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System zur Auswertung von Daten vorausfahrender Fahrzeuge im Stau

Ein Forscherteam der Technischen Universität Braunschweig hat mithilfe neuer Informationstechnologie ein System entwickelt, mit dem Fahrzeuge in Stausituationen die Informationen mehrerer vorausfahrender Fahrzeuge auswerten können. Dies verhilft zu einer Glättung des Verkehrsflusses.

Verkehrsforscher verstehen inzwischen gut, was das "Ruckeln" im Verkehrsfluss auslöst: Bei hohen Verkehrsdichten kann sich schon eine kleine Störung, etwa ein starkes Abbremsen oder ein zu dichtes Auffahren, nach hinten verstärken, durch den gesamten Verkehr fortpflanzen und ein "Schwingen" des Verkehrssystems auslösen. Es bilden sich Stauwellen. Diese sind nicht mehr einfach auszubügeln, existieren sie erst einmal. Zudem ist deren Auftreten fast unvermeidlich, da bereits kleine Störungen ausreichen. Dieses Phänomen lässt sich durch einfache physikalische Gleichungen beschreiben. Man kann es sowohl in Simulationen als auch in Experimenten beobachten. Das Auftreten von Stauwellen ist in den bestehenden physikalischen Gesetzen verankert.

Die Möglichkeiten der Informationstechnologie bieten die Chance, Fahrzeuge mit besseren Daten über den vorausfahrenden Verkehr zu versehen. Bereits jetzt lassen sich via drahtlose Kommunikation Informationen über Ort und Geschwindigkeit von Fahrzeugen weitergeben. Auch existieren Systeme, mit denen sich ein Auto an die Geschwindigkeit eines unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs anpassen kann. Dies vereinfacht aber nur die Steuerung für den einzelnen Fahrer, die beschriebenen Stauwellen lassen sich damit nicht beseitigen. Hierfür muss die Wechselwirkung zwischen den Fahrzeugen so beeinflusst werden, dass sich auch die physikalischen Gesetzmäßigkeiten für den Fahrzeugfluss verändern. In der Arbeitsgruppe Algorithmik der Technischen Universität Braunschweig unter der Leitung von Prof. Sándor Fekete wurde nun ein einfaches Regelwerk entwickelt, mit dem Autos die Informationen mehrerer vorausfahrender Fahrzeuge auswerten können, um den Verkehrsfluss im Stau zu glätten: Wird erkannt, dass sich der vorausfahrende Verkehr verlangsamt, dann unterbleiben unnötige Beschleunigungsvorgänge. Dies hat keinen direkten Einfluss auf Bremsvorgänge; die Verkehrssicherheit wird also nicht beeinträchtigt, da jeder Fahrer für das Bremsen seines Fahrzeuges nach wie vor selbst verantwortlich ist.

Der durch die Regeln bewirkte kleine Unterschied für jedes Fahrzeug hat einen verblüffenden Effekt auf den gesamten Verkehrsfluss: In Simulationen zeigt sich eine Treibstoffersparnis bis zu 40 Prozent. Da der Verkehr gleichmäßiger fließt, kann er sich sogar schneller bewegen. Dies erlaubt nicht nur die Stabilisierung von fließendem Verkehr, sondern kann auch bereits eingetretene Stausituationen wieder glätten. Selbst wenn nur ein Teil der Fahrzeuge mitspielt.
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