Ampeln mit Köpfchen: Forscher entwickeln das schlaue Verkehrslicht

Ampeln mit Köpfchen: Forscher entwickeln das schlaue Verkehrslicht

von Felix Ehrenfried

Ampeln bremsen den Verkehr bisher in einem festgelegten Takt. Für die Umwelt ist das ein Desaster. Das soll sich ändern.

Das Massachusetts Institute of Technology (MIT), eine der renommiertesten Forschungseinrichtungen der Welt, hat einen Innovationspreis ausgeschrieben. In insgesamt 18 Bereichen, wie Abfallmanagement oder Land-und Forstwirtschaft sind Forscher dazu aufgerufen, ihre Ideen zu präsentieren.

Der Innovationspreis ist Teil des Climate CoLab, was für Collaborative Innovation steht. Das Climate CoLab soll eine weltweite Wissensplattform werden. Das Ziel: Durch die Zusammenarbeit von vielen tausend Forschern und Experten sollen innovative Lösungen für den Klimawandel gefunden werden. In den nächsten Wochen stellen wir regelmäßige spannende Vorschläge für den Innovationspreis vor. Heute: Die intelligente Ampel

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Das Problem dürfte jedem Autofahrer bekannt sein: Es ist relativ wenig Verkehr und dennoch dauert die Fahrt vom Büro nach Hause eine Ewigkeit. Schuld sind die Ampeln, die ständig auf Rot schalten. Warten vor dem roten Licht ist angesagt. Und das, obwohl auf der kreuzenden Fahrbahn kein Auto zu sehen ist.

Der Grund für die unnötige Wartezeit: Ampeln reagieren oftmals nur bedingt auf den Verkehr. Wenn überhaupt, dann erkennen die Sensoren im Fahrbahnbelag ein Auto und schalten auf Grün. Und das für einen vordefinierten Zeitraum. Wenn also auch nur ein Auto die Ampelschaltung ausgelöst hat, bleibt die Ampel auf Grün, obwohl der Verkehr längst vorüber ist.

Carlos Gershenson will das ändern. Der Forscher von der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) hat mit seinem Team eine Ampel entwickelt, die vollkommen selbstständig den Verkehr an der Kreuzung erkennt und Wartezeiten verkürzt.

Die autonome Kamera sorgt für weniger StausMöglich machen sollen das Kameras und Sensoren, die mit der Ampel verbunden sind. Diese erkennen, welche Spuren in welche Richtung aktuell befahren werden und errechnen, wie die Ampel am sinnvollsten zu schalten ist. Das Ziel: Möglichst geringe Wartezeiten für alle Verkehrsteilnehmer. Außerdem erkennt das System vorfahrtberechtigte Fahrzeuge, wie Busse und Rettungswagen und gibt den Weg frei, sodass sie gefahrenlos über die Kreuzung kommen.

Die Kosten dafür sind mit 25 000 US-Dollar (knapp 19 000 Euro) je Kreuzung relativ gering. Neue Ampelanlagen kosten oftmals ein Vielfaches. Der günstige Preis kommt daher, dass bestehende Ampeln lediglich mittels Sensoren aufgerüstet werden, teure Umbauten entfallen.

Die schlauen Ampeln haben viele Vorteile: Nach Berechnungen der mexikanischen Forscher könnten sie dazu führen, dass Wartezeiten an Kreuzungen halbiert werden und die gesamte Reisezeit sich um ein Viertel verkürzt. Die Entlastung für die Umwelt wäre gewaltig. Allein in Mexico City mit seinen mehr als 20 Millionen Einwohnern würden intelligente Ampeln an den rund tausend Kreuzungen der Metropole für Einsparungen von einer Millionen Tonnen CO2 pro Jahr sorgen.

Aber Gershenson ist nicht der einzige Forscher, der an umweltfreundlicheren Ampeln arbeitet. Auf ähnliche Weise will auch IBM mit seinem System Staus in Städten reduzieren und auch Forscher der Technischen Universität (TU) Dresden und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich haben in der Schweiz ein reagierendes Ampelsystem entwickelt.

Vernetzung ist teurerJedoch basieren diese Systeme auf einer Vernetzung der Ampeln. Diese senden alle ihre Verkehrsinformationen an eine Zentrale, in der die Daten dann ausgewertet und optimale Schaltungen errechnet werden. Das bringt zwar verkehrstechnische Vorteile mit sich, jedoch ist dieser Ansatz auch mit enormen Kosten und viel Organisation verbunden.

Die Ampeln aus Mexiko hingegen sollen vollständig autonom errechnen, wann sie am besten auf Rot oder Grün schalten. Das macht laut Gershenson das System günstiger und vor allem flexibler einsetzbar.

Aktuell steht das Projekt noch in der Planungsphase. Allerdings soll bald ein Pilotversuch auf dem Campus der UNAM-Universität starten. Außerdem sind die Forscher nach eigenen Angaben mit der Stadtverwaltung von Mexico City im Gespräch. Sollte das System im Praxistest Erfolg haben und zum Massenprodukt für Städte werden, gehen die Forscher von Kosten zwischen 2000 und 4000 US-Dollar (1500-3000 Euro) je Kreuzung aus. Dann könnten sich auch kleine und finanzschwache Gemeinden ein schlaues Ampelsystem leisten.

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