Validace zkušebních metod vozidel s podporou pokročilých asistenčních režimů a autonomních vozidel

Ing. Ing. Adam Skokan

Disertační práce

Validation of test methods for vehicles with advanced assistance modes and autonomous vehicles

Anotace:

Tato disertační práce si klade za cíl komplexně zhodnotit schopnosti pokročilých asistenčních systémů řidiče (ADAS) v prostředí věrné skutečnému dopravnímu provozu a ověřit, nakolik stávající zkušební protokoly odpovídají zvýšené komplexitě skutečných dopravních scénářů. V první fázi jsou na základě zkušebních jízd, rešerše literatury, legislativních dokumentů a databází nehod identifikovány kritické dopravní situace, u nichž mohou ADAS systémy selhávat nebo naopak zásadně zvyšovat bezpečnost. Pro vybrané scénáře bylo stanoveno provozní prostředí a podmínky (ODD) a provedená dvouúrovňová analýza rizik pomocí metod FMEA a STPA. Následně byla navržena metodologie testování na uzavřených polygonech, přičemž byly využito parametrizace časově-prostorových veličin včetně limitů pro účinné zabránění vzniku kolize. Testování byly podrobeny dva scénáře z celkem osmi identifikovaných, přičemž experimenty byly realizovány v několika variantách na dvou různých vozidlech – Škoda Superb iV, 2020 a Tesla model 3, 2020. Výsledky testování poukazují na rozdíly v reakčních časech a účinnosti zásahů mezi jednotlivými vozidly a scénáři, přičemž odhalené limity současných validačních protokolů potvrzují nutnost jejich rozšíření o realističtější provozní podmínky. Zjištění dále ukazují, že spolehlivost funkcí ADAS nejvýznamněji ovlivňuje faktor rychlosti pohybu vozidla podrobeného experimentu, která má zásadní dopad zejména na míru úspěšnosti systému při zabránění kolizi.

Abstract:

This dissertation aims to comprehensively assess the capabilities of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) in environments closely resembling real-world traffic conditions, and to verify the extent to which existing test protocols reflect the increased complexity of actual traffic scenarios. In the first phase, critical traffic situations in which ADAS may fail or, conversely, significantly enhance safety are identified on the basis of test drives, a literature review, legislative documents, and accident databases. For selected scenarios, the operational environment and conditions (ODD) were defined, and a two-level risk analysis was carried out using FMEA and STPA methods. Subsequently, a closed-track testing methodology was developed, using the parametrisation of spatiotemporal variables, including limits for effective collision avoidance. Two of the eight identified scenarios were subjected to testing, with the experiments conducted in several variants using two different vehicles – a 2020 Škoda Superb iV and a 2020 Tesla Model 3. The test results indicate differences in reaction times and intervention effectiveness between the individual vehicles and scenarios, while the identified limitations of current validation protocols confirm the need to extend them to more realistic operating conditions. The findings further indicate that the reliability of ADAS functions is most significantly influenced by the vehicle speed during the experiment, which has a crucial impact particularly on the system’s success rate in preventing a collision.

Klíčová slova

pokročilé asistenční systémy řidiče, operační doména, bezpečnost silničního provozu, uzavřené testovací polygony

Keywords

advanced driver-assistance systems, operational design domain, road traffic safety, closed test tracks

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 7. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 10. 2026
• Vedoucí: doc. Ing. Jiří Čupera, Ph.D.
• Oponent: Pavel Šteffan, externi, Pavel Štěrba, externi, Ondřej Přibyl, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Doktorský studijní program:
Provoz strojů a zemědělských technických systémů