Posted in: Physik, Technik, Vermischtes 22. April 2009 15:17 Weiter lesen →

Ameisen sind die besseren Autofahrer

Foto zeigt dunkle Ameisen, die um ein Blatt auf dem Boden herum laufen Auf Ameisenstraßen gibt es keine Staus. Das belegen Freilandbeobachtungen, die Kölner Physiker in Indien angestellt haben. Ihren Analysen zufolge, fließt der Verkehr auf den Wegen der Insekten stets gleichmäßig schnell. Der Grund: Die Tiere überholen nicht.

Foto: Shyamal via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0)

„Stattdessen beobachten wir die Bildung von Kolonnen“, schreiben Alexander John von der Universität Köln und seine Kollegen im Fachblatt „Physical Review Letters“. In solchen Trupps bewegen sich mehrere Ameisen gewissermaßen im Gleichschritt, wie ein einziger Körper. Auf diese Weise – ohne Raser, aber auch ohne Schleicher – kommen sie besonders gut voran.

Seit einigen Jahren untersuchen Physiker das Treiben auf Ameisenstraßen als mögliches, von der Evolution optimiertes Analogon zum menschlichen Straßenverkehr. Bislang waren jedoch stets Fälle untersucht worden, in denen die Tiere auf einer Spur in beide Richtungen liefen. Im Rahmen eines mehrmonatigen Indien-Aufenthalts beobachtete John dagegen die „Einbahnstraßen“ der Urameise Leptogenys processionalis.

Anhand seiner Videoaufnahmen bestimmte der Forscher, wie viele Tiere jeweils in einem Straßenabschnitt unterwegs waren, wie schnell sie liefen und welchen Abstand sie zum Vordermann hielten. Die Analyse dieser Daten lieferte ein verblüffendes Resultat: Die Laufgeschwindigkeit der Ameisen ist praktisch unabhängig von ihrer Zahl pro Abschnitt, sodass der Verkehrsfluss mit der Verkehrsdichte steigt. Auf menschlichen Straßen sinkt die Geschwindigkeit dagegen mit der Fahrzeugdichte, sodass der Fluss stagniert und schließlich sogar einbricht.

Einige andere typische Phänomene aus dem Straßenverkehr treten auf den Duftstraßen der Ameisen ebenfalls nicht auf, fanden John und Kollegen. Daher könne man die Ameisen vielleicht eher mit Fußgängern denn mit Autos vergleichen, so die Forscher. Des ungeachtet könnten die Tiere durchaus als Vorbild dienen, etwa für die Entwicklung neuer Computeralgorithmen.

Forschung: Alexander John und Andreas Schadschneider, Institut für Theoretische Physik der Universität zu Köln; Debashish Chowdhury, Department of Physics, Indian Institute of Technology, Kanpur, und Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Dresden; Katsuhiro Nishinari, Department of Aeronautics and Astronautics, University of Tokyo, und PRESTO, Japan Science and Technology Agency, Tokyo

Veröffentlichung Physical Review Letters, Vol. 102, Artikel 108001, DOI 10.1103/PhysRevLett.102.108001; Preprint arxiv:0903.2717

WWW:
Ant Traffic, Uni Köln
Ameisenstraßen
Fundamentaldiagramm des Verkehrsflusses

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Beherzte Fahrweise reduziert Staus
Straßenverkehr: Mitschwimmen spart Millionen


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3 Kommentare zu "Ameisen sind die besseren Autofahrer"

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  1. 3vor10 | 23. April 2009 10:00
  1. magenbrot sagt:

    das nicht überholt wird, liegt möglicherweise auch daran, dass alle „Autos“ gleich sind ;)

  2. ego sagt:

    Meines Wissens wird ein Ameisenalgorithmus schon seit mehreren Jahren in gewissen Transportsystemen benutzt. Klar besteht da immer noch das Problem des zufälligen Verkehrs zwischendrin, aber eine gewissen Weg- und/oder Zeitoptimierung (und dabei Kosteneinsparung) müssen ja gegeben sein, sonst wäre der Algorithmus wohl kaum übertragen worden…
    …faszinierende Tierchen…