Eine neue Studie einer japanischen Forschungsgruppe erklärt, warum wir gelegentlich ohne ersichtlichen Grund im Stau stehen. Die eigentliche Ursache von Staus hat oft nichts mit offensichtlichen Hindernissen wie Unfällen oder Bauarbeiten zu tun, sondern ist einfach die Folge zu vieler Autos auf den Straßen.
Die am 4. März im New Journal of Physics veröffentlichte Studie zeigt, wie Modellmuster, die normalerweise zum Verständnis der Bewegung von Vielteilchensystemen verwendet werden, auf den realen Verkehr angewendet wurden. Die Untersuchung zeigt, dass selbst winzige Schwankungen der Straßendichte eine Kettenreaktion hervorrufen, die zu einem Stau führen kann.
Die Forschung ergab, dass winzige Geschwindigkeitsschwankungen, die immer dann auftreten, wenn Fahrer einen angemessenen Abstand h alten wollen, einen kumulativen Effekt haben. Erreicht der Verkehr eine kritische Verkehrsdichte, schlägt die kumulative Wirkung des sanften Bremsens wie eine Welle über den Fahrer zurück und führt zum Stillstand.
Die Forscher in Japan verwendeten eine Kreisbahn mit einem Umfang von 230m. Sie brachten 22 Autos auf die Straße und forderten die Fahrer auf, gleichmäßig mit 30 km/h über die Strecke zu fahren. Während die Strömung zunächst frei war, hallte der Effekt einer Geschwindigkeitsänderung eines Fahrers über die Strecke und führte zu kurzen Stillstandszeiten.
Yuki Sugiyama, Physiker von der Universität Nagoya, sagte: „Obwohl der entstehende Stau in unserem Experiment klein ist, unterscheidet sich sein Verh alten nicht von großen auf Autobahnen. Wenn eine große Anzahl von Fahrzeugen die Straßenkapazität überschreitet sukzessive in die Straße injiziert werden, überschreitet die Dichte den kritischen Wert und der Zustand der freien Strömung wird instabil."
Die Forscher werden ihre Forschung vorantreiben, indem sie größere Straßen und mehr Fahrzeuge nutzen, um ihre Ergebnisse weiter zu testen.
Die Forschung deutet darauf hin, dass es möglich sein könnte, die kritische Straßendichte abzuschätzen, wodurch es möglich wird, Straßen zu bauen, die für die Anzahl der Fahrer geeignet sind, die sie benutzen müssen, oder beispielsweise auf mautpflichtigen Straßen nur die richtige Anzahl von Straßen zuzulassen Autos Zugang zur Straße, um Staus in der Mitte zu stoppen.
