Mittwoch, 7. Januar 2015

Studie zeigt: Lenkverhalten am Steuer ist vorhersagbar


Symbolbild: Kinder, Jugendliche wie Erwachsene zeigen beim Lenken eines Autos die gleichen, bislang unvorhersehbaren, plötzlichen und ruckartigen Steuerbewegungen. | Copyright: Henrik Sandsjö

Göteborg (Schweden) - Statt stets gleichmäßig zu lenken versuchen Autofahrer ständig durch kleinere Lenkbewegungen Ungleichmäßigkeiten im Fahrfluss auszugleichen. Seit rund 70 Jahren ist dieses Verhalten schon bekannt, wie es in kritischen Verkehrssituationen oft zu Unfällen führt. Wissenschaftlern der schwedischen Chalmers Universität ist es nun erstmals gelungen, dieses Verhalten mit erstaunlicher Genauigkeit vorherzusagen. Die Erkenntnisse sollen nun dazu genutzt werden, Sicherheitssysteme zur Korrektur gefährlichen Lenkverhaltens zu entwickeln, die in das Fahrverhalten eingreifen, noch bevor die bislang unvorhersehbar und ruckartigen Handlungen überhaupt gemacht werden.

"Die Fähigkeit, vorhersagen zu können, was ein Fahrer in der unmittelbar Zukunft tun wird und auf dieser Grundlage Verkehrsicherheitssysteme zu entwickeln, die falsche derartigen Handlungen entgegenwirken und verhindern sollen, klingt zunächst ein wenig wie Science-Fiction", gesteht die Pressemitteilung der Universität ein. Erläutert dann aber: "Mit dem von uns entwickelten Modell ist aber genau das möglich. Wir können vorhersagen, was ein Fahrer mit dem Lenkrad machen wird, noch bevor er es auch tatsächlich macht."


Wie die Forscher um Ola Benderius erläutern, sei es nun möglich schon zu Beginn der Lenkbewegung vorherzusagen, wie weit ein Fahrer das Steuer drehen wird. "Das ist schon ein wenig so, als blicke man in die Zukunft."


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"Stellen sie sich einen müden Fahrer vor, der im Sekundenschlaf kurz davor ist, von der Straße abzukommen: In der Sekunde, in der er aufwacht, macht er oder sie in der Regel ganz von alleine reflexartige Ausweichbewegungen, wie sie in vielen Fällen jedoch genau falsch gerichtet ist und zu wirklich gefährlichen Situationen führen kann", erläutert Benderius. "Da wir nun aber vorhersagen können, wie weit ein Fahrer sein Lenkrad drehen wird, könnte ein entsprechend konzipiertes Sicherheitssystem im Auto diese potentiell falschen Handlungen identifizieren und ihnen schon entgegenwirken, bevor sie passieren. Schlimme Unfälle, etwa durch das Auffahren auf die gegenüberliegenden Fahrbahnseite, könnten so verhindert werden."

Doch was steckt hinter dem Phänomen? Schon 1947 hatte der britische Forscher Arnold Tustin ein Modell vorgestellt, dass vorhersagen sollte, wie ein Fahrer seinen Wagen zu einem vorgegebenen Ziel führen wird. Hierzu identifizierte er eine ganze Reihe an fortwährender und linear verlaufender Verhaltensmuster zum Erhalt der Kontrolle des Autos und wurde dabei aber auch auf das Eingangs beschriebene stetige leichtes Gegensteuern aufmerksam. Dem theoretischen, linearen Modell für das Fahren eines Autos, widersprachen jedoch von Anfang an die in realen Situationen gemessenen und beobachtbaren Daten und Fakten.


Gemeinsam mit Gustav Markkula kam Benderius während einer Vorlesung über die neurologischen Grundlagen menschliche Verhaltensmuster die Idee zu ihren Untersuchungen: Schon die Art und Weise, bzw. die Geschwindigkeit, mit der wir nach etwas greifen, steht in einem direkten Verhältnis zur Entfernung dieses Gegenstandes: Je größer diese Distanz zu unserer Hand ist, desto schneller vollführen wir auch die Bewegung. Neurologisch bestimmen wir also die Geschwindigkeit unserer Bewegung einhergehend mit der Bestimmung der Entfernung. Das Interessante an diesem Effekt ist aber auch, dass die Zeit, die wir für diese Bewegung benötigen stets gleich und unabhängig von der Entfernung bleibt.


In Experimenten dokumentierten die Forscher dann das Lenkverhalten von mehr als 1.000 Fahrstunden erfahrener Auto- und LKW-Fahrer, die insgesamt rund 1,3 Millionen Lenkbewegungen vollführten.


"Bei der Analyse haben wir dann sehr schnell ein Muster entdeckt", erläutert Benderius. "Es war ein wirklicher Heureka-Moment als wir erkannten, dass das beschriebene grundlegende menschliche Verhalten auch unsere Lenkbewegungen kontrolliert."


Tatsächlich verliefen 95 Prozent der gemessenen Lenkbewegungen genau so, wie es das Modell der Forscher vorhergesagt hatte. Demnach verläuft unser Lenken eben nicht linear sondern gemäß des entdeckten Musters. Durch Tests mit 12-Jährigen konnten die Forscher zudem feststellen, dass dieses Verhalten natürlich und nicht etwa erst durch Fahrunterricht und -Praxis erlernt wird.


"Unsere Erkenntnis und die Definition eines zu 95-prozentig zutreffenden mathematischen Modells, könnte die Art und Weise der menschlichen Steuerung von Maschinen, Fahrzeugen und Schiffen vollständig verändern. Ich hoffe, dass unsere Entdeckung für die Wissenschaftler und Forscher die Grundlage sein wird, in völlig neue Richtungen zu denken. Kontrollverhalten wurde bislang auf der theoretischen Grundlage der Kontrolltheorie und technischer Systeme untersucht. Wenn es nun stattdessen auf der Grundlage neurologischer Erkenntnisse erforscht wird, könnte dies völlig neue Perspektiven eröffnen."


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