The Physics of Traffic
Kerner
The Physics of Traffic
Der Individual- und Schwerverkehr auf dem Autobahnnetz ist seit Jahrzehnten eine der Grundlagen für den Wohlstand und prägend für das Lebensgefühl unserer Gesellschaft. Gleichzeitig stellt er als komplexes dynamisches Massenphänomen enorme Herausforderungen an Planung, Optimierung, Kontrolle, Steuerung und Vorhersage. In den letzten etwa 15 Jahren ist durch das interdisziplinäre Zusammenwirken mit Bereichen der modernen Physik (nichtlineare Dynamik, Statistische Physik, Computational Physics) eine neue Qualität entstanden: Eine auf elementaren, nachprüfbaren Wechselwirkungsregeln zwischen Fahrzeugen basierende Theorie, die maßgeblich vom Autor, B. Kerner, und anderen Physikern in Deutschland entwickelt wurde, erlaubt es heute, komplexe Strukturbildungsphänomene im Verkehr zu verstehen und z. B. vorherzusagen, unter welchen Bedingungen welche Form des zähfließenden Verkehrs entsteht.
Diese neue Monografie von B. Kerner legt zum ersten Mal von dieser Entwicklung ein umfassendes Zeugnis ab. Das erste Drittel (Part 1) gibt eine Gesamtübersicht: Die wesentlichen Modellierungskonzepte für den Autobahnverkehr werden vor dem Hintergrund empirischer Befunde erläutert, verglichen und bewertet. Die umfangreiche Fachliteratur wird dabei einer kritischen Würdigung und Einordnung unterzogen. Mit fast 600 Publikationen ist die Bibliografie eine Fundgrube für ingenieurwissenschaftliche und physikalische Originalliteratur auf diesem Gebiet. Diesen Teil würde ich als Semesterliteratur für eine Vorlesung über Verkehrsphysik heranziehen. Er eignet sich aber auch als Einstieg für alle, die selbst auf diesem Gebiet forschen wollen. Ganz bewusst klammert der Autor andere aktuelle Themen der Verkehrsforschung aus, wie z. B. Fußgänger-, Stadt- und Eisenbahnverkehr oder verwandte Fragestellungen des granularen Transports und der Dynamik von Informationspaketen im Internet.
Die übrigen drei Teile sind spezieller. Teil 2 fasst das umfangreiche empirische Material zusammen, das der Autor in vielen Jahren durch Messungen auf Autobahnen zusammengetragen hat. Hieran muss sich jede Theorie des Autobahnverkehrs prüfen lassen. Der Autor hat eine dezidierte Meinung (die er im ersten Teil schon überzeugend vertritt), welche Grundstruktur eine mit den Daten verträgliche mikroskopische Theorie haben muss. Diese Drei-Phasen-Theorie und ihre modellmäßige Implementation wird im Detail im Teil 3 dargestellt. Hilfreich ist der Anhang A, in dem man die benutzten Definitionen nachschlagen kann. Teil 4 schließlich zeigt praktische Anwendungen der Drei-Phasen-Theorie zur Vorhersage und Beeinflussung von Verkehrsabläufen. Diese vertiefenden Teile sind keine leichte Lektüre. Sie sind aber eine fundierte Quelle für alle, die sich über den aktuellen Stand der Forschung auf diesem Gebiet informieren wollen, und setzen Maßstäbe für diejenigen, die selbst auf diesem Gebiet aktiv forschen. Deshalb sollte dieses Buch in keiner einschlägigen Fachbibliothek fehlen - trotz des hohen Preises.
Prof. Dr. Dietrich E. Wolf, Theoretische Physik, Universität Duisburg-Essen
Weitere Infos:
B. S. Kerner: The Physics of Traffic
Springer, Heidelberg 2004, XXIV + 682 S., 296 Abb., Geb.,
ISBN: 3-540-20716-3
