Warum entstehen auf Autobahnen Staus, obwohl weder Unfall noch Baustelle die Ursache sind? Mit dieser Frage beschäftigt sich Prof. Dr. Benjamin Seibold von der Temple University in Philadelphia derzeit als Gastforscher am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern. Gemeinsam mit Forschenden des Bereichs „Mathematik für Fahrzeuge, Systeme und Anlagen“ untersucht er, wie sich Verkehrsflüsse stabilisieren lassen.
Sogenannte Phantomstaus entstehen durch instabile Verkehrsströme: Kleine Geschwindigkeitsänderungen können sich über nachfolgende Fahrzeuge verstärken und als Stauwelle entgegen der Fahrtrichtung ausbreiten. Frühere Untersuchungen von Seibold und seinem Team zeigen, dass bereits ein einziges gezielt gesteuertes Fahrzeug ausreichen kann, um solche Wellen in einem Fahrzeugverband zu dämpfen. In Experimenten ließ sich der Verkehrsfluss von rund 20 weiteren Fahrzeugen stabilisieren. Am Fraunhofer ITWM werden diese Untersuchungen nun mit dem Fahrsimulator RODOS fortgeführt. Dabei wird insbesondere untersucht, wie menschliche Fahrer mit Assistenzsystemen und automatisierten Fahrzeugen interagieren. Ergänzend fließen mathematische Modelle, Computersimulationen und Erfahrungen aus realen Feldversuchen ein. Die Forschung zeigt zudem, dass Automatisierung allein keinen stabilen Verkehrsfluss garantiert. Entscheidend ist vielmehr, wie Fahrzeuge gesteuert werden und aufeinander reagieren. (oe)