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Wissenschaftler der Universität Paderborn erforschen die Möglichkeiten vom vernetzten und autonomen Fahren

Mehr Verkehrsfluss, weniger Emission

Paderborn

Grüne Ampeln, intelligente Routen und weniger Emissionen: Können autonome Fahrzeuge unseren Verkehr verbessern? Selbstfahrende Autos sind keine Science-Fiction mehr. Forscher des Heinz-Nixdorf-Instituts der Uni Paderborn beschäftigen sich in einem neuen Projekt mit den Potenzialen autonomer Fahrzeuge und untersuchen, wie durch selbstfahrende Autos der Verkehrsfluss verbessert und die Umwelt geschont wird.

Ein autonom fahrendes Fahrzeug fährt bei der Eröffnung des BMW-Entwicklungszentrums über eine Teststrecke. Foto: dpa

Das Vorhaben mit dem etwas sperrigen Namen „TraCMAS – Traffic Control for Mixed Autonomy Systems“ wird von der Karl-Vossloh-Stiftung für drei Jahre mit 248.000 Euro gefördert. Im April ist bereits der Startschuss für das Projekt gefallen, teilte die Uni jetzt mit. „Autonome Fahrzeuge bieten große Chancen und stellen uns gleichzeitig vor vielfältige Herausforderungen“, sagt Christopher Link, Wissenschaftler der Fachgruppe Regelungstechnik und Mechatronik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ansgar Trächtler.

In dem neuen Projekt wollen die Wissenschaftler Potenziale von autonomen Fahrzeugen und sogenannter Car2X-Kommunikation erforschen, um so Wartezeiten zu reduzieren, den Verkehr flüssig zu halten und Schadstoffemissionen zu senken. „Während autonome Fahrzeuge keinen Fahrer zur Fahrzeugsteuerung mehr benötigen, versteht man unter Car2X-Kommunikation, dass Fahrzeuge mit ihrer Umwelt, aber auch untereinander kommunizieren“, erklärt Link.

Im Gegensatz zu vielen anderen Forschungsarbeiten betrachteten die Paderborner Wissenschaftler den teilautonomen Verkehr, erläutert Link. „Das bedeutet, dass wir uns auf den Zeitraum der Einführung autonomer Fahrzeuge in den konventionellen Verkehr konzentrieren.“ Da autonome Fahrzeuge nur nach und nach in unseren bestehenden Verkehr eingeführt würden, sei diese Übergangsphase wichtig, aber auch herausfordernd. Denn: Autonome Fahrzeuge müssen sowohl mit nicht autonomen Fahrzeugen als auch mit nicht motorisierten Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern oder Radfahrern interagieren. „Indem wir das reale Straßennetz von Paderborn in der Simulation abbilden, stellen wir auch in unserer rein simulativen Arbeit realistische Bedingungen her“, erläutert Link.

Mit dem Einsatz autonomer Fahrzeuge könnte man dazu beitragen, viele allgegenwärtige Probleme und Störungen im täglichen Straßenverkehr zu beheben, sagt der Paderborner Wissenschaftler. Als Beispiel nennt er die Reduzierung von Wartezeiten innerhalb des Straßennetzes einer Stadt: „Die Sensoren der autonomen Fahrzeuge können dafür genutzt werden, die Verkehrslage in Echtzeit zu erfassen und zu rekonstruieren. Mithilfe dieses Verkehrsbildes können autonome, aber auch konventionelle Fahrzeuge über die aktuelle Verkehrslage informiert werden.

Autonome Fahrzeuge sind so in der Lage, automatisch eine andere Route zu wählen, um stark belastete Knotenpunkte zu umfahren. Ziel ist dabei die bestmögliche Führung durch das Straßennetz, um bestimmte Punkte zu entlasten“, erklärt Link. Durch diese Entlastung würde neben der Wartezeit an größeren Kreuzungen auch der Stop-and-Go-Verkehr reduziert und das senke letztlich die Schadstoffemissionen.

Bei ihren Untersuchungen nehmen die Wissenschaftler auch Fahrzeuge in den Blick, die nicht autonom sind. „Konventionelle Fahrzeuge können ebenfalls mit Car2X-Kommunikationstechnik ausgestattet werden, wodurch auch diese Informationen über den Verkehr sowie Geschwindigkeits- und Routenvorschläge erhalten können.“ Dadurch würden sich neue Möglichkeiten ergeben. Link: „Durch die Kommunikationsfähigkeit autonomer und konventioneller Fahrzeuge mit der Verkehrsinfrastruktur kann beispielsweise die Schaltung von Lichtsignalanlagen optimiert werden. Diese würden stetig darüber informiert, an welchem Punkt im Straßennetz sich Fahrzeuge befinden und könnten gezielt darauf reagieren. Dies ermöglicht dann eine Reduzierung von Wartezeiten an Ampeln.“

Am Heinz-Nixdorf-Institut gibt es bereits Projekte, die die Optimierung des Verkehrs in den Fokus rücken, etwa, wie berichtet, das „Pilotprojekt Schlosskreuzung“.

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