Staus werden primär durch menschliches Verhalten verursacht. Durch den Wechsel zu autonomen Fahrzeugen und die Nutzung von Internet of Things (IoT), mit welcher diese untereinander kommunizieren können, kann die Staubildung künftig verhindern werden.
Kürzlich, nach einer Nacht mit wenig Schlaf und einem strengen Arbeitstag, lag noch die Heimfahrt vor mir. Doch wie es so geschieht, geriet ich in den Feierabendverkehr. Ich war müde und wollte einfach nur in mein gemütliches zu Hause gelangen, um etwas Schlaf nachzuholen. Währenddem ich im Stau stand überlegte ich mir, warum dieser überhaupt entsteht und wie er verhindert werden kann.
Warum entsteht überhaupt Stau?
Um eine Lösung für unser Problem zu finden müssen wir zuerst verstehen, was die Ursache dafür ist. Grundsätzlich entsteht ein Verkehrstau, wenn die maximale Anzahl Fahrzeuge überschritten wird, für welche eine Strasse gebaut wurde. In der Praxis geschieht dies aber auch aus anderen Gründen wie Unfällen und Baustellen sowie allgemein aufgrund des menschlichen Verhaltens.
Ein Problem ist die menschliche Reaktionszeit und die schlechte Koordination. Bei einer Ampel braucht der vorderste Fahrer eine gewisse Zeit, bis er begreift, wann die Anzeige auf grün wechselt und er losfahren kann. Der nächste wird sich an dem vorderen Fahrer orientieren und ebenfalls eine gewisse Zeit für das Losfahren benötigen. Diese Verzögerung baut sich mit jedem weiteren Fahrer auf, sodass der Schmetterlingseffekt entsteht. So nimmt eine kleine Wirkung letztlich ein gigantisches Ausmass an.
Wenn Menschen koordiniert gleichzeitig auf der Strasse losfahren würden, könnten bei dem genannten Beispiel mehr Fahrzeuge an der Ampel vorbeifahren, bevor sie wieder rot wird. Dies weil dann nur noch die Reaktionszeit der Fahrer anfällt (unter der Annahme, dass alle über die gleiche Reaktionszeit verfügen).
Dies erklärt auch, weshalb es in den Städten mehr Stau gibt. Aufgrund der vielen Verzweigungen fällt die Koordination schwer, was wiederum zu Verkehrstaus führt. Autobahnen sind deshalb so gebaut, dass sie über möglichst wenig Verzweigungen verfügen. Nichtsdestotrotz braucht es diese wie auch die Ausfahrten. In gewissen Ländern sind zudem auch die Mautstellen ein Problem. Aber auch etwas Unerwartetes, wie ein Fuchs, der die Strasse überquert, kann den Schmetterlingseffekt auf der Autobahn herbeiführen. Oder ein plötzlicher Spurenwechsel, der den hinterherfahrenden Lenker dazu zwingt etwas abzubremsen.
So wird der Stau verhindert!
Wie wir nun gemerkt haben, ist der Mensch schuld an der Staubildung. Wie kann aber der Mensch, der ja das Fahrzeuge lenkt, als Ursache ausgeschaltet werden? Die Antwort lautet autonome Fahrzeuge. Diese verfügen über schnellere Reaktionszeiten. So braucht der Mensch im Durchschnitt 1,6 Sekunden, um einen Bremsvorgang einzuleiten. Autonome Fahrzeuge hingegen brauchen lediglich 0,5 Sekunden. Zudem wird die Reaktionszeit ständig verbessert und es gibt noch weiterhin Verbesserungspotential. Wenn nun ein Fahrzeug mit 50 km /h unterwegs ist, legt der Mensch einen Reaktionsweg von 20 Metern zurück, ein autonomes Fahrzeug im Vergleich dazu aber nur 7 Meter.
Wir haben eine Lösung für das Problem der Reaktionszeit gefunden. Was ist aber mit der fehlenden Koordination? Die Lösung hierfür lautet IoT, im deutschsprachigen Raum auch bekannt als Internet der Dinge. Bei IoT werden technische Objekte mit dem Internet verbunden. Sind nun mehrere Objekte mit dem Internet verbunden, können diese miteinander kommunizieren und Daten austauschen. In unserem Fall sind es die autonomen Fahrzeuge. Wenn also alle Fahrzeuge auf der Strasse miteinander kommunizieren, wird auch das Koordinationsproblem gelöst.
Kehren wir nun zurück zu unserem Beispiel mit der Ampel. Da die autonomen Fahrzeuge über eine sehr geringe Reaktionszeit verfügen, werden sie, gleich nachdem die Ampel grün wird, losfahren. Und durch die Nutzung von IoT werden sie sogar gleichzeitig starten. Dementsprechend wird die Anzahl an Fahrzeugen, welche an der Ampel vorbeifahren, maximiert.
Braucht es dann Ampeln überhaupt noch? Die Antwort dazu ist natürlich nein. Die Ampeln gibt es nur für den Menschen, damit an den Verzweigungen eine bessere Koordination stattfindet. Die autonomen Fahrzeuge werden an den Verzweigungen miteinander Daten austauschen, um aneinander vorbeizukommen. Ebenfalls werden Zahlungen an Mautstellen automatisch beim Vorbeifahren über IoT getätigt.
Fazit
Die Bildung von Stau wird in 2 Schritten verhindert. Erstens durch autonome Fahrzeuge ohne menschliche Schwächen. Und zweitens durch die Nutzung von IoT, sodass die Fahrzeuge miteinander kommunizieren und Daten zur Verkehrslage austauschen.
Dementsprechend müssen wir in Zukunft im Strassenverkehr auf das Autolenken verzichten und dies unseren persönlichen Roboter-Chauffeuren überlassen. Das soll aber nicht heissen, dass wir dies nicht weiter als Hobby, in speziell dafür abgesperrten Zonen, frönen können.
Bis jedoch die Technik dafür reif ist, müssen wir uns noch etwas gedulden. Deshalb sollten wir bis dahin aufmerksamer fahren, Spurenwechsel wenn möglich vermeiden, den richtigen Abstand zum vorderen Fahrzeug halten und besser vorausschauen.
Weiterführende Links
Autonomes Fahren: Radar-Sensor-Module sorgen für mehr Sicherheit
