Gleicher Abstand gegen Störungen
Algorithmus soll unerklärliche Staus verhindern
publiziert: Mittwoch, 30. Okt 2013 / 14:00 Uhr / aktualisiert: Mittwoch, 30. Okt 2013 / 14:50 Uhr
Vorbeugung durch modifizierte adaptive Geschwindigkeitsregelung. (Archivbild)
Vorbeugung durch modifizierte adaptive Geschwindigkeitsregelung. (Archivbild)

Cambridge - Staus, die nicht auf offensichtliche Ursachen wie Unfälle oder Baustellen zurückzuführen sind, könnten bald der Vergangenheit angehören. Ermöglichen soll das ein neuer Algorithmus, den Berthold Horn, Professor für technische Informatik am Massachusetts Institute of Technology (MIT), entwickelt hat.

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Die Idee ist, die vor allem in Oberklasse-Autos verbauten Systeme zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) so zu modifizieren, dass sie auch den Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug kontrollieren, um plötzliche Störungen im Verkehrsfluss zu vermeiden und somit unerwarteter Staubildung vorzubeugen.

Gleicher Abstand gegen Störungen

Ein ACC-System ist letztlich ein intelligenterer Tempomat, der beispielsweise mittels Lasersensoren Abstand zum Vorderfahrzeug und dessen Geschwindigkeit misst. Nötigenfalls soll das eigene Fahrtempo automatisch reduziert werden. Horn setzt nun darauf, solche Sensordaten auch über das Auto hinter dem eigenen zu sammeln.

Das ermöglicht eine «bilaterale Kontrolle», um die eigene Fahrgeschwindigkeit so anzupassen, dass das Auto möglichst mittig zwischen Vorder- und Folgefahrzeug bleibt. Dadurch soll bei einem Bremsmanöver des Vorderfahrzeugs weder die eigene Geschwindigkeit all zu abrupt reduziert werden noch der Hintermann sehr stark bremsen müssen.

Genau dadurch liessen sich laut Horn plötzliche Geschwindigkeitsänderungen vermeiden, die den Verkehrsfluss behindern und so letztendlich zu Staus führen. «Angenommen, sie führen eine Störung ein, indem sie kurz scharf bremsen, so wird sich diese nach hinten ausbreiten und dabei anwachsen», erklärt der Informatiker. Selbst, wenn viele Autos klassische ACC-Systeme nutzen, reicht demnach schon eine kleine Störung im Verkehrsfluss aus, damit dieser letztlich irgendwo ohne wirklich ersichtlichen Grund stockt.

Massenmarkt bleibt ein Hindernis

In Simulationen konnte Horn zeigen, dass sich eine derartige Geschwindigkeitsstörung bei Nutzung seiner bilateralen Kontrolle stattdessen wie eine gedämpfte Welle in einer Flüssigkeit ausbreitet - also mit der Entfernung ab- statt zunimmt. Mit dem neu entwickelten Algorithmus ist es möglich, die Ausbreitung der Störungen so zu kontrollieren, dass es unter einer Vielzahl realer Verkehrsbedingungen letztlich nicht mehr zu einer nennenswerten Staubildung kommt.

Eine grosse Hürde gibt es aber für die praktische Anwendung des Systems, das Horn in Rahmen der IEEE Conference on Intelligent Transport Systems einem Fachpublikum präsentiert hat: Ein grosser Teil aller Autos muss mit den nötigen Geschwindigkeitsreglern ausgerüstet sein.

Bislang aber sind selbst herkömmliche ACCs eher Oberklasse-Zubehör und dringen nur langsam ins Mittelklasse-Segment vor. Das liegt daran, dass sie relativ teure Hardware wie Laser-Entfernungsmesser oder Radar nutzen. Doch Horn hofft, dass günstige digitale Kameras Abhilfe schaffen können, um das System schneller wirklich praxistauglich zu machen.

 

 

(tafi/pte)

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Stau, stauer, stauerer
Überall auf der Welt. In allen Zentren dieses Globus. Von Shanghai über Dubai bis LA hat es Staus.

Nur in der Schweiz ist es sooooooooo was Spezielles. Diese ungewollte Produktivität ist natürlich wider der Schweizer Natur. In Dubai käme niemand auf die Idee auszurechnen wie viel Arbeitsleistung oder Geld dabei der Volkswirtschaft verloren geht. Nein, dann baut man grössere Strassen. Gut einverstanden, die haben Platz. Zudem macht das Roadpricing "Salik" öfters Bing wenn ich mich verfahre. Von dem Träumen unsere Politiker ja auch. Nur kostet hier unten eine Tankfüllung 20 Dollar.

Aber im Heidi Land verläuft die Hauptachse Zürich-Bern auf grossen Teilen immer noch auf vier Spuren wie anno 1975 und man diskutiert wahrscheinlich darüber, ob man noch einen Velostreifen anfügen soll. Zudem würde ich gerne einige SBB Mitarbeiter nach Südafrika oder Shanghai mitnehmen, damit sie die dortigen Billettautomaten studieren können.

Gut, in Seoul sitzt man jeweils rund 3 Stunden zwischen Meetings im Stau. Aber da kann man sich wenigstens einen Fahrer leisten und hinten wird auf der Rückbank gepennt. Darum werden da oder in China zum Beispiel auch Audi A4 oder A6 gerne in einer Langversion gekauft, um sich der Origami Technik zu erwehren. Die entschuldigten Siestas können auch schön sein. Jedenfalls sind alle trotz Arbeit am Schluss noch fit für den Ausgang.
Ein Stau.
Sie können jederzeit fast überall auf der Autobahn einen Stau selbst generieren. Allerdings müssen Sie sich zu diesem Zweck strafbar machen und den Verkehr gefährden.

Bremsen Sie einfach grundlos abrupt auf beinahe Stillstand ab. Sie können sich, zwecks Rechtfertigung des Gewissens, später dazu einbilden, Sie hätten für einen Hund gebremst oder für Klingonen.

Bei genügend hohem Verkehrsaufkommen wird dieses Bremsmanöver möglicherweise mit etwas zeitlicher Verzögerung hinter Ihnen einen Rückstau gewaltigen Ausmasses verursachen.

Bitte nicht ausprobieren! Aber auf diese Weise kommen die meisten "unvorhergesehenen oder unerklärlichen Staus" zustande. Davon kann man sich auch überzeugen, wenn man selbst unfreiwillig in die unmittelbaren Auswirkungen eines derart dämlichen Bremsmanövers miteinbezogen wird.

Ob das der Algorithmus auch lösen kann? Kaum.
Dieser Algorithmus kann so ziemlich gar nichts am Problem ändern.
Ein Staumanager kann den drohenden Stau bei zu hohem Verkehrsaufkommen höchstens von der Autobahn weg in die Zubringerstellen auslagern.
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