Stoppt den Stau Ampel an der Auffahrt?

Wie können Verkehrsstaus auf Autobahnen vermieden werden? Diese Frage hat sich BMW-Verkehrsforscher Klaus Bogenberger auch gestellt und ein Konzept entwickelt, um Staus gar nicht erst entstehen zu lassen.


Rund 100 Milliarden Euro, so schätzen Experten, kosten Jahr für Jahr die Verkehrsstaus allein im Bundesgebiet. Nerven kostet ein Stau für die Betroffenen obendrein. Es verwundert daher nicht, dass der Stau an sich und vor allem auch seine Bekämpfung mit großem Eifer betrieben wird.

Verkehr dosieren, Stau vermeiden?
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Verkehr dosieren, Stau vermeiden?

Klaus Bogenberger, Verkehrsforscher in Diensten von BMW, versucht mit Hilfe einer ausgeklügelten Steuersystematik dem Stau beizukommen. In seiner Dissertation "Adaptive Zuflussregelung mit genetischen Fuzzy-Algorithmen" entwickelt Bogenberger eine neue Möglichkeit der Stauvermeidung.

Die Ausgangsidee: Neuralgische Punkte des Autobahnnetzes sind die Zufahrten. Dort, wo die beiden Verkehrsströme von Hauptstrecke und Auffahrt zusammentreffen, kann es zu Turbulenzen kommen. Die Kapazität des Systems Autobahn sinkt drastisch, der Verkehrsfluss wird langsamer und kommt im Extremfall zum Stillstand. Ein Stau ist entstanden.

Bogenbergers Rezept, um den Knoten an Hauptstrecke und Zufahrt zu entwirren, ist verblüffend schlicht: Er schlägt vor, eine Ampel als "Pförtner" an jede Autobahnauffahrt zu stellen. So sollen die einfahrenden Autos auf ein für den Verkehrsfluss verträgliches Maß reduziert werden. Das Problem ist jedoch die Steuerung dieser Ampelanlage.

Der Verkehrsforscher bedient sich dabei so genannter Soft-Computing-Methoden. Die Ampel wird durch einen Fuzzy-Regler gesteuert, der vergröbert so funktioniert: Zunächst werden Messwerte von der Hauptstrecke genommen und "fuzzifiziert". Das bedeutet, dass den gewonnenen Messwerten eher undifferenzierte Begriffe wie "niedrig", "mittel" oder "hoch" zugeordnet werden. Diese neuen Werte wiederum werden in Steuerungsbefehle für die Ampel umgewandelt und "defuzzifiziert". Dadurch wird die Unschärfe des Berechnungssystems wieder auf einen eindeutigen Wert reduziert, der die Länge eines Ampelintervalls steuert.

Das System ist so aufgebaut, dass sich die Algorithmen ständig verbessern. Die Steuerung ist also lernfähig, kann sich selbst regulieren und die Wirksamkeit so stetig verbessern. Bogenbergers Arbeit wurde jetzt von der Stiftung Heureka ausgezeichnet, die sich als Fördereinrichtung für eine zukunftsweisende Verkehrsentwicklung versteht. Initiatoren der Stiftung sind die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen und der Verband deutscher Verkehrsunternehmen.

Dass die Ideen Bogenbergers in der Praxis auch funktionieren, wurde in einer Simulation eines typischen Freitagnachmittags auf der A9 bei München überprüft. Es wurde gezeigt, dass bereits durch die Dosierung von drei Auffahrten eine spürbare Verbesserung des Verkehrsflusses erreicht werden kann. Die Ausdehnung der Staus (zeitlich wie räumlich) konnte deutlich verringert werden.

Die Gesamtreisezeit auf dieser Strecke schrumpfte um 24 Prozent. Und dabei wurde der Stau nicht einfach nur vor die Ampeln an den Auffahrten verlagert: Dort nämlich betrug die maximale Wartezeit etwas mehr als zwei Minuten.

Demnächst soll das System in der Praxis erprobt werden. Im Herbst sollen verschiedene Versionen zum Einsatz kommen - in München am Mittleren Ring im Bereich des Olympiageländeknotenpunktes.



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