Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher an der TU Braunschweig verbessern den Verkehrsfluss im Stau

08.07.2010
Jeder Autofahrer kennt den nervenaufreibenden Stop-and-Go-Verkehr im Stau auf der Autobahn: Man kann nicht mehr gleichmäßig fahren, weil das vorausfahrende Fahrzeug immer wieder die Geschwindigkeit ändert, aber der Fahrer kann ebenfalls nichts dafür, denn auch vor ihm fließt der Verkehr ungleichmäßig.

Dieses ständige Anfahren und Bremsen lässt sich kaum vermeiden, was nicht nur Zeit und Nerven kostet, sondern auch viel Kraftstoff verschwendet. Mithilfe neuer Informationtechnologie hat ein Forscherteam der Technischen Universität Braunschweig ein System entwickelt, mit dem Fahrzeuge die Informationen mehrerer vorausfahrender Fahrzeuge auswerten können, um den Verkehrsfluss im Stau zu glätten.

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 die bekannten Stauwellen, die nicht mehr so einfach auszubügeln sind, wenn sie erst einmal da sind – und deren Auftreten fast unvermeidlich ist, da schon kleine Störungen genügen. Dieses Phänomen lässt sich durch einfache physikalische Gleichungen beschreiben, man kann es sowohl in Simulationen wie auch in Experimenten beobachten – denn das Auftreten von Stauwellen ist in den bestehenden physikalischen Gesetzen verankert.

Lassen sie sich trotzdem vermeiden? Erfahrene Autofahrer wissen, dass man durch vorausschauendes Fahren gleichmäßiger und damit auch spritsparender fahren kann. Allerdings ist es im Stau sehr schwer, die vor einem bestehende Verkehrssituation zu überblicken – und dann auch noch die eigene Geschwindigkeit angemessen zu steuern.

Die Möglichkeiten der Informationstechnologie bieten die Chance, Fahrzeuge mit besseren Daten über den vorausfahrenden Verkehr zu versehen. Bereits jetzt kann man mit drahtloser Kommunikation Informationen über Ort und Geschwindigkeit von Fahrzeugen weitergeben, und es existieren schon 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 %. 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.

Da bereits jeder einzelne Fahrer Kraftstoff spart, gibt es einen starken Anreiz, das System zu benutzen und die Regeln auch einzuhalten. So besteht die Hoffnung, dass sich der Energieverbrauch und Schadstoffausstoß im Straßenverkehr deutlich reduzieren lässt – mit umfassenden positiven Auswirkungen für Verkehr, Umwelt und Wirtschaft, aber auch auf Nerven und Geldbeutel jedes einzelnen Autofahrers.

Kontakt
Prof. Dr. Sándor Fekete
Abteilung Algorithmik Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund
Mühlenpfordtstraße 23, 38106 Braunschweig
Tel.: +49 (0) 531/391-3111
E-Mail: s.fekete@tu-braunschweig.de

Ulrike Rolf | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-braunschweig.de/
http://ibr.cs.tu-bs.de/users/fekete

Weitere Berichte zu: Algorithmik Bremse Kraftstoff Simulation Stau Stauwellen Verkehrsfluss

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Effizient und intelligent: So können Drohnen die Zustellung von Gütern planen
12.07.2017 | Alpen-Adria-Universität Klagenfurt

nachricht Hyperloop: Hightech aus dem Nordwesten
10.07.2017 | Hochschule Emden/Leer

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

RWI/ISL-Containerumschlag-Index bleibt aufwärts gerichtet

20.07.2017 | Wirtschaft Finanzen