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Wie reagieren Autofahrer auf Verkehrsinformationen? Reagieren sie überhaupt? Und welche Auswirkungen auf den Verkehrsfluss haben Kurzfristprognosen von Verkehrslagen? Diese Fragen waren der Ausgangspunkt des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 640 000 € geförderten interdisziplinären Forschungsprojektes SURVIVE. Über 36 Monate hat die Arbeitsgruppe von Nobelpreisträger Professor Reinhard Selten, Wirtschaftswissenschaften/Uni-Bonn, und Projektleiter und "Stau"-Professor Michael Schreckenberg, Theoretische Physik/Uni Duisburg-Essen, das Verhalten typischer Berufspendler unter die Lupe genommen. Dabei haben die Wissenschaftler spieltheoretische Methoden der Wirtschaftsforschung mit Methoden der Verkehrsphysik kombiniert.
SURVIVE ist die prägnante Abkürzung für "Simulationsgestützte Untersuchung der individuellen Reaktion auf Verkehrsinformationen mit variierenden Entscheidungsgrundlagen". Um Prognosen zur Verkehrslage in Zukunft zuverlässiger zu machen, soll bei der Verkehrsfluss-Simulation - Standard in der heutigen Stauforschung - künftig auch die Komponente des Fahrerverhaltens berücksichtigt werden. Also führten Selten und Schreckenberg ihre Arbeit zusammen: Sie entwickelten aus Empirie und Modellbildung der experimentellen Wirtschaftsforschung sowie der Simulation von Verkehrsabläufen mit Hilfe physikalischer Modelle ein spieltheoretisches Laborexperiment.
Konkret wurden Versuchspersonen - typische Berufspendler - in Gruppen am Computer mit Verkehrsszenarien konfrontiert. Bei diesem "Computerspiel" hatten die Probanden an 200 Tagen die Wahl zwischen zwei unterschiedlichen Wegstrecken. Um herauszufinden, wie sich in unterschiedlichen Situationen die Probanden innerhalb der Gruppen individuell gegenüber ihren "Mitspielern" verhalten, wurden die Teilnehmer durch Auszahlung kleinerer Geldbeträge motiviert. Die Belohnung war umso höher, je schneller sie von einem Start- zu einem Zielort gelangten. Denn auch das ist in der Realität der Wunsch eines jeden Pendlers: den täglichen Weg zwischen Wohnort und Arbeitsstelle möglichst schnell zurückzulegen.
Vier wichtige Projektergebnisse hat SURVIVE: 1. In Hoffnung auf kürzere Fahrzeiten verlässt sich die große Mehrheit der Fahrer, die sehr häufig die Route ändern, auf ihre persönliche Fahrwegerfahrung. 2. Es gibt bei den Autofahrern tatsächlich nur wenige unterschiedliche Verhaltensmuster. 3. Es zahlt sich für den Autofahrer in der Regel nicht aus, wenn er (hektisch) sensibel oder (vermeintlich) taktisch auf aktuelle Verkehrsinformationen reagiert. 4. Autofahrer können durch ihr Verhalten Kurzfristprognosen ad absurdum führen. Zunehmendes Wissen über den Gesamtzustand zeigte im Experiment einen gleichmäßigeren Verkehrsfluss zum Nutzen der einzelnen Verkehrsteilnehmer und der optimalen Ausnutzung der Verkehrsinfrastruktur.
Insgesamt konnten Selten und Schreckenberg drei Grundtypen unter den Autofahrern ausmachen. Am häufigsten mit 44 Prozent ist der Verhaltenstypus des "Direkten". Er reagiert sensibel auf eine Verschlechterung seiner Fahrzeit und wechselt sofort die Route. Vergleichsweise selten sind die so genannten "Gegenläufigen" (14 Prozent). Sie taktieren und ändern ihre Route in der Annahme, dass "ihre" bislang genommene erfolgreiche Strecke auch viele andere Teilnehmer anlockt und sich dadurch die Autobahnen füllen. Die große Gruppe der "Stoisch-Konservativen" hingegen ignoriert weitgehend die eigenen Erfahrungswerte und hatte im Versuch überraschenderweise insgesamt die geringsten Fahrzeiten.
Bei dem "Computerspiel" war man davon ausgegangen, dass eine Information zur Verkehrslage vor Fahrtantritt (Pre-Trip Information) wichtiger für den Autofahrer ist als eine Information während der Fahrt (On-Trip Information), da unterwegs meist nur eingeschränkt Entscheidungsalternativen zur Verfügung stehen. Interessanterweise konnten Selten und Schreckenberg feststellen, dass eine zusätzliche Information über die nicht gewählte Strecke im Nachhinein (Post-Trip Information) das Verkehrssystem stabilisiert: Die Anzahl der Entscheidungswechsel nahm ab. Spieler, die wenig wechselten, verdienten am Ende mehr.
Sehen die Wissenschaftler die Einbeziehung von Fahrerverhalten in Verkehrsfluss-Simulationen nun grundsätzlich als gelöst, um Prognosen verlässlicher zu machen, wollen sie im nächsten Schritt nun ihre Ergebnisse mit Realsituationen abgleichen und die Modellierung des Fahrerverhaltens weiter verfeinern. Bei komplexeren Situationen werden die Prognosen nämlich ungenauer. Störte man in den Experimenten das System, etwa durch Hinzufügen von Baustellen, so traten vermehrt direkte, "sensible" Typen auf. Möglicherweise war das impulsive Streckenwechseln auch Folge des finanziellen Anreizes.
Nobelpreisträger Reinhard Selten und "Stau-Papst" Michael Schreckenberg verfolgen seit knapp fünf Jahren gemeinsame Projekte. Im letzten Frühjahr brachten sie den im Springer-Verlag erschienenen Sammelband "Human Behaviour and Traffic Networks" heraus.
Weitere Informationen: Projektleiter Prof. Michael Schreckenberg, Tel. 0203/379-3552, Mobil 0170-8655593
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Gesellschaft, Mathematik, Physik / Astronomie, Verkehr / Transport, Wirtschaft
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
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