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Simulation: Wie selbstfahrende Autos Stau verhindern könnten

Selbst wenn auf einer Straße nur eine Hand voll »Autonome« unterwegs sind, lässt sich Stau vermeiden. Laut einer Studie könnten die selbstfahrenden Autos den Verkehr regeln.
Viel Verkehr an einer großen Kreuzung

An kritischen Stellen, etwa bei einer Autobahnauffahrt oder einer Straßenkreuzung, kommt es oft deswegen zum Stau, weil Autofahrer zu schnell unterwegs sind, zu wenig Abstand halten und darum stärker bremsen als nötig. Mischt man jedoch unter die Fahrzeuge solche, die von künstlicher Intelligenz gesteuert werden, lassen sich solche Staus verhindern – selbst wenn der Anteil der selbstfahrenden Fahrzeuge unter zehn Prozent liegt.

Das jedenfalls zeigt eine Studie von Forschern um Eugene Vinitsky von der University of California in Berkeley. Die Wissenschaftler testeten in simulierten Verkehrssituationen, wie vereinzelte intelligent gesteuerte Fahrzeuge durch ihre Fahrweise den Verkehr regeln könnten. Sie griffen dabei auf so genanntes Reinforcement Learning zurück. In zahllosen Durchgängen lernte ein zentraler Computer, welche Reisegeschwindigkeit er allen autonomen Fahrzeugen eines Gebiets zuweisen muss, damit der Verkehr insgesamt flüssiger läuft. Dazu lieferten ihm die Forscher Informationen über Position und Geschwindigkeit aller simulierten Verkehrsteilnehmer.

© Science Magazine
Mehr Effizienz dank computergesteuerter Fahrer
Das Magazin »Science« fasst die Ergebnisse der Studie in einem Video zusammen.

Die Ergebnisse zeigen, dass autonome Autos großes Potenzial haben, den Straßenverkehr effizienter zu machen. Beispielsweise verdoppelte sich Verkehrsfluss an simulierten Autobahnauffahrten, wenn zehn Prozent der passierenden Autos computergesteuert waren. Bei Fahrbahnverengungen steigerte sich so der Durchsatz um 20 Prozent. In anderen Simulationen übertrugen sie dem Computer die Ampelschaltung in einem innerstädtischen Straßennetz, auch hier ließen sich Effizienzgewinne verzeichnen.

Dabei halten Vinitsky und Kollegen das Steigerungspotenzial mitnichten für ausgeschöpft. Im Gegenteil, bei ihrem jüngst auf einer Fachkonferenz vorgestellten System ging es ihnen primär darum, anderen Forschern ein Modell an die Hand zu geben, in dem eine solche KI-basierte Verkehrssteuerung entwickelt, getestet und verglichen werden kann. Um solche Verfahren einzusetzen, ist nicht einmal volle Autonomie nötig. Auch Fahrassistenzsysteme, wie sie bereits jetzt in PKWs verbaut werden, ließen sich dafür nutzen, so Vinitsky im Magazin »Science«. »Alle Werkzeuge dafür sind da«, so der Forscher.

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