Zusammenfassung:
Google-Forscher kündigten kürzlich ein ganz besonderes Verkehrsexperiment an: Sie versuchten nicht, allen Google Maps-Nutzern die „schnellste“ Route zu ermöglichen. Stattdessen forderten sie bewusst eine kleine Anzahl von Fahrern auf, teilweise Umwege zu nehmen und die Fahrzeuge auf verschiedene Straßen zu verteilen, um den ursprünglich stark verstopften Verkehr zu entschärfen. Die Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz zwar keine großen Verbesserungen mit sich bringt, aber im realen Verkehrsumfeld messbare Auswirkungen haben kann.
Diese Forschung wurde von einem Team der Forschungsabteilung von Google durchgeführt und der entsprechende Artikel wurde im Juni dieses Jahres in der Zeitschrift Nature Cities veröffentlicht. Die Forscher führten etwa sechs Monate lang Experimente in zehn Städten in den Vereinigten Staaten durch, darunter San Francisco, Los Angeles, Seattle, Salt Lake City, Chicago und Atlanta. Sie nutzen Google Maps, um einer kleinen Gruppe von Fahrern alternative Routen zu regulären Routen anzubieten, in der Hoffnung, den Verkehr, der sich ursprünglich auf einige Hauptstraßen konzentrierte, auf mehr Straßen zu verteilen.
Das Forschungsteam wählte etwa 100 Straßenabschnitte in jeder Stadt als Forschungsobjekte aus und konzentrierte sich dabei auf Straßenabschnitte, die zu Spitzenzeiten stark überlastet sind, sowie auf Orte, an denen es aufgrund der Straßenverhältnisse zu Verkehrsengpässen kommen kann. Während des Experiments änderten die Forscher nicht in großem Umfang die Navigationsrouten aller Autofahrer, sondern forderten nur eine kleine Anzahl von Fahrzeugen auf, Staupunkte zu umfahren.
In San Francisco beispielsweise haben Forscher einige Fahrzeuge, die sonst auf der Route 101 fahren würden, auf die Interstate 280 umgeleitet. Für Fahrer, die weiterhin den Highway 101 nutzen, verkürzt sich die Reisezeit nach der Reduzierung der Fahrzeuge leicht, was in der Regel einer Zeitersparnis von etwa 30 Sekunden oder mehr entspricht; während Fahrer, deren Routen umgeleitet werden, etwas mehr Zeit aufwenden müssen, um ihre Fahrt abzuschließen. Mit anderen Worten: Einige Menschen ertragen etwas mehr Abstand, dafür aber einen reibungsloseren Verkehrsfluss auf dem gesamten überlasteten Straßenabschnitt.
Aus den Gesamtergebnissen geht hervor, dass diese Umleitungsstrategie die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit auf den am Experiment beteiligten verstopften Straßen um etwa 2 % erhöhte und die durchschnittliche Fahrzeit um etwa 0,7 % verkürzte. Obwohl die Zahlen vielleicht nicht alarmierend erscheinen, argumentieren die Forscher, dass sie eine seit langem bestehende Theorie in der Verkehrstechnik belegen: dass die Entfernung nur einiger weniger Fahrzeuge von einer Straße, die sich der Sättigung nähert, spürbare Auswirkungen auf den gesamten Verkehrsfluss haben kann.
Es gibt auch erhebliche Unterschiede in den Auswirkungen zwischen Städten und Straßentypen. In Städten wie Los Angeles, die auf Autobahnumleitungen setzen, ist der Effekt besonders deutlich: Die Fahrgeschwindigkeit auf relevanten Straßenabschnitten steigt um etwa 4,6 %. Im Vergleich dazu beträgt die Gesamtgeschwindigkeitssteigerung in den meisten Städten während der Spitzenzeiten etwa 0,5 %.
Michael Manville, Professor für Stadtplanung an der UCLA, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, das Experiment sei ein gutes Beispiel für eine seit langem gehegte Idee im Transportwesen. Wenn sich eine Hauptverkehrsader dem kritischen Punkt nähert, an dem es zu erheblichen Verzögerungen kommt, kann die Umleitung einer kleinen Anzahl von Fahrzeugen auf andere Straßen möglicherweise eine „nicht große, aber spürbare“ Verbesserung bewirken.
Dieses Phänomen kann anhand der Verkehrsveränderungen in den Morgen- und Abendspitzen verstanden werden. Um 5 oder 6 Uhr morgens ist die Anzahl der Fahrzeuge auf der Straße relativ gering. Auch wenn noch ein paar weitere Fahrzeuge hinzukommen, wird die Verkehrsgeschwindigkeit nicht wesentlich beeinträchtigt. Doch im Laufe der Zeit, gegen 8 Uhr morgens, kann es sein, dass die Straße plötzlich ihre Kapazitätsgrenze erreicht, und selbst eine kleine Anzahl an Fahrzeugen zu diesem Zeitpunkt kann dazu führen, dass die Verkehrsgeschwindigkeit stark abnimmt und alle Fahrer längere Wartezeiten haben müssen. Wenn wiederum ein Teil dieser Fahrzeuge vor Erreichen des kritischen Punktes umgeleitet wird, kann unter Umständen eine starke Überlastung des gesamten Straßennetzes verhindert werden.
Untersuchungen zeigen auch, dass dieser Ansatz nicht ohne Risiken ist. In der Verkehrstechnik gibt es ein Phänomen namens „induzierte Nachfrage“. Das heißt, nachdem die Straßenkapazität verbessert wurde, entscheiden sich möglicherweise mehr Menschen für das Auto, was letztendlich die neue Straßenkapazität verbrauchen wird. Google-Forscher gehen davon aus, dass es bei der Verkehrsumleitung zu einer ähnlichen Situation kommen könnte.
Alexander Bain, Co-Autor der Studie und Direktor des Information Technology Research Center an der University of California in Berkeley, sagte, wenn die Auswirkungen der Umleitungsmaßnahmen zu offensichtlich seien, könnten sie mehr Menschen zum Autofahren anlocken und schließlich wieder zu Staus auf den Straßen führen. Deshalb nahmen sie in ihren Experimenten bewusst nur „marginale“ Anpassungen vor, sodass die Verbesserungen signifikant genug waren, um einen Gesamteffekt zu erzielen, aber nicht so groß, dass sie eine große Anzahl potenzieller Fahrer dazu veranlassen würden, ihr Reiseverhalten zu ändern.
Dies erklärt auch, warum Google Maps manchmal eine Route empfiehlt, die nicht die kürzeste oder sogar die längere zu sein scheint. Navigationssysteme berücksichtigen nicht unbedingt nur die kürzeste Entfernung für einen einzelnen Benutzer, sondern müssen auch den aktuellen Stau auf der Straße sowie den Verkehrsfluss anderer Fahrzeuge berücksichtigen. Wenn alle Fahrer auf die gleiche theoretisch schnellste Straße geleitet würden, könnte diese Straße aufgrund der Hinzufügung zusätzlicher Fahrzeuge schnell zur langsamsten Straße werden. Durch die entsprechende Verteilung einiger Nutzer auf andere Strecken kann das gesamte Straßennetz effizienter funktionieren.
Die Studie befasst sich auch mit den Umweltauswirkungen von Verkehrsstaus. Gelingt es, diese Verkehrsoptimierungsstrategie langfristig und kontinuierlich umzusetzen, schätzen die Forscher, ließe sich der Kohlendioxidausstoß um etwa 1.000 Tonnen pro Jahr reduzieren, was dem Ausstoß von etwa 200 Autos pro Jahr entspricht. Obwohl diese Zahl für eine Großstadt mit Millionen von Autos nicht riesig ist, glauben die Forscher, dass der kumulative Effekt dennoch Beachtung verdient, wenn ähnliche Maßnahmen langfristig und in großem Maßstab angewendet werden können.
Gleichzeitig löste dieses Experiment auch Diskussionen über die Auswirkungen von Navigationsplattformen auf den städtischen Verkehr aus. Mit mehr als 2 Milliarden monatlichen Nutzern übertrifft die Reichweite von Google Maps die der meisten Konkurrenten bei weitem. Da eine so große Nutzergruppe dieselbe Navigationsplattform nutzt, hat Google tatsächlich die Möglichkeit, die Fahrtrouten einer großen Anzahl von Fahrzeugen zu beeinflussen. Wenn eine Plattform beschließt, eine große Anzahl von Fahrzeugen von einer Straße auf eine andere zu leiten, könnte dies theoretisch den Verkehrsfluss in bestimmten Bereichen einer Stadt direkt verändern.
Die Forscher betonten jedoch, dass Fahrer weiterhin wählen können, ob sie der von Google Maps bereitgestellten Route folgen oder eine andere Navigationssoftware verwenden möchten. Google sagte, das Unternehmen habe untersucht, wie man Städten bei der Lösung von Verkehrsstaus und Emissionsproblemen helfen könne. Diese kleinere, kürzere Studie ziele hauptsächlich darauf ab, zu verstehen, wie Städte den Verkehrsfluss verbessern können.
Google gab weder bekannt, ob es die zuständigen Stadtverwaltungen vor Beginn des Experiments benachrichtigte, noch erklärte es, ob diese Städte wussten, dass einige Fahrer an diesem Verkehrsexperiment teilnahmen. Dies hat auch die Diskussion darüber entfacht, ob Navigationsunternehmen die Initiative ergreifen sollten, städtische Verkehrsströme ohne direkte Beteiligung der lokalen Regierungen umzuleiten.
In Kalifornien wurden bereits gesetzgeberische Maßnahmen zu diesem Thema ergriffen. Der von Buffy Weeks, Mitglied der East Bay-Abgeordneten, eingebrachte Gesetzentwurf 2015 sieht vor, dass das kalifornische Verkehrsministerium und die lokalen Regierungen die Auswirkungen von Navigationsanwendungen auf die Autobahn- und Straßennetze des Staates untersuchen, einschließlich Staus, Infrastruktur, Sicherheit und Notfallmaßnahmen. Der Gesetzentwurf wurde vom Landtag verabschiedet und wartet nun auf die Bearbeitung durch Gouverneur Gavin Newsom.
Das Verkehrsministerium von San Francisco erinnerte außerdem daran, dass der alleinige Einsatz von Navigationssoftware zur Umleitung von Fahrzeugen die städtischen Verkehrsprobleme nicht grundsätzlich lösen kann. Ricardo Olea, ein Verkehrsingenieur in San Francisco, sagte, dass die wirkliche Möglichkeit, Umweltverschmutzung, Staus und Verkehrsverzögerungen zu reduzieren, darin besteht, die Anzahl der Fahrzeuge auf der Straße zu verringern. Daher legen die lokalen Richtlinien immer noch mehr Wert auf öffentliche Verkehrsmittel, Fußwege, Radwege, Telearbeit, Carsharing und Stadtplanung, die die Notwendigkeit des Autofahrens verringern. Er wies auch darauf hin, dass Navigationssoftware manchmal Fahrzeuge auf Anliegerstraßen oder für den Durchgangsverkehr ungeeignete Straßen leitet, um die Reisezeit zu verkürzen, was zu neuen Problemen für die Anwohner führen kann.
Die Forscher glauben, dass die Bedeutung dieses Experiments nicht darin besteht, jeden Fahrer zu einer langen Umleitung aufzufordern, sondern darin, zu beweisen, dass durch die Koordinierung der Routenwahl einer großen Anzahl von Fahrzeugen die vorhandene Straßenkapazität effektiver genutzt werden kann, ohne dass neue Straßen gebaut werden müssen. Wenn Stadtverwaltungen in Zukunft mit Navigationsplattformen zusammenarbeiten können, kann dieser Echtzeit-Verkehrsumleitungsmechanismus möglicherweise auf einen größeren Bereich angewendet werden.
Die letztendliche Wirksamkeit dieser Methode hängt jedoch immer noch von der städtischen Straßenstruktur, dem Fahrerverhalten und dem Algorithmusdesign der Navigationsplattform ab. Bei Verkehrsstaus kann die Umverteilung von Fahrzeugen nur einen Teil des Problems lösen und die Verkehrskapazität der Straße nicht unbegrenzt erhöhen. Was die Forscher beweisen wollen, ist, dass es manchmal nicht notwendig ist, jeden den schnellsten Weg nehmen zu lassen, wenn städtische Straßen an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen. Stattdessen ist es notwendig, einigen Leuten einen kleinen Umweg zu ermöglichen, um die Straße für alle schneller zu machen.
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