Ausbau der Software BeamNG zu einer Fahrsimulationsumgebung für Untersuchungen in der Nutzer-Energie-Interaktion

Die vorliegende Qualifizierungsarbeit beschreibt den Ausbau der Software BeamNG.research zu einer Fahrsimulationsumgebung für Untersuchungen in der Nutzer-Energie-Interaktion. Zu Beginn wurde identifiziert, dass in den Bereichen Datenexport, energetiche Simulation, Fahrzeug, experimentelle Kontrolle, UI-Mods und Strecke Anforderungen existieren, die nicht standardmäßig von der Software erfüllt werden. Alle gefundenen Anforderung wurden in einem Anforderungsdokument gesammelt, welches im Laufe der Arbeit noch erweitert wurde. Es wurde eine Anleitung erstellt, die die Nutzung von BeamNG.research in allen zuvor genannten Bereichen erleichtern soll. Im Bereich Datenexport wurde in der Anleitung die Nutzung einer für diesen Zweck bereitgestellten Mod erläutert. Dazu mussten die sogenannten Lua-Namen, unter denen die Parameter in BeamNG.research geloogt wreden können, identifiziert werden. Außerdem wurde die Mod durch Kommentare bezüglich der Konfigurierbarkeit vereinfacht. Für die energetische Simulation wurde ein Live-Datenaustausch mit Matlab mittels File-based Interprocess Communication realisiert, damit diese zwecks hoher Präzision extern ablaufen kann. Des Weiteren wurde eine Möglichkeit gefunden, die Daten aus Matlab auch in BeamNG.research umzusetzen. Darüber hinaus wurde ein Fahrzeug mit elektrischem Antrieb integriert und die Kamera für ein reaslistisches Fahrgefühl angepasst. Auf Basis eines vorgegebenen Ablaufs eines potentiellen ersten Experiments wurde untersucht, wie diverse Anforderungen im Bereich der experimentellen Kontrolle gelöst werden konnten. Dazu wurden verschiedene, aufeinander abgestimmte Mods geschrieben, teilweise vorhandene Originaldateien modifiziert und die vorhandene Anletung zur Erstellung von Szenarios um nützliche Hinweise ergänzt. In den Bereichen UI-Mods und Strecke wurden lediglich einige Hinweise zu UI-Mods in der Anleitung vermerkt, nachdem festgestellt wurde, dass UI-Mods bereits nahezu alle Anforderungen erfüllten. Abschließende wurde ein geplantes Experiment umgesetzt, um zu validieren, dass die wichtigsten Anforderungen sämtlicher Bereiche erfüllt wurden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit BeamNG.drive gearbeitet, sämtliche Ergebnisse sind jedoch auf BeamNG.research übertragbar. Während es sich bei BeamNG.drive um ein Simulationsspiel handelt, stellt BeamNG.research eine Forschungsvariante dar. Daher wird durch die Arbeit hinweg von BeamNG.research gesprochen.