Ampeln mit Weißlicht sollen zukünftig den Verkehrsfluss verbessern

(25.8.2023) An der North Carolina State University, USA, wird an der Leitung autonom fahrender Fahrzeuge geforscht. Um den Verkehrsfluss zu verbessern, sieht das Konzept Ampeln mit einem vierten, einem weißen Licht vor. Wenn dieses Weißlicht aufleuchtet, darf man dem Vordermann ganz getrost folgen, ohne auf die anderen Ampelsignale zu achten. Aber bitte nur, wenn Sie ein autonom fahrendes Fahrzeug vor sich haben! Unfälle seien dabei ausgeschlossen, so die Forscher.

Communication is Key

Laut Ali Hajbabaie, Forscher der North Carolina State University, werden alle autonom fahrenden Autos (AVs), zumindest wenn es einmal mehr davon auf den Straßen geben wird, miteinander kommunizieren. Aber nicht nur untereinander, sondern auch mit Verkehrsschildern und Ampelanlagen, damit sie quasi besprechen können, wer als Nächstes und wie am besten die Kreuzung überqueren darf - ohne Kollision versteht sich. Dem Pulk, der die meisten AVs umfasst, wird die Vorfahrt eingeräumt und deren Geschwindigkeit so angepasst, dass sie an einer Kreuzung zum ermittelten Zeitpunkt ankommen und gefahrlos darüber hinweg fahren können. 

Das neue weiße Licht an Ampelanlagen ist nun für die Fahrer konzipiert, die weiterhin ein herkömmliches Fahrzeug führen. Sie sollen an diesem Verkehrsfluss teilnehmen können, auch wenn sie von der Kommunikation zwischen AVs und Straßenverkehrstechnik nichts mitbekommen. Man darf also den AVs getrost folgen und sicher sein, dass es zu keinen Unfällen zwischen den Fahrzeugen kommt. Ziel ist es aber auch, den Verkehrsraum optimal zu nutzen und den Verkehrsfluss zu verbessern. Also kein Warten an roten Ampeln mehr, wenn es keinen Querverkehr gibt?

Old but Gold

Bei einem Verkehrsaufkommen mit zu vielen Fahrzeugen ohne autonomes Steuersystem, kehren die Ampelsysteme automatisch wieder zum Rot-Gelb-Grün-Signalmuster zurück. Die Leistungsfähigkeit der „Distributed-Computing-White-Phase“ wurde mit mikroskopischen Verkehrssimulatoren getestet. Diese komplexen Rechenmodelle bilden den realen Verkehr bis hin zum Verhalten einzelner Fahrzeuge ab. Dadurch war es möglich, das Verkehrsverhalten an Kreuzungen mit und ohne AVs zu vergleichen und zu untersuchen, wie es sich in Abhängigkeit von der Anzahl der AVs verhält bzw. wie AVs das Verkehrsverhalten beeinflussen.

"Die Simulationen verbessern den AV-Verkehrsfluss, unabhängig vom Vorhandensein der weißen Phase. Sind AVs vorhanden, verbessert die weiße Phase den Verkehrsfluss weiter. Das senkt auch den Kraftstoffverbrauch, da es weniger Stop-and-Go-Verkehr gibt. Und je höher der Prozentsatz des Verkehrs an einer weißen Phasenkreuzung ist, die aus AVs besteht, desto schneller bewegt sich der Verkehr durch die Kreuzung und desto niedriger ist der Kraftstoffverbrauch", so Hajbabaie.

Ab einem Anteil von ca. 30% an AVs im Straßenverkehr kann eine Verbesserung des Verkehrsflusses festgestellt werden. Laut der Simulation könnten somit 10,7% aller Verspätungen reduziert werden.