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 Fit2Load – umweltfreundliches Mobilitätskonzept für Filiallieferverkehr
15.02.2018 | Fachhochschule Bielefeld

nachricht Lösungen für die begrenzte Reichweite von Elektrobussen
02.02.2018 | Universität zu Lübeck

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: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics