Die Einführung autonomer Fahrzeuge im Straßenverkehr erzeugt den Wunsch nach einer Selbstorganisation unter sicherheitstechnischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten. Hierzu bieten optimierungsbasierte verteilte Regelungsalgorithmen einen Lösungsansatz für miteinander kommunizierende autonome Fahrzeuge. Dieser Beitrag behandelt ein hierarchisches modellprädiktives Regelungskonzept, das zum einen auf operationeller Ebene die individuellen Zielsetzungen der Verkehrsteilnehmer und Sicherheitsaspekte berücksichtigt. Zum anderen wird gezeigt, dass fahrzeugübergreifend Ziele wie die Steuerung des Verkehrsflusses umgesetzt werden können, indem den einzelnen Fahrzeugen abhängig von der aktuellen Verkehrssituation zentral Routen zugewiesen werden. Nicht aktiv in diese Struktur eingebundene Fahrzeuge lassen sich durch die Zusammenführung der Sensordaten der Teilnehmer direkt in ein derartiges Konzept integrieren.