Rechenmodell

Blick zurück könnte Staus verhindern

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Als Vorbild dienen den Wissenschaftlern Vogelschwärme, in denen sich die Tiere trotz geringer Abstände nicht in die Quere kommen. Foto: Daniel Bockwoldt

Zum Start in die Weihnachtsferien werden sie wieder allgegenwärtig sein: Staus. Schon lange ergründen Forscher, was sich ändern müsste auf den Straßen, um die Stopps zu verhindern. Eine Simulation zeigt: Abstandssysteme müssten auch nach hinten wirken, nicht nur nach vorn.

Cambridge (dpa) - Ein Blick zurück könnte helfen, Staus zu vermeiden. Wenn beim Stop-and-Go-Verkehr auch der Abstand zum hinteren Fahrzeug geregelt würde, würden Staus durch scharfes Bremsen einzelner Fahrzeuge nicht entstehen.

Das zumindest haben Berthold Horn und Liang Wang vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge (Massachusetts, USA) errechnet und erfolgreich simuliert. Ihre Studie wird im Fachjournal "IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems" vorgestellt.

"Wir Menschen neigen dazu, die Welt in Bezug auf das, was vor uns liegt zu betrachten, sowohl wörtlich als auch übertragen, so dass es der Intuition zuwiderlaufend erscheint, rückwärts zu schauen", erklärt Horn. Er geht deshalb auch nicht davon aus, dass man Autofahrer dazu bringen könne, den Abstand zum hinteren Fahrzeug zu beachten. Vielmehr setzen er und Wang auf Sensoren und Abstandskontrollsysteme, die allerdings bisher nur den Abstand zum vorderen Fahrzeug steuern. Die MIT-Forscher fordern, auch den Abstand zum nachfolgenden Wagen in die Berechnung einer optimalen Fahrweise einzubeziehen.

Als Vorbild dienen den Wissenschaftlern Vogelschwärme, in denen sich die Tiere trotz geringer Abstände nicht in die Quere kommen. Um dieses Verhalten mathematisch zu berechnen, müsse man sich alle Artgenossen in der Umgebung eines Vogels ansehen und nicht nur diejenigen vor ihm. Horn und Wang übertrugen dies in ein technisches System, in dem die Fahrzeuge einer Spur in Form von Federn und Dämpfern miteinander verbunden sind. Daraus wiederum leiteten sie ihre Formeln für ihr System der "zweiseitigen Kontrolle" (bilateral control) ab.

"Grob gesagt versucht bei der zweiseitigen Kontrolle jedes Fahrzeug, auf halbem Weg zwischen dem vorderen und dem folgenden Fahrzeug zu sein (zumindest, wenn sie ähnliche Geschwindigkeiten haben und keiner von ihnen zu weit entfernt ist)", schreiben die Forscher. In Simulationen von zähfließendem Verkehr konnte die zweiseitige Kontrolle - im Gegensatz zur Abstandskontrolle zum vorderen Wagen - das Anhalten von Fahrzeugen verhindern. In weiteren Untersuchungen, die von einem Autokonzern unterstützt werden, möchte Horn herausfinden, ob die zweiseitige Kontrolle nicht nur eine höhere Geschwindigkeit zulässt, sondern auch für mehr Sicherheit sorgt.

Die Idee sei zwar sehr technisch gedacht, aber interessant, urteilt Stauforscher Michael Schreckenberg von der Universität Duisburg-Essen, der nicht an der Studie beteiligt war. Der Bezug auf die Schwarmintelligenz sei nicht neu, aber tatsächlich werde in der Fahrzeugfolgetheorie im Wesentlichen der Abstand zum Vordermann berücksichtigt. Mit der zunehmenden Vernetzung von Fahrzeugen biete sich nun die Gelegenheit, den Verkehr besser zu steuern. Dabei könne die Abstandsmessung nach vorn und nach hinten ein "harmonisierendes Element" darstellen.

Im Hinblick auf Staus in den kommenden zwei Wochen verweist Schreckenberg vor allem auf dem Umstand, dass Heiligabend in diesem Jahr auf einen Sonntag fällt: "Bei drei Tagen mit geschlossenen Geschäften wird es am Samstag, dem 23. Dezember, einen erheblichen Einkaufsverkehr geben." Dieser falle vermutlich mit dem Besucherverkehr zu Weihnachten zusammen.

Einen Tag zuvor, am 22. Dezember, werden wegen des Beginns der Weihnachtsferien in zahlreichen Bundesländern viele Urlauber unterwegs sein, vor allem in Richtung der Skigebiete in den Alpen. "Sie treffen dann in Süddeutschland auf den Berufsverkehr", prognostiziert Schreckenberg. Zwischen Weihnachten und Neujahr und zu Jahresbeginn sieht er keine erhöhte Staugefahr. Allerdings hänge dies sehr von der Witterung ab.

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