Forschungsprojekt Kolibri Optimierte Ampelschaltungen sparen Zeit und Kraftstoff

Grüne Welle auf der Landstraße spart Zeit und Benzin, so die Ergebnisse des Forschungsprojektes Kolibri.
Grüne Welle auf der Landstraße spart Zeit und Benzin, so die Ergebnisse des Forschungsprojektes Kolibri.

Die Technische Universität München, BMW, die Transver GmbH und die Oberste Baubehörde im Bayerischen Innenministerium haben zusammen das Projekt Kolibri ins Leben gerufen, das einen homogeneren Verkehrsfluss und kürzere Fahrtzeiten auf Landstraßen zum Ziel hat.

In der Stadt vereinfacht die einheitliche Höchstgeschwindigkeit die Einrichtung abgestimmter Ampelschaltungen, so genannter „Grüner Wellen“. Auf der Landstraße ist das schwieriger: Die Geschwindigkeiten sind unterschiedlich und die Abstände zwischen zwei Ampeln in der Regel erheblich größer. Im Projekt Kolibri wurde nun untersucht, wie sich Grüne Wellen außerhalb geschlossener Ortschaften einrichten lassen.

 Die Oberste Baubehörde wählte dazu zwei Teststrecken aus: ein Teilstück der B13 im Norden Münchens und ein Teilstück der Staatsstraße St2145 in der Nähe von Regensburg. Eine große Herausforderung war es, die technisch unterschiedlich ausgestatteten, bis zu zwanzig Jahre alten Ampeln auf beiden Teststrecken in eine einheitliche Kommunikations- und Steuerungsstruktur einzubinden. Aus den bei der Analyse der Verkehrsströme auf diesen Strecken gewonnenen Daten entwickelten die Forscher dann unterschiedliche Steuerungskonzepte, eine Festzeitsteuerung und ein dynamisches Modell.

Bereits auf der rund 5 km langen Teststrecke im Norden von München reduziert die im Projekt entwickelte intelligente Ampelsteuerung die Fahrtzeit um etwa eine Minute. Die besten Ergebnisse erzielt dabei eine dynamische, verkehrsabhängige Steuerung. Weil damit weniger Halte notwendig sind, reduziert sich die mittlere Wartezeit von etwa einer Minute auf 7 s. Eine optimierte Festzeitsteuerung kommt immerhin noch auf 30 s, was einer Halbierung der Wartezeit entspricht. Die Anzahl der Durchfahrten ohne Halt steigt durch die intelligentere Steuerung an einzelnen Anlagen von etwa 60 auf nahezu 100 Prozent.

Zusätzlich zur intelligenten Ampelsteuerung entwickelten die Forscher ein Fahrerinformationssystem. Per Mobilfunk übertragen die Ampeln ihre Daten an die Zentrale der Transver GmbH. Dort wertet sie ein Computer aus und sendet die Ergebnisse an die Fahrzeuge. Ein Anzeigefeld im Bordcomputer oder eine Applikation auf dem Smartphone zeigt an, ob sich das Fahrzeug in der Grünen Welle bewegt. 

Tausende von Kilometern fuhren Mitarbeiter und Probanden im Simulator und auf den Teststrecken, um die Auswirkungen der verschiedenen Steuerungsmöglichkeiten zu testen. Mit einem Trick gelang es den Forschern die Vorteile beider Systeme zu vereinen: Das System definiert einen Kernbereich für die Grüne Welle, der zuverlässig prognostiziert werden kann. Die Dynamisierung findet nur in daran anschließenden Bereichen statt und erlaubt es, auf unterschiedliche Verkehrsbelastungen der Hauptstrecke und des Querverkehrs einzugehen.