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Straßenverkehr

Wie man Staus verhindert

Praktisch jeder Autofahrer kennt das Phänomen der Phantomstaus, bei denen der Verkehr plötzlich ins Stocken gerät, ohne dass eine Ursache erkennbar wäre. Auslöser ist eine dynamische Instabilität im Verkehrsfluss, die uns ab einer gewissen Verkehrsdichte dazu zwingt, immer stärker zu bremsen, bis schließlich alles steht. Berthold K. P. Horn und Liang Wang vom Massachusetts Institute of Technology präsentieren nun eine Lösung für das Problem, die sie sich von Vögeln abgeschaut haben – und mensch­licher Intuition erst einmal zuwiderläuft: Statt nur auf die Distanz zum Fahrzeug vor einem zu achten, soll man auch zum Fahrzeug hinter dem eigenen genügend Abstand halten. Dieses als bilaterale Kontrolle bezeichnete Prinzip könne Fahrzeiten laut Simulationen deutlich reduzieren, weil sich Störungen dabei nicht verdichten, sondern auflösen.

Nach Angaben der Forscher basiert das Prinzip auf dem Verhalten von Vögeln, die sich nicht nur am Individuum vor ihnen orientieren, sondern ihr gesamtes Umfeld im Blick behalten. Dadurch entsteht das elegante Verhalten großer Vogelschwärme, das deutlich mit dem Straßenverkehr kontrastiert. Grund sei die Gewohnheit, die Geschwindigkeit nur am Fahrzeug vor dem eigenen auszurichten. Computermodelle und Alltagserfahrung zeigen, dass dieses Verfahren schon bei kleinen Störungen einen Stau erzeugt. Im Modell der bilateralen Kontrolle dagegen wandert eine Störung im Verkehr allmählich vorwärts und verschwindet dabei langsam.

Horn und Wang trauen menschlichen Autofahrern allerdings nicht zu, sich auf diese Weise zu verhalten – deswegen schlagen sie vor, die Methode bei Fahrassistenzsystemen und autonomen Fahrzeugen umzusetzen. Selbst wenn sich nur ein kleiner Teil der Fahrzeuge auf der Straße so verhalte, habe das bereits einen merklichen positiven Effekt.

3/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 3/2018

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  • Quelle
IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 10.1109/TITS.2017.2767595, 2017