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Staus werden durch Erfahrung nur verteilt nicht vermieden
Autobahnverkehr auf Computer simuliert
Lernen aus Erfahrung fuehrt bei Autofahrern nicht zu einer Verringerung der gesamten Fahrzeit aller Verkehrsteilnehmer sondern zu ihrer Erhoehung,. Offenbar lernen Autofahrer lediglich, die Staus gleichmaessiger zu verteilen, und nicht, sie zu vermeiden. Zu diesem Ergebnis gelangt eine Untersuchung, die von einer Arbeitsgruppe im Zentrum fuer Paralleles Rechnen der Universitaet zu Koeln angefertigt wurde.
Wer in Koeln Auto faehrt, findet keinen Parkplatz; wer nach Koeln mit dem Auto kommen will, landet in Verkehrstaus. Kluge Leute fahren daher mit der Bahn und simulieren den Autoverkehr auf dem Computer. Seit einigen Jahren wird dies auch am Zentrum fuer Paralleles Rechnen der Universitaet zu Koeln getan. Dort hat Kai Nagel (jetzt in New Mexico, USA) im Rahmen seiner Doktorarbeit ein Zellularautomaten-Modell fuer schnelle Computersimulationen entwickelt, Dr. Michael Schreckenberg von Institut fuer Theoretische Physik (jetzt Universitaet-Gesamthochschule Duisburg) loeste einen Spezialfall mit Bleistift und Papier, und heute wird dieses Nagel-Schreckenberg Modell international viel zitiert.
Solche Zellularautomaten kennen manche als "Game of Life". Sie sind aber ein recht allgemeines Prinzip, bei dem der Zustand einer Zelle (beim Verkehr sind das vielleicht 10 Meter Autobahn) durch ganz wenige Zahlen beschrieben wird. Man braucht nur zu wissen, ob ein Auto dort ist, und wenn ja, welche Geschwindigkeit es hat. Einfache Rechenregeln legen dann fest, wie schnell die Autos im naechsten Zeitschritt fahren, um moeglichst schnell ohne Zusammenstoesse weiter zu kommen. Das Graduiertenkolleg Wissenschaftliches Rechnen an der Mathematisch-Naturwisseschaftliche. Fakultaet unterstuetzt die Fortsetzung dieser Forschung, da "aehnliche Optimierungsprobleme wie die Autoverkehrsoptimierung auch im Institut fuer Informatik bearbeitet werden: Wie kann ein Handlungsreisender viele vorgegebene Staedte auf moeglichst kurzem Wege besuchen? Wie koennen die Koelner Strassenbahnen ihre Fahrplaene besser aufeinander abstimmen? Wie koennen die magnetischen Atome eines unordentlichen Festkoerpers sich so ausrichten, dass ihre Wechselwirkungs-Energie moeglichst klein wird?.
Nun hat Kai Nagel eine neue Veroeffentlichung an die in Singapur erscheinende Zeitschrift "International Journal of Modern Physics" geschickt, die das ganze Autobahnnetz Nordrhein-Westfalens im Computer simuliert. Seine Kollegen Marcus Rickert und Peter Wagner hatten dort schon vorher ueber Simulationen des gesamten deutschen Autobahnnetzes berichtet; nur beruecksichtigt die Nagel-Arbeit auch, dass Autos nicht irgendwohin, sondern zu festen Zielen fahren. So sind jedem Auto zehn verschiedene Wege einprogrammiert, wie es vom Ausgangspunkt zum Zielort fahren kann, und aus den Erfahrungen der frueheren Fahrten lernt die Fahrerin oder der Fahrer, welcher Weg der schnellste ist. Diese der Intuition entgegenstehenden Resultate zeigen, wozu man solche Simulationen in der Zukunft brauchen kann: Der Computer kann vor dem Bau einer neuen Autobahn abschaetzen, ob dies dem Autoverkehr wirklich hilft; das ist billiger und umweltfreundlicher als eine Autobahn, die sich erst nach ihrem Bau als ueberfluessig herausstellt. Natuerlich muessen sich solche Computermodelle noch mehr bewaehren, bevor man sich auf sie verlassen kann.
Verantwortlich: Dr. Wolfgang Mathias Fuer Rueckfragen steht Ihnen Professor Dr. Dietrich Stauffer unter der Telefonnummer 0221/470-4304, Fax-Nummer -5159 und der Email-Adresse stauffer@thp.uni-koeln.de zur Verfuegung.
Fuer die UEbersendung eines Belegexemplares waeren wir Ihnen dankbar.
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