Platooning – Von der Autobahn in die Innenstadt
Platooning ist eine Anwendung im Bereich vernetztes und automatisiertes Fahren, welches die oben genannten Probleme zu lösen verspricht. Die Idee hinter Platooning ist, dass computergesteuerte Fahrzeuge einen Konvoi (ein Platoon) bilden und sich koordiniert bewegen. Der drahtlose Austausch von Information zwischen den Fahrzeugen ist dabei essenziell. Funktioniert die Kommunikation zuverlässig können Fahrzeuge im Platoon einen Abstand von nur wenigen Metern bei typischen Geschwindigkeiten auf einer Autobahn halten, ohne dass ein Sicherheitsproblem besteht. Spezifische Merkmale urbaner Gebiete sind also nicht grundsätzlich bei der Entwicklung von Protokollen zum Datenaustausch, Algorithmen zur Steuerung der Fahrzeuge usw. berücksichtigt worden.
Im Allgemeinen haben die städtischen Gebiete deutlich andere Merkmale wie typische Autobahnszenarien und sind durch spezifische Herausforderungen für einen möglichen Einsatz von Platooning gekennzeichnet. Ein Beispiel für solche Besonderheiten sind komplexe Straßentopologien und eine Vielzahl von Funkhindernissen, die z. B. durch Gebäude oder parkende Fahrzeuge, Bäume und andere Objekte entstehen können. Ein Hauptunterschied liegt im Vorhandensein von Kreuzungen, sowohl mit als auch ohne Ampeln. Ampelgeregelte Kreuzungen sind in der Tat ein Nadelöhr des heutigen Stadtverkehrs. Obwohl sie die Sicherheit verbessern, verursachen sie auch Verzögerungen, insbesondere beim Start der nächsten Grünphase, wenn Fahrzeuge anfangen zu beschleunigen.
Hier zeigt aktuell die Forschung4, dass urbanes Platooning einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung des Verkehrsflusses und der Schadstoffemission leisten kann. Wenn sich vor einer roten Ampel Fahrzeuge ansammeln, die nicht kooperativ fahren, entsteht bei der nächsten Grünphase ein sogenannter Ziehharmonika-Effekt: Das erste Fahrzeug beschleunigt, das zweite mit einer leichten Verzögerung, das dritte gegebenenfalls wieder mit einer Verzögerung und so weiter. Die Abstände zwischen den Fahrzeugen werden größer (auch aufgrund des Sicherheitsabstandes) und die effektive Auslastung der Straße sinkt. Sind Fahrer abgelenkt und reagieren z.B. nicht zeitnah auf die Grünphase, wird dieser Effekt noch verstärkt. Befinden sich die Fahrzeuge hingegen in einem Platoon und fahren kooperativ und koordiniert bei der Grünphase los, bleibt der Abstand zwischen den Fahrzeugen identisch bei wenigen Metern. Statt einzelner Fahrzeuge fährt das Platoon, ähnlich wie ein Zug, als Ganzes über die Kreuzung. Dadurch wird der Durchsatz der Kreuzung gesteigert, was zu kürzeren Reisezeiten und auch zu weniger Schadstoffimmissionen führt.
