Forscher entwickeln Software gegen Rushhour-Stau

Bis 45 Prozent Zeitersparnis möglich. Gerade an Verkehrsknotenpunkten kommt es, unabhängig davon, ob damit Autobahnen oder innenstädtische Gebiete gemeint sind, zu verkehrsintensiven Zeiten, vulgo auch Rushhour genannt – oft zu nervtötenden Staus, Unfällen und starken Umweltverschmutzungen. Der Mathematik-Professor Dr. Otto Moeschlin und seine Mitarbeiter Dr. Eugen Grycko und Dr. Carsten Poppinga an der Fern-Universität Hagen haben eine Software entwickelt, mit der sie dort, wo mehrere Verkehrsströme zusammenfließen, eine Reduktion der Wartezeiten von 30 bis 45 Prozent und eine Verkürzung der Staus um bis zu 20 Prozent errechnet haben. Vorgestellt wird sie vom Fern-Uni-Lehrgebiet "Wahrscheinlichkeitstheorie/Statistik" auf der CeBIT 2001.

26. Februar 2001 um 10:06 Uhr / Andreas Donath

Dreh- und Angelpunkt bei solchen "Verkehrsflüssen in Netzen" ist das Problem, wie die Fahrzeuge aus dem schwächeren Verkehrsstrom schnellstmöglich in den stärkeren eingefädelt werden können. Voraussetzung ist, dass der schwächere Verkehrsfluss sich schneller bewegt als der stärkere, dessen Geschwindigkeit durch verkehrslenkende Maßnahmen vermindert wird. Nur so entstehen Lücken, die von den Fahrern in der schnelleren Kolonne als groß genug für ein Einscheren wahrgenommen werden. Für diese Maßnahmen – zu denen auch die genaue Bestimmung der notwendigen Geschwindigkeitsveränderungen gehört – sind permanent komplizierte Berechnungen notwendig. Dies soll die neue Software "just in time" leisten. Die hierfür erforderlichen Daten werden durch Induktionsschleifen gewonnen.

Bei ihrer Entwicklung konnten die Hagener Mathematiker auf Erfahrungen zurückgreifen, die sie bei der "Optimalen Steuerung mit Regelmaßnahmen zur Vermeidung oder Verkürzung nicht genutzter Grünphasen" machten. Hierbei geht es darum, Staus im Begegnungsverkehr zu entschärfen, indem Ampel-Grünphasen den eintreffenden Fahrzeugen optimal "zugeteilt" werden. Ziel ist, einen möglichst reibungslosen Verkehrsfluss und – unter dem Strich – ein Minimum an Wartezeit zu gewährleisten. Prototypisch wurde dies für eine Straßenengstelle mit Ampelschaltung entwickelt, doch lassen sich die Ergebnisse nach Angaben der Forscher auf Kreuzungen, Kreisel etc. übertragen. Auch hier zählen Induktionsschleifen die ankommenden Fahrzeuge.

Dies ist an sich nichts Neues, im Gegensatz zur heutigen Praxis jedoch wird nicht nur die Zahl der Fahrzeuge in einer Zeiteinheit aufgenommen, sondern zusätzlich auch noch ihre Verteilung innerhalb dieser Periode. Kommen z. B. mehrere Fahrzeuge zu Anfang "ihrer" Grünphase, so wird diese so gesteuert, dass sie problemlos das Nadelöhr passieren können. "Die von ihnen nicht mehr benötigte restliche Grünphase kann sozusagen den auf der anderen Seite wartenden Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden" , beschreibt Prof. Moeschlin seine Arbeit.

Wichtig ist, dass die Ampelsteuerung so flexibel und "moderat" erfolgt, dass niemand in die heute noch oft auftretende "Rotfalle" – die Ampel schaltet erst im letzten Moment von Grün auf Rot – tappt. Auch dies soll die neue Software leisten.

Grundlage hierfür war die "Optimale Steuerung von Verkehr in Abhängigkeit von Ankunftsprozessen", die bereits skizzierte Bewertung der Fahrzeugverteilung in einer Zeiteinheit an einer Engstelle. "Optimal heißt für uns: minimale Wartezeit aller Verkehrsteilnehmer, maximaler Durchsatz und Vermeidung von Verkehrskollaps" , so Moeschlin. Die neue Software kann in Kürze im realen Verkehr eingesetzt werden. Sehen und ausprobieren kann man sie vom 22. bis 28. März 2001 auf der CeBIT in Hannover, Halle 16, Gemeinschaftsstand Forschungsland NRW, Stand B 36.