical interpretation the data and their transformation into information, highly neglected. completely underdeveloped is the subsequent pragmatic level that through the link generated by information knowledge. The cause of this defect is above all the hitherto uncontrollable qualitative and quantitative definition of the link destination as also the lack of knowledge of the linking rules between the information even.
Hersteller von integrierten Systemen für die Prozessüberwachung und -steuerung von Verkehrsmitteln (z.B. integrierte Naviagtionssysteme, integrierte Brückensysteme auf Schiffen) konzentrieren sich gegenwärtig auf die Optimierung der syntaktischen Ebene, sind aber nicht in der Lage, den Bedeutungsinhalt und die Verwendungswirkung von Informationen zu beschreiben und zur Verbesserung der Verlässlichkeit der Operateur-Verkehrsmittel-Einheit einzusetzen.Manufacturer of integrated systems for the process monitoring and control of transport (e.g., integrated navigation systems, integrated bridge systems on ships) are currently focusing on the optimization of syntactic level, but are unable to understand the meaning content and describe the uses of information and to improve reliability to use the operator-transport unit.
Ursächlich dafür ist der bekannte theoretische Mangel, dass neben der Messung syntaktischer Information durch die Entropie keine zeitnah anwendungsfähige Möglichkeit zur Quantifizierung semantischer Information existiert. Hinzu kommt, dass der von SHANNON entwickelte Informationsbegriff einen ausschließlich syntaktischen Hintergrund hat, da für den Informationswert einer Nachricht ihre Bedeutung keine Rolle spielt.The reason for this is the known theoretical deficiency, that in addition to the measurement of syntactic information entropy does not provide a timely application for quantification semantic information exists. In addition, that of SHANNON developed information concept an exclusively syntactic background has, since for the Information value of a message its meaning does not matter.
Da es sich bei der Steuerung von Verkehrsmitteln in der Regel um die Beherrschung komplizierter, komplexer, dynamischer und zufallsabhängiger Prozesse handelt, kann mit den bisher üblichen Mitteln für die Informationsverarbeitung keine weiterer Fortschritt erreicht werden.There In the control of transport usually around the Mastery of complicated, complex, dynamic and random processes can, with the usual Funds for the information processing no further progress achieved become.
Durch die erfindungsgemäße Lösung, die auf der Grundlage menschlicher Denkleistungen und einer situationsabhängigen Verarbeitung komplexer Wissensstrukturen beruht, kann eine qualitativ neue Form der Zustandsdiagnose und der daraus abgeleiteten Prozessführung erreicht werden. Die Verwendung probalistischer Konditionale und die Ermittlung ihrer Bedeutung durch ihre logische Interpretation sind für Verkehrsmittel bisher nicht üblich, wohl aber Bestandteil von Entscheidungsmodellen und damit auch der erfindungsgemäßen Lösung..By the solution according to the invention, the the basis of human thinking and a situation-dependent processing complex knowledge structures can be a qualitatively new form the state diagnostics and the derived process control achieved become. The use of probalist conditionals and the determination of their Meaning by their logical interpretation are for means of transport not common yet but probably part of decision models and thus also the inventive solution ..
Ein derartiges Konzept der probalistischen Informationsverarbeitung, das das Wissen über die mit der Erkennung einer eingehenden Störung zusammenhängende wahrscheinliche Gefahr für die Erreichung eines spezifischen Merkmales generiert und das sich dynamisch an schnell veränderte Situationen anzupassen in der Lage ist, ist in Verkehrsmitteln nicht bekannt.One such a concept of probalistic information processing, that the knowledge about the probable associated with the detection of an incoming disturbance danger for generates the achievement of a specific characteristic and that dynamically changed to fast Being able to adapt to situations is not in transportation known.
Gegenwärtig kann ein Operateur nur sehr bedingt und wenn ja, im Einzelfall mit geringster Komplexität und Dynamik, die Relevanz einer Information für die Erreichung der Qualitätsmerkmale des Prozesses (Sicherheit, Wirtschaftlichkeit) bestimmen.Currently can a surgeon only very conditionally and if so, in the individual case with the least complexity and dynamics, the relevance of information for the achievement of quality characteristics of the process (safety, profitability).
Daraus erwächst das Bedürfnis, das Vorliegen einer relevanten Information in einer Vielzahl anderer Informationen überhaupt zu erkennen und schließlich ein Maß für deren Quantifizierung zu finden.from that it grows the need, the presence of relevant information in a variety of others Information at all to recognize and finally a measure of their To find quantification.
Das Erkennen und Beherrschen von Gefahren, das heißt u.a. die Verhinderung von sicherheitskritischen Situationen, ist die zentrale Steuerungsaufgabe des Operateurs in einem Verkehrsmittel. Der Grad der Beherrschbarkeit von Gefahren bestimmt Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Transportprozesses. Ohne diese Voraussetzungen bleibt jedes Risikomangement fehlerhaft.The recognition and control of dangers, that means the prevention of safety critical situations, is the central control task of the surgeon in a means of transport. The degree of controllability of hazards determines the safety and efficiency of the transport process. Without these prerequisites, any risk management remains incorrect.
Für die Untersuchung der Sicherheit von Prozessautomatisierungssystemen hat sich eine Reihe von klassischen Methoden entwickelt. Beispiele dafür sind im Kfz-Bereich das Verfahren FMEA, in verfahrenstechnischen Prozessen das PRAG-Verfahren, im akademischen Bereich die Anwendung mathematischer Verfahren zum Nachweis von Sicherheitsanforderungen und die Action Error Analyse bei der Untersuchung menschlicher Bedieneingriffe.For the investigation The security of process automation systems has become one Developed a series of classic methods. Examples are in the Automotive area that Method FMEA, in procedural processes the PRAG method, in academic Area the application of mathematical methods for the detection of Security requirements and action error analysis during the investigation human intervention.
Klassische Verfahren bleiben häufig auf Teilbereiche des Prozessautomatisierungssystems besschränkt, während das komplexe Zusammenwirken zwischen Mensch-Maschine und Umwelt vernachlässigt wird.Classical Procedures remain frequent limited to sections of the process automation system, while the Complex interaction between man-machine and environment is neglected.
Versuche für die Sicherheitsanalyse in derartigen Systemen existieren in Form der qualitativen Modellierungsmethode SQMA (Situationsbasierte Qualitative Modellierung und Analyse). Zur Entscheidungsunterstützung definieren quantitative Bewertungsansätze das zu erwartende Risiko.tries for the Security analysis in such systems exist in the form of qualitative modeling method SQMA (Situation-based Qualitative Modeling and analysis). Define for decision support quantitative valuation approaches the expected risk.
Dabei gilt der Begriff „Sicherheit" nach DIN VDE 31000, Teil 2, in Abhängigkeit vom Risiko. Ein System kann als sicher eingestuft werden, wenn das Risiko aller Einzelprozesse kleiner als das Grenzrisiko ist, wobei eine absolute Sicherheit ohne jedes Risiko in technischen Systemen unmöglich ist. Unter Grenzrisiko kann man in diesem Sinne das größte noch vertretbare Risiko eines Prozesses verstehen. Bei Überschreiten dieses Grenzrisikos spricht man von einer Gefahr, während unter Sicherheit die Abwesenheit von Gefahr zu verstehen ist (DIN VDE 31 000/2).there the term "safety" according to DIN VDE 31000 applies, Part 2, depending from the risk. A system can be considered safe if the risk of all individual processes is less than the limit risk, with one absolute safety without any risk in technical systems is impossible. Under limit risk one can in this sense the largest still understand acceptable risk of a process. When crossing This borderline risk is called a danger, while under Safety is the absence of danger to understand (DIN VDE 31 000/2).
Ziel der Sicherheitsanalyse (siehe VDI/VDE 3542; Sicherheitstechnische Begriffe für Automatisierungssysteme) ist u.a. die Bestimmung des Risikos von Teilvorgängen, das sich aus der Wahrscheinlichkeit oder Häufigkeit des Eintritts einer Fehlfunktion oder eines Defekts und des zu erwarteten Schadenausmaßes zusammensetzt. Ist diese Teilrisiko kleiner als ein definiertes Grenzrisiko, ist dieser Teilvorgang als sicher einzustufen.aim the safety analysis (see VDI / VDE 3542; Terms for Automation systems) is i.a. the determination of the risk of Subtasks, the probability or frequency of occurrence of a Malfunction or defect and the expected extent of the damage. If this sub-risk is smaller than a defined limit risk, is to classify this sub-process as safe.
Die Bestimmung der Risikohöhe im Sinne der bekannten Risikodefinition stößt auf Grenzen und ist als operative Prozesskenngröße für die Entscheidungsfindung unbrauchbar. Da mathematisch das Risiko in Form eines Produktes, bestehend aus zwei Faktoren, vorliegt, kann allein eine gleiche Risikohöhe durch unterschiedliche Ausprägungen der Faktoren erreicht werden. Das aber ist für den Operateur in einem Verkehrsmittel nicht sinnvoll. Wegen dieses Mangels wird der eigentlich nur quantitativ zu verstehende Begriff in eine qualitative Bewertung überführt. DIN 50126 widerspiegelt den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit eines Gefahrenfalles und dem erwarteten Schadenausmaß in Form von Bewertungsstufen: vernachlässigbar, tolerierbar, unerwünscht, nicht tolerierbar. In gewisser Weise bezieht sich das quantitative Risiko auf die Bewertung des Gefahrenpotentials eines Vorganges. Genau diesen Umstand macht sich die erfindungsgemäße Lösung zu Nutzen.The Determination of risk level in the sense of the known definition of risk encounters limits and is considered operational process parameter for decision-making unusable. Because mathematically the risk in the form of a product, consisting of two factors, present, alone can be the same level of risk by different characteristics the factors are reached. But that is for the surgeon in a means of transport not useful. Because of this deficiency is actually only quantitative translated into a qualitative assessment. DIN 50126 reflects the relationship between frequency a hazardous event and the expected amount of damage in the form of evaluation levels: negligible, tolerable, undesirable, not tolerable. In a sense, the quantitative refers to Risk on the evaluation of the risk potential of a process. Exactly this circumstance makes the solution according to the invention Use.
Gegenüber anderen Lösungen versucht sie nicht die Risikohöhe zu bestimmen, sondern erarbeitet sich aus einer großen, unstrukturierten Datenmenge partielle und ganzheitliche operative und echtzeitfähige Abschätzungen über die Höhe einer Gefahr.Over other solutions Do not try the risk level but works out a large, unstructured one Dataset partial and holistic operational and real-time estimates of the Height of a danger.
Bei der Definition von Einstufungsgrenzen bei technischen Prozessen wird z.B. bei der Ausfallrate auf Erfahrungswissen, experimentelle Untersuchungen und Schätzwerte zurückgegriffen. Für die Ermittlung der Wahrscheinlichkeit für Fehler im menschlichen Verhalten wurde z.B. das Verfahren THERP entwickelt, das auf der Basis von umfangreichen Tabellen mit ausgewiesenen Fehlerwahrscheinlichkeiten für menschliches Verhalten arbeitet.at the definition of classification limits in technical processes is e.g. in the failure rate on experiential knowledge, experimental Investigations and estimates resorted. For the investigation the probability of Error in human behavior was e.g. the procedure THERP developed on the basis of extensive tables with proven Error probabilities for human behavior works.
Die modellbasierte Sicherheitsanalyse erlaubt zwar die Betrachtung aller Bestandteile eines Prozessautomatisierungssystems, muss aber für alle möglichen Systemsituationen bezüglich ihrer Relevanz für die Sicherheit des Systems auf eine qualitative Bewertung zurückgreifen. Die Dynamik, Zufälligkeit, Komplexität und Kompliziertheit von Verkehrsprozessen (im Gegensatz zu einem Prozessautomatisierungssystem) macht eine derartige Lösung aber sehr unsicher, ungenau und unvollständig und ist für die weitere quantitative Bewertung des Risikos und seine operative Überwachung, Kontrolle, Gestaltung und Steuerung unbrauchbar.The Model-based security analysis allows the consideration of all Components of a process automation system, but must for all possible System situations re their relevance to the safety of the system on a qualitative evaluation. The dynamics, randomness, complexity and complexity of traffic processes (as opposed to a Process automation system) makes such a solution but very uncertain, inaccurate and incomplete and is for the rest quantitative risk assessment and its operational monitoring, Control, design and control useless.
In
der Offenlegungsschrift
Der
Inhalt der Offenlegungsschrift wird auch in der Europäischen Patentanmeldung
In
der Patentschrift
Das Verfahren basiert nicht auf einer aufgabenorientierten Struktur des Prozesses, sieht keine partielle Prozessdiagnose vor und berücksichtigt nur indirekt Prozess- bzw. Expertenwissen zur Erkennung und Bewertung von Gefahren, Grenzbereichen und risikofreien Zuständen. Es kann keine definitionsgemäße Resikokenngröße bestimmen und versucht, eine eigene Definition für den Begriff „Risiko" zu finden.The Procedure is not based on a task-oriented structure the process, does not provide for partial process diagnostics and takes into account only indirectly process or Expertise for the detection and assessment of hazards, boundary areas and risk-free conditions. It can not determine a defined Resikokenngröße and tries to find its own definition for the term "risk".
Aus diesem Grunde können keine aufgabenorientierten, risikbasierten Qualitätsmerkmale bezüglich der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Verkehrsprozessen abgeleitet und ihre operative Überwachung realisiert werden.Out that reason can no task-oriented, risk-based quality features in terms of Derived from the safety and economy of traffic processes and their operational monitoring will be realized.
Der Übergang des Informationsverarbeitungsprozesses von seiner rein syntaktisch geprägten Sicht bis zur semantischen und pragmatischen Ebene wird damit behindert.The transition of the information processing process from its purely syntactic imprinted View to the semantic and pragmatic level is hindered.
In
keiner der Quellen wird ein Zusammenhang zwischen den Zustandsaussagen
und der Integration von Alarmen hergestellt. So sind Alarme und Alarmmanagement
im Schiffsbetrieb nach wie vor ungelöste Problemfälle, die
in keinen Zusammenhang mit seiner aufgabenspezifischen Struktur
behandelt werden. Sie gelten als unangenehm, belastend, ablenkend,
ungeordnet, ohne Priorität
gestaltet, störend.
Eine Reihe von nationalen und internationalen Ausrüstungsstandards
sollte Abhilfe schaffen. Der gegenwärtige Stand ist dadurch gekennzeichnet, dass
die technische und funktionale Spezifikation in sogenannten „Performance
Standards" z.B.
der IMO (International Maritime Organisation) festgelegt sind, die
jedoch nur Mindestanforderung enthalten und in nationales Recht übertragen
werden (vergl.
Während sich die erstgenannte Offenlegungsschrift ausschließlich auf Kraftfahrzeuge und die letzte Patentschrift auf Schiffe bezieht, umfasst die erfindungsgemäße Lösung durch den qualitativ neuen Lösungsansatz und die bisher nur implizit enthaltene Berücksichtigung von Alarmsituationen den Bereich der Verkehrsmittel (Gefahrendiagnose in Operateur-Fahrzeug-Prozessen) in seiner Gesamtheit.While the first published application exclusively to motor vehicles and the last patent relates to ships, comprises the inventive solution by the qualitatively new solution and the previously only implicit consideration of alarm situations the range of means of transport (hazard diagnosis in operator vehicle processes) In its entirety.
In
der Offenlegungschrift
Die
Offenlegungsschrift wurde über
eine europäische
Patentanmeldung (
Der Patentanspruch umfasst die Berechnung einer auf diese Weise gewonnenen wirtschaftlichen und einer technischen Bewertungskenngröße sowie ihre Verknüpfung zu einer Gesamtbewertungsgröße der technischen, insbesondere der starkstromtechnischen Betriebsmittel.Of the Claim includes the calculation of a result obtained in this way economic and a technical valuation parameter as well their link to an overall rating of the technical, in particular the heavy current equipment.
Die
Offenlegungsschrift
In
der Zeitschrift
Daten
des integrierten Brückensystems
werden dabei direkt oder nach einer mathematischen Vorverarbeitung
als Eingangsgrößen verwendet.
Diese Methodik bildete den eigentlichen Hintergrund für die Bewertung
von Informationen bzw. ihre wissensbasierte Verdichtung zu acht
risikobasierten Prozessparametern.In the magazine
Data from the integrated bridge system are used as input variables directly or after a mathematical preprocessing. This methodology was the actual background for the evaluation of information and its knowledge-based consolidation into eight risk-based process parameters.
In
Da
der traditionelle Risikobegriff ungeeignet ist, als operativ anwendbare
Steuergröße verwendet zu
werden, hat ihn der Verfasser modifiziert und definiert:
»Risiko« ist ein
Maß für die Höhe der Gefahr,
die von den Parametern einer prozessrelevanten Störung oder
einer Gruppe von Störungen
ausgeht und den Zustand des zu steuernden Prozesses zwischen seinen
möglichen
Endpunkten »stabil« und »unstabil« beeinflusst,
wobei die Höhe
dieser Differenz die Priorität
einer Abfolge von Steuerungsoperationen bestimmt.Since the traditional concept of risk is inappropriate to be used as an operationally applicable tax quantity, the author has modified and defined it:
"Risk" is a measure of the level of risk that arises from the parameters of a process-related disturbance or group of disturbances and influences the state of the process to be controlled between its possible "stable" and "unstable" endpoints, the magnitude of that difference determines the priority of a sequence of control operations.
Das erfindungdgemäße Verfahren und System übernimmt diese Definition nicht.The Invention according to the invention and system takes over not this definition.
Alle hier dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen beziehen sich nicht auf die komplexe Bewertung der Einheit Fahrer-Umwelt-Verkehrsmittel als Mensch-Maschine-Umwelt-System. Sie verwenden einerseits statistische Verfahren, andererseits wissensbasierte Verfahren, um Aussagen über Risikohöhen zu erhalten. Dabei wird der Begriff „Risiko" im Sinne der klassischen Definition verwendet und erlaubt so nicht seine allgemeingültige Verwendung für die operative und echtzeitfähige Bewertung aller Fahrer-Umwelt-Verkehrsmittel-Systeme.All Here, the prior art solutions do not relate on the complex evaluation of the unit driver-environment-transport as a human-machine-environment-system. she on the one hand use statistical methods, on the other hand knowledge-based ones Procedure to make statements about risk levels to obtain. The term "risk" in the sense of the classical definition so does not allow its universal use for the operative and real-time capable Evaluation of all Driver Environmental Transportation Systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat Gültigkeit für alle Verkehrsmittel: Schiffe, Flugzeuge, Autos, Eisenbahn u.a., da Daten unabhängig von ihrer Größe und Dimension durch einen aufgabenorientierten Ansatz schnell geprüft, strukturiert, in ihrer möglichen „Gefahrenbreite" als Vergleichgrößen gespeichert und zu partiellen sowie ganzheitlichen Zustandsaussagen über die Erreichung qualitativer Prozesskenngrößen weiterverarbeitet und zur Ermittlung von Alarmzuständen verwertet werden können.The inventive method is valid for all Means of transport: ships, planes, cars, trains, etc., as data independently of their size and dimension quickly tested, structured, structured by a task-oriented approach stored in their possible "danger latitude" as comparison variables and to partial as well as holistic state statements about the Achievement of qualitative process parameters further processed and Determination of alarm conditions can be recycled.
Mit der Erfindung wird eine neue Qualität der Prozessbeschreibung und – beherrschung erreicht, da sie von dem gleichen Entscheidungsverhalten ausgeht wie der Operateur. Sie hat nicht das Ziel, die Regelstrecke möglichst realitätsnah zu beschreiben, sondern das „Erkennen-Bewerten-Entscheiden"-Verhalten des Operateurs bei der Gefahrendiagnose zu modellieren. Dafür wird vorzugsweise die Fuzzy-Logik angewendet. Die Anwendung anderer Verfahren ist denkbar.With The invention provides a new quality of process description and control achieved because it assumes the same decision-making behavior like the surgeon. It does not have the goal, the controlled system as possible realistically but to describe the operator's "recognize-evaluate-decide" behavior to model in hazard diagnosis. This is preferably the fuzzy logic applied. The application of other methods is conceivable.
Ausführungsbeispielembodiment
Erläuterung der Erfindung mit Hilfe der beigefügten ZeichnungenExplanation of the invention with the help of the accompanying drawings
Das
Gefahren- und Alarmsystem für
Verkehrsmittel besteht nach
Mit
der Erfindung werden partielle Gefahrenzustandsdignosen, einschließlich Alarme
auch auf Monitoren traditioneller Führungstechnik, z.B. im Anwendungsfall
Schiffsführung
auf den Radargeräten, auf
der ECDIS (elektronische Seekarte) oder auf einem zentralen Conning-Display
(
Nach
Liegen notwendige Daten, unabhängig von ihrer Quelle technischen oder nichttechnischen Ursprungs, nicht, unvollständig oder falsch vor, wird das nach Ablauf einer datenabhängigen Zeittoleranz über einen Hinweis auf den aktuellen Überwachungszustand eines oder mehrerer partieller Prozesse angezeigt.Lie necessary data, independent from their source of technical or non-technical origin, not incomplete or wrong before, this is done after a data-dependent time tolerance over a Note on the current monitoring status one or more partial processes.
Entsprechend
einer vordefinierten aufgaben- und prozessspezifischen Struktur
werden die bewerteten und geprüften
Eingangsgrößen partiellen
Gefahrenbereichen zugeordnet (
In
einem weiteren Berechnungsvorgang werden die für die Höhe der jeweiligen Gefahren
verantwortlichen Ursachen bewertet und gefahrenabhängige Empfehlungen
für die
Prozesssteuerung gegeben (
Zur
unmittelbaren und situationsgetreuen Abbildung von Gefahrenmustern
(
Balkendiagramme (
Bar charts (
Die
Ergebnisse der Gefahrendiagnose können nach
Nach
Entsprechend
Über eine
externe Kommunikationseinrichtung (
Abwandlungen des Ausführungsbeispiels kann der Fachmann vornehmen, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.modifications of the embodiment the skilled person, without thereby going beyond the scope of the invention to leave.
Als Beispiel für das Gefahren- und Alarmsystem für Verkehrsmittel (GASV) zur partiellen und ganzheitlichen Gefahrendiagnose in Operateur-Fahrzeug-Prozessen durch aufgabenstrukturierte und wissensbasierte Verarbeitung, Bewertung und Darstellung großer technischer und nichttechnischer Datenmengen wird die Führung eines Schiffes über See gewählt.When example for the danger and alarm system for Transportation (GASV) for partial and holistic risk diagnosis in operator vehicle processes through task-structured and knowledge-based processing, evaluation and representation big technical and non-technical datasets will be the leadership of a Ship over Lake chosen.
Folgende aufgabenorientierte Struktur in der Schiffsführung soll über das GASV erfasst (überwacht, kontrolliert, gesteuert) werden:
- – Geschwindigkeit den natürlichen Bedingungen anpassen
- – Andere Fahrzeuge und Anlagen sicher passieren/Art und Dichte des Verkehrs beachten
- – Geplante Bahn einhalten und Manöverraum berücksichtigen
- – Zustand der Antriebs- und Steueranlagen in Erwägung ziehen und ihre Wechselwirkungen zu anderen partiellen Prozessen beachten
- – Stabilitätseigenschaften und Schiffskörperbeanspruchungen einkalkulieren
- – Meteorologisch – hydrologische Bedingungen berücksichtigen
- – Leistungseigenschaften des Menschen beachten
- – Wirtschaftliche Kriterien (Zeit, Kosten) der Reise einhalten
- - Adapt speed to natural conditions
- - Pass other vehicles and systems safely / Note the type and density of the traffic
- - Comply with the planned course and take into account maneuver space
- - Consider the condition of propulsion and control systems and consider their interactions with other partial processes
- - Consider stability characteristics and hull loads
- - Consider meteorological - hydrological conditions
- - Pay attention to the performance characteristics of humans
- - Comply with economic criteria (time, costs) of the journey
Dieser Struktur werden nach dem Baukastenprinzip die partiellen Bausteine/Module
- – Anti-Grounding,
- – Anti-Collision,
- – Traffic Logding,
- – Track Keeping,
- – Wheel/Engine,
- – Strength/Stability,
- – Environment,
- – Economy und
- – Bridge Manning
- - anti-grounding,
- - anti-collision,
- - traffic logging,
- - Track Keeping,
- - Wheel / Engine,
- - Strength / Stability,
- - Environment,
- - Economy and
- - Bridge Manning
Jedes dieser Module verfügt über die „Werkzeuge": Datenprüfung, Datenschnittstelle, mathematische Vorverarbeitung von Eingangsdaten, mathematisches Modell der Datenfusion (hier: Wissensbasen, Inferenzregeln, Defuzzifizierung), Zustandsbewertung und Begründungen, Empfehlungen, Benutzeroberfläche.each this module has the "tools": data validation, data interface, mathematical preprocessing of input data, mathematical Model of data fusion (here: knowledge bases, inference rules, defuzzification), Condition assessment and justifications, Recommendations, user interface.
Die im Schiffsbetrieb in großen Mengen und in außerordentlicher Vielfalt anfallenden Daten werden erfasst, einer aufgaben- und situationsspezifischen Struktur zugeordnet, wenn notwendig und möglich, mittels bekannter mathematischer Verfahren zu Prozesseingangsgrößen verdichtet und zu einem zunächst technisch-physikalischen Abbild der aktuellen Situation zusammengefügt.The in ship operation in large Quantities and in extraordinary Variety of data is recorded, a task- and situation-specific Structure assigned, if necessary and possible, by means of known mathematical Method to process input sizes condensed and at first technical and physical Image of the current situation put together.
Sind diese Einganmgsdaten, unabhängig von ihrer Quelle technischen oder nichttechnischen Ursprungs, nicht vorhanden, unvollständig oder falsch, wird das nach Ablauf einer datenabhängigen Zeittoleranz über einen Hinweis auf den aktuellen Überwachungszustand eines oder mehrerer partieller Prozesse angezeigt.are this input data, regardless of their source of technical or non-technical origin, not present, incomplete or wrong, this is done after a data-dependent time tolerance over a Note on the current monitoring status one or more partial processes.
Sind die Eingangsdatensätze vollständig und richtig übernimmt die Recheneinheit die Daten und bewertet sie hinsichtlich ihres innewohnenden Gefahrenpotentials für die Erreichung von wissensbasierten oder auf andere Weise definierten Schwellwerten.are the input data sets Completely and takes over correctly the arithmetic unit analyzes the data and evaluates it in terms of their data intrinsic hazard for the achievement of knowledge-based or otherwise defined thresholds.
Ist diese erste Verarbeitungsstufe abgeschlossen, liegt ein bewertetes Abbild aller Eingangsgrößen des Mensch-Maschine-Systems vor. Diese Bewertungen können später als Ursachen für die Art und Höhe der Gefahrenbewertung abgefordert werden.is completed this first processing stage, is a rated Image of all input variables of the Man-machine system before. These reviews may later be considered causes of the type and height of Risk assessment be requested.
Auf der Bais der ermittelten Bedeutung der herangezogenen Prozessdaten werden in einer zweiten Verarbeitungs- bzw. Diagnosestufe aufgaben – und zielorientierte Prozesskomplexe gebildet, die sowohl der allgemeinen Arbeits- und Aufgabenstruktur des Operateurs als auch den spezifischen Anforderungen einer aktuellen Situation entsprechen. Liegen „gestörte" Daten vor, wird das über die partielle Prozesszustandsanzeige zum Ausdruck gebracht. Fehlende oder falsche Daten können hinterfragt werden. Der Ausfall oder die gestörte Funktion technischer Systeme wird ebenso nach diesem Prinzip vermittelt.On the basis of the ascertained significance of the process data used become task-oriented and goal-oriented in a second processing or diagnosis stage Process complexes formed, both the general work and Task structure of the surgeon as well as the specific requirements correspond to a current situation. If there are "disturbed" data, this will be done via the partial Process status display expressed. Missing or wrong Data can be questioned. The failure or malfunctioning of technical systems is also taught according to this principle.
Innerhalb dieser Struktur werden die Bedeutungen „Höhe der Gefahr" der einzelnen Eingangsgrößen zur Erzeugung einer Bewertung über die „Höhe der Gefahr" in den partiellen Prozessen und zu einer Gefahrenkenngröße des Gesamtprozesses benutzt. Darin eingeschlossen ist der technische Systemausfall, der die qualtativ geplante Qualität des Schiffsführungsprozesses (Sicherheit und Wirtschaftlichkeit) gefährdet.Within In this structure, the meanings "height of danger" of the individual input quantities are used Generation of a rating over the "height of danger" in the partial Processes and to a hazard parameter of the overall process. This includes the technical system failure, which is the qualtative planned quality of the navigation process (Safety and economy) at risk.
Je nach Ausprägung der Eingangsgrößen werden diese einem mehrstufigen Raster zugeführt, welches ihre Zugehörigkeitsfunktionen zur linguistischen Variablen „sicher" zwischen 0.0 und 1.0 enthält.ever according to expression the input variables this supplied to a multi-level grid, which their membership functions to the linguistic variable "safe" between 0.0 and 1.0 contains.
Das mathematische Modell verarbeitet die nach den Regeln „guter Seemannschaft" bewerteten einzelnen Parameter und einer anschließenden Defuzzifizierung nach der bekannten Schwerpunktmethode zu einer aggregierten Gefahrenaussage: z.B. „High Danger" und versieht diese Zustandsdiagnose mit einem „therapeutischen" Anteil in Form einer aus den Kollisionsverhütungsregein abgeleiteten Handlungsempfehlung: z.B. „last minute manoeuvre".The mathematical model processes the rules "good Seamanship "valued individual Parameters and a subsequent Defuzzification according to the known method of emphasis to a aggregated hazard statement: e.g. "High Danger" and provide these Condition diagnosis with a "therapeutic" portion in the form of a from the collision avoidance regulation derived recommended action: e.g. "Last minute maneuver".
Für die 3 Parameter einer Begegnungssituation erhält man zum Beispiel eine Bewertung, die vergleichbare „Gefahrenaussagen" liefern (z.B.: der Passierabstand ist gefährlich dicht, das Ziel passiert gleich, der Abstand ist ziemlich gering ).For the 3 Parameters of a meeting situation, for example, a rating is obtained provide comparable "hazard statements" (for example: the passing distance is dangerous tight, the target is about to happen, the distance is quite small ).
Alle Kapitäne, Lotsen, Nautische Offiziere, eben die Experten, wissen, ohne es auszusprechen, welche Größen sie meinen und verständigen sich auf diese Weise nach den „stillen Regeln" guter Seemannschaft). Sie kommen, wie das mathematische Modell, zu einer aggregierten Gesamtaussage der Höhe der Gefahr einer Begegnung (z.B.: „das kann eng werden"). Das gelingt durch die Kombination aus „unscharfen" mathematischen Lösungsmethoden und Expertenwissen.All captains Pilots, Nautical officers, just the experts, know without it pronounce what sizes they are mean and communicate in this way after the "silent Rules of "good seamanship". They come, like the mathematical model, to an aggregated one Overall statement of the height the danger of an encounter (for example: "that can become tight") the combination of "blurry" mathematical solution methods and Expert knowledge.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006056669A DE102006056669A1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Danger and alarm system for e.g. ship, , has computation unit determining specific impact of data, where information processing process is extended as basis of knowledge based decision-making for planning of human-machine-interface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006056669A DE102006056669A1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Danger and alarm system for e.g. ship, , has computation unit determining specific impact of data, where information processing process is extended as basis of knowledge based decision-making for planning of human-machine-interface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006056669A1 true DE102006056669A1 (en) | 2008-06-05 |
Family
ID=39338859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006056669A Ceased DE102006056669A1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Danger and alarm system for e.g. ship, , has computation unit determining specific impact of data, where information processing process is extended as basis of knowledge based decision-making for planning of human-machine-interface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006056669A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050065678A1 (en) * | 2000-08-18 | 2005-03-24 | Snap-On Technologies, Inc. | Enterprise resource planning system with integrated vehicle diagnostic and information system |
DE102004039286A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-08-04 | Su, Hasan | System for evaluation of motor vehicle operating risk, comprises a vehicle onboard system which records sensor driving data and evaluates it using a computer observation module prior to transmitting it to a central unit |
US20060259163A1 (en) * | 2000-03-10 | 2006-11-16 | Smiths Detection Inc. | Temporary expanding integrated monitoring network |
-
2006
- 2006-11-30 DE DE102006056669A patent/DE102006056669A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060259163A1 (en) * | 2000-03-10 | 2006-11-16 | Smiths Detection Inc. | Temporary expanding integrated monitoring network |
US20050065678A1 (en) * | 2000-08-18 | 2005-03-24 | Snap-On Technologies, Inc. | Enterprise resource planning system with integrated vehicle diagnostic and information system |
DE102004039286A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-08-04 | Su, Hasan | System for evaluation of motor vehicle operating risk, comprises a vehicle onboard system which records sensor driving data and evaluates it using a computer observation module prior to transmitting it to a central unit |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
NARIDAS: Assistenzsystem zur Erkennung und Ab- schätzung von Risiken in der Schiffsführung, HANSA Int. Maritime Journal, Ausg. 05/2005, S.1-9, http://www.hansa-online.de/print.asp?artikelID= 540 |
NARIDAS: Assistenzsystem zur Erkennung und Abschätzung von Risiken in der Schiffsführung, HANSA Int. Maritime Journal, Ausg. 05/2005, S.1-9, http://www.hansa-online.de/print.asp?artikelID= 540 * |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8131 | Rejection |