Fahrfolgemodelle

Fahrfolgemodelle sind mikroskopische Verkehrsmodelle, die das longitudinale Fahrverhalten eines Fahrzeugs in Abhängigkeit vom vorausfahrenden Fahrzeug beschreiben. Sie modellieren, wie der Fahrer Beschleunigung oder Verzögerung anhand des Abstands zum Vordermann, der eigenen Geschwindigkeit und der relativen Geschwindigkeit regelt. Ziel ist es, die Dynamik von Fahrzeugketten zu erklären, Stabilitätseigenschaften des Verkehrsflusses zu untersuchen und realistische Abstände sowie Reaktionszeiten in Simulationen abzubilden.

In gängigen Fahrfolgemodellen wird die Beschleunigung eines Fahrzeugs als Funktion der Größen s, v und Δv bestimmt, wobei s der Gap zum Vordermann, v die eigene Geschwindigkeit und Δv die relative Geschwindigkeit (Vordermann – eigener Wagen) ist. Viele Modelle berücksichtigen zudem eine reale Reaktionszeit sowie Sicherheits- und Komfortgrenzen. Mathematisch lassen sich Fahrfolgemodelle oft als a = f(s, v, Δv) formulieren, wobei Parameter wie freie Höchstgeschwindigkeit, gewünschter Zeitabstand oder maximale Bremskraft eingesetzt werden.

Zu den bekanntesten Beispielen gehören das Gipps-Modell, das eine sichere Folgeabstandsgarantie bei gegebenem Reaktionszeitaufwand liefert, und das Intelligent Driver Model (IDM), das eine kontinuierliche Beschleunigungsregelung mit einem gewünschten Spitzenwert v0, einer Zeitkonstante T und sicheren Distanzsparametern kombiniert. Das Krauss-Modell ist ein weiterer verbreiteter Ansatz, der Sicherheitsgrenzen in die stabile Fahrweise integriert. Neue Modelle kombinieren oft reale Fahrverhaltensdaten mit stochastischen Elementen, um Fahrerheterogenität abzubilden.

Fahrfolgemodelle finden breite Anwendung in mikroskopischen Verkehrs-Simulationen (z. B. SUMO, Vissim) zur Analyse von Staubildung, Kapazitätsverlust und Verkehrsstabilität. Sie bieten Einblicke in die Auswirkungen von Fahrerinteraktion, Fahrzeugtechnik und Straßennutzung, bleiben jedoch sensitive Modelle, deren Ergebnisse stark von Parameterwahl und Kalibrierung abhängen.