CN104969274A - 行驶控制装置和行驶控制系统 - Google Patents

Abstract

为了提供能够兼顾交通流量的最优化和车辆的能耗量的最小化的行驶控制装置，本发明的行驶控制装置包括目标车速计算部和目标控制量运算部，所述目标车速计算部包括：目标车速曲线调整处理部，其基于作为考虑拥堵信息而生成的到一定的距离为止的通过车速曲线的路径通过速度曲线，生成目标车速曲线；和基于滚动时长和目标车速曲线计算评价值的评价值计算部，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间，所述目标控制量运算部基于该评价值计算控制车辆的控制量。

Description

行驶控制装置和行驶控制系统

技术领域

本发明涉及考虑了交通流量的行驶控制装置和行驶控制系统。

背景技术

为了降低车辆的能耗量并提高驾驶员的便利性，提出了根据道路交通信息计算未发生拥堵的路径，对驾驶员进行提示的系统。但是，沿着所提示的路径，如果多个驾驶员在未发生拥堵的路径上行驶，则在该路径上车辆有可能集中。因此，成为为减轻拥堵而提示的另外的路径再次发生拥堵的原因，无法成为交通流量的最优化和车辆的能耗量的最低化的根本的解決方案。

在专利文献1中，使用从各个车辆接收到的当前的交通流量的信息决定车辆的最佳路径。为了交通流量的最优化，具有在决定路径后，在检测到预期外的交通流量的变化时，将车辆的路径再指定至新的最佳路径的功能。

在专利文献2中，具有为了车辆的能耗量的最低化，使用地图的高度信息来选择最佳路径的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-235496号公报

专利文献2：日本特开2012-26787号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在专利文献1中，具有检测预期外的交通流量的变化，再提示新的最佳路径的功能，因此有可能能够避免将来会发生的拥堵。但是，使用多久的将来为止的交通流量的预测并没有标准，因此，即使在再提示的路径上行驶，有可能将来可能发生的拥堵并未被考虑，再次遭遇拥堵。另外，考虑通过选择新的最佳路径，引起行驶距离的增加和行驶速度的变动，最终增加车辆的能耗量。

在专利文献2中，具有通过使用地图的高度信息来选择车辆的能耗量少的路径的功能。但是，由于不考虑交通流量，因此认为在所选择的路径存在拥堵的情况下，车辆的能耗量增加。

如上所述，在现有技术中，至少没有综合考虑车辆的能耗量和交通流量，因此有可能能耗量或交通流量的一者极端恶化，存在问题。

如上所述，本发明的目的在于提供能够兼顾交通流量的最优化和车辆的能耗量的最小化的行驶控制装置。

用于解决技术课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的行驶控制装置包括目标车速计算部和目标控制量运算部，所述目标车速计算部包括：目标车速曲线调整处理部，其基于作为考虑拥堵信息而生成的到一定的距离为止的通过车速曲线的路径通过速度曲线，生成目标车速曲线；和基于滚动时长和目标车速曲线计算评价值的评价值计算部，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间，所述目标控制量运算部基于该评价值计算控制车辆的控制量。

另外，本发明的行驶控制系统包括：包括信息处理装置和行驶控制装置，所述信息处理装置包括：最短路径计算处理部，其基于被输入的车辆的路径和当前的拥堵信息预测将来的拥堵信息，基于将来的拥堵信息计算所有车辆的最佳路径，使得通过将来的拥堵发生区间的所有车辆的能耗量和到达目的地为止的时间最少；基于最佳路径计算滚动时长的滚动时长计算处理部，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间；和路径通过车速计算处理部，其基于最佳路径和滚动时长计算通过规定的路径时的路径通过车速曲线，所述行驶控制装置包括：目标车速计算部，其包括基于路径通过速度曲线生成目标车速曲线的目标车速曲线调整处理部，和基于滚动时长和目标车速曲线计算评价值的评价值计算部；和基于评价值计算控制车辆的控制量的目标控制量运算部。

发明效果

能够提供能够兼顾交通流量的最优化和车辆的能耗量的最小化的行驶控制装置。

附图说明

图1是表示本发明的行驶控制系统的一个构成例的图。

图2是表示本发明的行驶控制系统的时序的一例的图。

图3是说明本发明的行驶控制系统的最佳路径的图。

图4是表示本发明的路径通过速度曲线的一例的图。

图5是说明本发明的行驶控制系统的滚动时长的计算方法的图。

图6是表示包含本发明的基础服务器的行驶控制系统的详细构成例的图。

图7是表示本发明的车辆的综合控制器的详细构成例的图。

图8是表示从本发明的路径通过速度曲线向最佳目标车速曲线的变化例的图。

图9是表示本发明的最短路径计算处理的一个构成例的图。

图10是表示本发明的最短路径计算处理的流入比的最优化处理的流程图。

图11是表示本发明的车辆的综合控制器中的最佳目标车速曲线的最优化处理的流程图。

图12是表示本发明的区间平均通过时间的一例的图。

图13是表示本发明的车辆的流入比的一例的图。

图14是表示关于本发明的车辆的单位时间流入比的一例的图。

图15是表示本发明的最佳目标车速曲线的调整的一例的图。

具体实施方式

以下，使用图面说明本发明。

实施例1

图1表示本发明的行驶控制系统构成。行驶控制系统包括作为信息处理装置的基础服务器侧和作为行驶控制装置的车辆侧。

前提在于多个车辆M7(图1的车辆A～C等)和多个基础服务器M1(图1的基础服务器A、B等)经由网络M5进行通信。多个车辆M7将用于与多个基础服务器M1连接的车载终端M8保持在各自的车辆A～C的内部。乘坐于车辆的各驾驶员M13操作该车载终端M8，决定出发预定时刻和目的地、至目的地为止的路径。

此外，在此的路径表示如图3所示将驾驶员M13的行驶开始点和目的地终点连接而成的多个路径。另外，来自车载终端M8的出发预定时刻和目的地、至目的地为止的路径，通过无线通信被收集于某基站M6，从网络M5经由交换机M4转送至基础服务器侧的任一服务器M3。另外，服务器M3保持数据库M2，该数据库M2具有保存从车载终端M8取得的数据的多个利用目的。

作为多个车辆M7的内部构成，从车载终端M8取得由基础服务器侧计算出的信息，通过CAN总线M12，计算由综合控制器M9控制车辆的信息量。控制车辆的信息量通过CAN总线M12，被发送至制动控制器M10、发动机控制器M11，来控制多个车辆M7。

图2的行驶控制系统表示驾驶员选择目的地、车辆控制车速为止的流程。

首先，驾驶员M13对车辆M7的车载终端M8选择出发预定时间、目的地和至目的地为止的路径。车辆M7以从驾驶员M13接收到的出发预定时间、目的地和至目的地为止的路径为基础对基础服务器侧发送信息。基于这样的顺序的理由是因为，通过多个驾驶员预先在基础服务器侧登记路径，能够设计减轻拥堵的路径。

在基础服务器M1中，根据多个驾驶员的出发预定时间、目的地和至目的地为止的路径，计算拥堵减轻且作为车辆整体能量效率高的最佳路径(P1)，对车辆侧的驾驶员提案最佳路径。提案的最佳路径通过车辆侧的车载终端M8显示给驾驶员M13。

在此的最佳路径是指图3所示的虚线的路径。在图3的例子中，具有从驾驶员的行驶开始点起连结目的地终点的3个路径，路径1通过2个拥堵区间，因此，到达时间为10分钟较长，距离短但能量消耗大。另外，路径2通过一个拥堵区间，因此，到达时间比路径1短，为8分钟，距离和能量消耗为中等程度。另外，路径3为没有拥堵区间的路径，因此，到达时间最短，为5分钟，距离长但能量消耗小。当考虑拥堵时，到达时间最短的路径为路径3。到达时间最短的路径3的行驶距离最长，在其中能耗量小，在此，将路径3称为最佳路径。

返回图2，驾驶员M13通过车载终端M8确认从基础服务器M1侧发送来的最佳路径，选择是否在最佳路径上行驶。当选择最佳路径时，车辆M7侧对基础服务器M1发送选择结果。

基础服务器M1计算在最佳路径行驶的基础上所需要的路径通过车速曲线和滚动时长(P2)，通知给车辆M7侧。车辆M7根据路径通过车速曲线和滚动时长计算使车辆的能耗量为最佳的控制量(P3)，开始控制。

在此的路径通过车速曲线是指到图4所示某一定的距离为止向驾驶员推荐的连续的通过车速曲线，成为行驶车辆的标准，使得整个车辆的能耗量少、行驶时间短。通过在提案的路径上行驶，能够在减轻拥堵、能耗量少的路径上行驶至目的地。另外，滚动时长表示在图5所示的最佳路径中，到达将来可能发生的拥堵信息的终点为止的时间。

表示图6的行驶控制系统中的图1中所示的多个车辆M7和多个基础服务器M1的内部构成的一例。

车辆侧考虑交通流量整体的最优化，因此，如图1所示设定多台车辆。另外，在基础服务器中，从负载分散等的观点出发也设定多台。

图6中的车辆侧如图1的车辆M7的构成所示的方式，具有车载终端1、综合控制器17、发动机控制器15和制动控制器16。图6的综合控制器17包括目标车速计算处理12、最佳目标车速数据库13和目标控制量运算部14。

车载终端1具有登记驾驶员的出发预定时间和目的地、至目的地为止的路径，从基础服务器侧取得最佳行驶路径向驾驶员显示的作用。另外，车辆侧的目标车速计算处理12以在基础服务器侧生成的路径通过车速曲线和滚动时长作为输入，计算最佳的目标车速曲线，使得车辆的能耗量为最小。在此计算的最佳的目标车速曲线登记于最佳目标车速数据库13，在控制中使用。

根据目标车速计算处理12所生成的最佳的目标车速曲线，由目标控制量运算部14计算节气门开度和制动器液压等的控制量，对发动机控制器15和制动控制器16分别发送控制量，控制车辆。

图6中的基础服务器侧的路径接收处理2、最短路径计算处理4、拥堵信息取得处理6、路径通过车速计算处理8和滚动时长计算处理10等的处理配置在图1中的基础服务器内的服务器M3中的任一者。另外，路径接收数据库3、路径数据库5、拥堵数据库7、通过车速数据库9、滚动时长数据库11等的数据库与图1的数据库M2中的任一者对应。

例如，配置于这些服务器M3的处理可以分散于基础服务器A和基础服务器B，数据库M2也可以分散于基础服务器A和基础服务器B。但是，当分散时利用处理和数据的流动的关系，经由交换机M4和网络M5进行交互，产生因通信导致的延迟，所以，需要根据车辆M7的控制中的实时的必要条件来设计基础服务器的构成。

图6中的基础服务器侧包括：路径接收处理2；保存由路径接收处理2接收到的车辆的出发预定时间、目的地和至目的地为止的路径的路径接收数据库3；最短路径计算处理4；保存车辆行驶的最佳路径和将来拥堵信息的路径数据库5；拥堵信息取得处理6；保存多个道路区间的当前的拥堵信息的拥堵数据库7；路径通过车速计算处理8；保存车辆行驶的每个路径的路径通过车速曲线的通过车速数据库9；滚动时长计算处理10；和保存滚动时长的滚动时长数据库11。

前提在于，在此的拥堵信息包含区间平均通过时间的信息。当前的拥堵信息包含当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，过去的区间平均通过时间是指在哪个时间段需要哪种程度的平均通过时间的履历。该过去的区间平均通过时间为预测将来的区间平均通过时间所必需，所以，包含当前的拥堵信息。

区间平均通过时间表示，如图12所示，将从路径的开始点至目的地终点之间分为多个区间，在一个区间中当前车辆平均以多少时间通过。例如，在区间A的情况下，车辆从开始点至区间B为止能够以平均10分钟通过。

路径接收处理2接收从多个车辆的车辆终端1输入的出发预定时间和目的地、至目的地为止的路径，保存于路径接收数据库3。最短路径计算处理4从路径接收数据库3取得多个车辆路径，从拥堵数据库7根据与该路径对应的当前的拥堵信息预测将来的拥堵，输出将来拥堵信息。然后，从滚动时长数据库11取得滚动时长，计算所有车辆的最佳路径，使得通过将来的拥堵发生区间的所有车辆的能耗量和到达目的地为止的时间最少，发送到多个车辆的车辆终端1。计算出的各车辆的最佳路径和将来的拥堵信息由路径数据库5管理。此外，使用图9、图10对最短路径计算处理4的详情进行后述。

在路径通过车速计算处理8中，根据在最短路径计算处理4中计算出的最佳路径和后述的由滚动时长计算处理10计算出的滚动时长计算通过规定的路径时的路径通过车速曲线，发送到车辆侧。计算出的路径通过车速曲线由通过车速数据库5管理。

滚动时长计算处理10从路径数据库5取得最佳路径和将来的拥堵信息，从通过速度数据库9取得通过该路径的路径通过车速曲线，计算滚动时长，发送到车辆侧。为各车辆而计算出的滚动时长由滚动时长数据库11管理，为了计算下一路径通过车速曲线，在路径通过车速计算处理8中参考。此外，用于最初的第一次的路径通过车速计算处理的滚动时长使用某规定的滚动时长进行计算。

使用图5表示滚动时长的计算方法。

滚动时长由图6所示的基础服务器侧的滚动时长计算处理10计算。根据从图5的上部所示的路径数据库5取得的最佳路径和将来的拥堵信息，检索距开始点最远的拥堵信息的终点。此外，拥堵信息以区间平均通过速度为前提，因此在某一定的区间平均通过速度的情况下，判断为拥堵。此外，也可以比较过去的区间平均通过速度和将来的区间平均通过速度，在一定以上、将来的区间平均通过速度变慢时判断为拥堵。

接着，使用来自车辆的至拥堵信息终点为止的距离和从通过车速数据库9取得的路径通过车速曲线，计算到达拥堵信息终点为止的时间，将该时间作为滚动时长。

在以上方式的本发明中，采用如下结构，包括：最短路径计算处理4，其基于输入来的车辆的路径和当前的拥堵信息预测将来的拥堵信息，基于将来的拥堵信息计算所有车辆的最佳路径，使得通过将来的拥堵发生区间的所有车辆的能耗量和到达目的地为止的时间最少；基于最佳路径计算滚动时长的滚动时长计算处理10，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间；和路径通过车速计算处理8，其基于最佳路径和滚动时长，计算通过规定的路径时的路径通过车速曲线，基于在此求出的滚动时长和路径通过车速曲线控制车辆。

由此，预测至最终的目的地为止会发生的拥堵，计算最佳路径和最佳目标车速，因此，不进行在遭遇专利文献1所示那样的未预期的拥堵之后的路径的再指定，能够以最初计划的控制到达目的地的可能性提高。

图7表示图6中所示的车辆侧的综合控制器17的详细。

图7的综合控制器17具有目标控制量运算部R1、目标车速计算处理R2和最佳目标车速数据库R3。并且，目标控制量运算部R1具有目标加速度计算R4、目标扭矩计算R5、节气门开度计算R6和制动器液压计算R7。另外，目标车速计算处理R2具有目标车速曲线调整处理R14、车辆行为计算处理R15、能耗量评价值计算R8、乘坐舒适感评价值计算R9、安全性评价值计算R10和综合评价值计算R11、J_vehicle的值最大的目标车速曲线的提取R12和下一地点目标车速取得R13。特别是，在目标车速计算处理R2的中，将能耗量评价值计算R8、乘坐舒适感评价值计算R9、安全性评价值计算R10和综合评价值计算R11定义为用于求出最佳的车辆行为的评价函数。

目标车速计算处理R2以由基础服务器侧计算出的滚动时长和路径通过车速曲线作为输入，输出最佳目标车速曲线和下一地点目标车速。由目标车速计算处理R2计算出的最佳目标车速曲线，由最佳目标车速数据库R3管理，从下一地点目标车速取得R13取得至下一某区间为止的目标车速，由目标控制量运算部R1使用。虽然根据控制中的实时性的必要条件决定，但最佳目标车速数据库R3保存在综合控制器的存储器中，需要考虑不耗费取得数据的通信延迟和检索时间。

图6所示的基础服务器侧(信息处理装置侧)计算的路径通过速度曲线在后文说明，但是，其是考虑将来的拥堵信息来使所有车辆的能耗最小的曲线，在此的最佳目标车速曲线是使车辆的能耗量、乘坐舒适感、安全性等的车辆单体的行为为最佳的曲线，因此目的不同。

被输入的路径通过车速曲线被目标车速曲线调整处理R14变换为调整后目标车速曲线。变化的方法使用图15在后文述说。

调整后目标车速曲线，由车辆行为计算处理R15计算在调整后目标车速曲线下行驶的情况的车辆行为，获得纵方向的加速度(a_long)、横方向的加速度(a_lat)、纵方向上与障碍物的距离(d_long)和横方向上与障碍物的距离(d_lat)。

能耗量评价值计算R8以从调整后目标车速曲线得到的目标速度(v)和纵方向的加速度(a_long)作为输入，计算能耗量评价值。

能耗量评价值进行运算，使得能量使用量越少评价值越高。

另外，乘坐舒适感评价值计算R9以纵方向的加速度(a_long)和横方向的加速度(a_lat)作为输入，计算乘坐舒适感评价值。

乘坐舒适感评价值，以决定乘坐舒适感的急剧的加速度的变化越小评价值越高的方式进行运算。

安全性评价值计算R10以纵方向的加速度(a_long)、横方向的加速度(a_lat)、纵方向上与障碍物的距离(d_long)、横方向上与障碍物的距离(d_lat)和根据调整后目标车速曲线得到的目标速度(v)作为输入，计算安全性评价值。

安全性评价值以与障碍物冲突或以曲线横向滑动等危险度越小评价值越高的方式进行运算。

这些目标车速计算处理R2的评价函数是考虑能耗量、乘坐舒适感和安全性等，用于计算综合起来评价值成为最大的那样的最佳目标车速曲线的处理。利用综合评价值计算R11，根据各自的评价值计算处理的结果和从基础服务器取得的滚动时长(T)综合地作为评价值J_vehicle进行计算。

在上述所示的评价函数能够由式1表现。式1的能耗量(Fuel)、乘坐舒适感(Comfort)、安全性(Safe)的定义分别相当于图7的能耗量评价值计算R8、乘坐舒适感评价值计算R9和安全性评价值计算R10，各自利用能耗量评价值、乘坐舒适感评价值和安全性评价值等评价值计算输出。

式1

$J_{vebicle}=\underset{t}{\overset{t+T}{\∫}}(w_{1}Fuel\left(v,a_{long},\mathrm{...}\right)+w_{2}Comfort\left(a_{long},a_{lat},\mathrm{...}\right)+w_{3}Safe\left(a_{long},a_{lat},d_{long},d_{lat},v,\mathrm{...}\right)dt---\left(1\right)$

对于式1所示的能耗量(Fuel)、乘坐舒适感(Comfort)、安全性(Safe)的定义，设定各自乘以w1、w2、w3的加权参数，将结果相加而得到的数值从某时间t至t+的滚动时长T进行积分而得到的值，最终计算评价值J_vehicle。

通过利用式1使用如上所述由基础服务器计算出的滚动时长，对于预测了由基础服务器侧计算出的将来的拥堵的最佳路径，进而能够进行考虑了车辆单体的能耗量、乘坐舒适感、安全性的行驶。

另外，在此的加权参数是表示能耗量、乘坐舒适感和安全性的优先度情况的参数。例如，能够将w1的加权向比w2和w3大而使能耗量少的方向控制，另外，能够将w2的加权向比w1和w3大而乘坐舒适感变好的方向控制。这些加权需要根据驾驶员的感觉进行调整。

这些式1的能耗量和乘坐舒适感、安全性等函数定义，可以根据用途削减某一个进行限定，也可以追加新的项。另外，也可以将w1、w2、w3的加权自身置换为新的式子，使加权可变。

由上述评价函数计算出的评价值J_vehicle，利用图7的目标车速曲线调整处理R14调整目标车速曲线，至能够获得J_vehicle成为最大那样的最佳目标车速曲线为止反复进行计算。后文说明至取得最佳目标车速曲线为止的处理流程(图11)。

由目标车速计算处理R2计算出的最佳目标车速曲线为至某一定距离为止的车速，因此，在控制中并不是全部一次使用。因此，首先保存在最佳目标车速数据库R3中，利用下一地点目标车速取得R13，仅取得需要的区间的目标车速交给目标控制量计算部R1。

图8表示根据从基础服务器取得的路径通过车速曲线计算最佳目标车速曲线的例子。在图8中，将路径通过速度曲线变换为上述式1中计算出的J_vehicle为最小那样的最佳目标速度曲线，作为车辆单体实现最佳的控制。利用图8，路径通过标车速曲线的行为为具有2个峰的形状，但是考虑乘坐舒适感和安全性，设定如最佳目标车速曲线所示的方式平缓地进行控制。

作为车辆单体的控制，以追随如图8所示计算的上述最佳目标车速曲线的方式，使用从图7所示的下一地点目标车速取得R13取得的下一地点目标车速，通过目标加速度计算R4变换为目标加速度。然后，对通过目标扭矩计算R5加上了目标加速度和行驶阻力而得到的值，乘以车辆重量和车轮半径，计算目标扭矩。根据计算出的目标扭矩通过节气门开度计算R6和制动器液压计算R7计算节气门开度和制动器液压。计算出的节气门开度和制动器液压分别发送至发动机控制器和制动控制器，控制车辆。

图11表示包含反复图7的能耗量评价值计算R8、乘坐舒适感评价值计算R9、安全性评价值计算R10、综合评价值计算R11和J_vehicle的值最大的目标车速曲线的提取R12的逻辑的流程图。

首先，利用目标车速曲线调整处理300，生成进行评价的目标车速曲线。在此调整的目标车速曲线设定为图15所示的例子。图15中，相对于图8所示的路径通过速度曲线和最佳目标车速曲线的例子，按一定距离以P1～Pn进行分割。在目标车速曲线调整处理300中调整的参数，相当于图15中的按P1～Pn的目标车速的组合。例如，在P1的距离的情况下，决定是否根据P1的距离时的路径通过速度曲线的速度D1将调整的目标车速的值设定为从负规定速度至正规定速度的范围内哪个速度。从P1至Pn反复进行，生成从P1至Pn的目标车速的组合，使P1至Pn圆滑地连接，作为目标车速曲线。用根据路径通过速度曲线的速度从负规定速度至正规定速度的范围的值设定下一目标车速的理由是因为，在基础服务器侧考虑所有车辆的能耗量，因此控制车辆，使得不较大偏离路径通过速度曲线。

接着，使用通过目标车速曲线调整处理300计算出的目标车速曲线，通过车辆行为计算301计算车辆的行为。当计算车辆行为时，能够获得横方向的加速度、纵方向的加速度、横方向上与障碍物的距离和纵方向上与障碍物的距离。将因这些道路形状、前方行驶车辆、障碍物等的影响而变化的加速度、距离和目标车速曲线输入到图7的评价函数。最终计算的最佳目标车速曲线是指评价值J_vehicle成为最大的P1～Pn的目标车速的组合，图15的Q1～Qn的目标车速的组合是将最佳的输入圆滑地连接而得到的。

接着，利用通过目标车速曲线调整处理300计算出的目标车速曲线和通过车辆行为计算处理301计算出的纵方向的加速度等，通过能耗量评价值计算处理302计算能耗量评价值。另外，利用纵方向的加速度和横方向的加速度，通过乘坐舒适感评价值计算处理303计算乘坐舒适感评价值。另外，利用通过目标车速曲线调整处理300计算出的目标车速曲线和纵方向上与障碍物的距离和横方向上与障碍物的距离和横方向的加速度，通过安全性评价值计算处理304计算安全性评价值。

利用这些计算出的评价值，通过综合评价值Jc计算处理305计算评价值。判断计算出的评价值Jc是否大于过去计算出的Jm(306)，在大的情况下，更新评价值Jm(307)。在小的情况下评价值Jm不更新。从至此为止的目标车速曲线调整处理300至最大值的更新(307)反复规定次数。判断是否反复规定次数(308)，当完成时，以评价值Jm时的目标车速曲线为最佳目标车速曲线，登记于最佳目标车速数据库(309)。

根据最佳目标车速数据库13通过下一地点目标车速取得处理310取得下一地点目标车速，通过目标加速度计算处理311计算目标加速度。接着，通过目标扭矩计算处理312，将计算出的目标加速度和行驶阻力进行加法计算，乘以车辆重量和车轮半径，来计算目标扭矩。利用计算出的目标扭矩，通过节气门开度计算处理313和制动器液压计算处理314，计算节气门开度和制动器液压。

如上所述，本发明的行驶控制装置的特征在于，包括目标车速计算部(R2、12)和目标控制量运算部(R1、13)，所述目标车速计算部包括：目标车速曲线调整处理300，其基于考虑拥堵信息而生成的至一定的距离为止的作为通过车速曲线的路径通过速度曲线，生成目标车速曲线；基于表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间的滚动时长T和其目标车速曲线，计算评价值(能耗量评价值、乘坐舒适感评价值、安全性评价值等)的评价值计算部(能耗量评价值计算处理302、乘坐舒适感评价值计算处理303、安全性评价值计算处理304、综合评价值计算处理305)，所述目标控制量运算部基于该评价值计算控制车辆的控制量。

图9表示图6的最短路径计算处理4的详细构成。

最短路径计算处理4包括：单位时间流入比的预测处理100；单位时间流入比的调整处理101；单位时间流入数计算处理102；将来区间平均通过时间的计算处理103；总能耗的计算处理104；流入比评价处理105；J的值最小的单位时间流入比的提取处理106；和根据比例对各车辆指示路径的处理107。

在此的流入比是指对于路径上的某区间分配的比率，具有相同的目的地的车辆所通过的多条路径中，通过某区间的车辆数对所有车辆数的比率。例如，如图13所示，在处于从路径的开始点至目的地终点之间的区间A、B中，所有车辆数的8成通过区间A时，区间A的流入比为0.8。另外，区间B行驶所有车辆数的剩余2成，流入比为0.2。

接着，根据车辆的出发时刻，每个时间段通过某区间的车辆数的比率发生变化，因此，将流入比以单位时间表现而得到的值为单位时间流入比。例如，如图14(C)所示，单位时间流入比是在从0点至23点为止的时间段中，按某一定的时间流入提取流入比而得到的值，在6点左右，流入比为0.8，但是在9点左右，通过区间A的车辆减少，流入比为0.2。

最短路径计算处理4以路径接收数据库3的多个车辆路径和拥堵数据库7的当前的拥堵信息为输入，输出将来拥堵信息和最佳路径。当前的拥堵信息包含当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间等，将来拥堵信息包含将来区间平均通过时间。最佳路径，求得单位时间的流入比，使得根据将来区间平均通过时间和总能耗，通过流入比评价处理105计算的评价值J_route为最小，根据该流入比生成各车辆行驶的路径。

另外，在此计算出的最佳路径保存于路径数据库5。保存的最佳路径如图6所示被发送到车辆侧的车载终端，驾驶员选择是否按该方式行驶。

另外，根据图6，计算出的将来拥堵信息(将来区间平均通过时间)成为滚动时长计算处理的输入，因此，将来拥堵信息(将来区间平均通过时间)也保存于路径数据库。

根据从路径接收数据库3取得的多个车辆路径，能够预先判断哪条路径以所有车辆的多少的比例行驶，另外，根据拥堵数据库7可知当前的拥堵信息所包含的当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，因此，在单位时间流入比的预测处理100中，能够按区间预测单位时间的流入比。

接着，对于单位时间的流入比而言，在单位时间流入比的调整处理中，为了检索最佳的路径而在单位时间流入比的调整处理101中调整单位时间的流入比。作为单位时间的流入比的调整，在某区间的流入比大的情况下，向另外的区间分割流入比，作为整体的流入比变小。

对于该单位时间的流入比的调整，以在图13所示的路径中，获得图14的区间平均通过时间和流入比的情况为例进行说明。

图14(A)和图14(B)各自表示根据区间A、B中的当前和过去的区间平均通过时间计算出的每个时间段的区间平均通过时间。在图14(A)中，从6点至18点前为止拥堵，在平时能够以平均5分钟通过，此时需要以平均12分钟通过。

另外，在图14(B)中，从18点至20点前为止拥堵，在平时能够以平均7分钟通过，此时需要以平均15分钟通过。

图14(C)和图14(D)各自为区间A、B中的单位时间流入比的例。从图14(C)可知，区间A的6点至12点前的流入比为0.8，从图14(A)也可知，区间平均通过时间为12分钟时，在较长的时间段较多的车辆通过区间A。

此时，从图14(D)可知，通过区间B的车辆比区间A少，因此在行驶的道路上具有空间的余量，在区间A中平均通过时间为12分钟的区域，在区间B中能够以7分钟行驶。所以，对于从基础服务器侧设定在区间A行驶的路径的车辆，促使其在区间B行驶，能够使能耗和区间平均通过时间最小。

例如，进行如下调整：使图14(C)如图14(E)所示从6点至12点前的流入比从0.8减少至0.4，使图14(D)如图14(F)所示从6点至12点前的流入比从0.2增加至0.6。上述的内容是为了检索最佳的路径而在单位时间流入比的调整处理101中对单位时间的流入比进行调整的方法。

接着，利用调整后的单位时间的流入比，在单位时间流入计算处理102中，计算单位时间的流入数。在单位时间流入计算处理102中，利用保存于路径接收数据库3的多个车辆的路径，能够在整体上把握多少台的车辆要在路径行驶，因此，对单位时间流入比和单位时间的行驶车辆数进行乘法运算，能够计算单位时间的流入数。

利用单位时间的流入数和拥堵数据库7的当前的拥堵信息所包含的当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，通过将来的拥堵信息所包含的将来区间平均通过时间的计算处理103计算各区间中的将来区间平均通过时间。计算将来区间平均通过时间的理由是因为，通过单位时间流入比的调整处理101，成为与单位时间的流入数从路径接收数据库3取得的多个车辆路径不同的路径，因此，当利用变更后的路径和现状的拥堵信息计算将来的区间平均通过时间以如何方式变化时，无法计算考虑了拥堵的总能耗。

利用将来区间平均通过时间和选择出的路径的各种因素，通过总能耗的计算处理104计算总能耗。选择出的路径的各种因素是指道路的行驶阻力、高速道路和一般道路等的道路类别、路径的距离和弯曲曲率等道路形状等的影响车辆的能耗的参数。能耗的计算方法为现有的方法，因此在此省略说明。

在流入比评价中，通过将来区间平均通过时间的计算处理103和总能耗的计算处理104计算出的将来区间平均通过时间(DurationOfCar)和总能耗(AmountEnergyOfCar)如公式2所示的方式以w1、w2的加权参数进行加法运算，从t至t+的滚动时长T为止进行积分，通过流入比评价处理105计算评价值(J_route)。在此的滚动时长T为通过图6的滚动时长计算处理10计算出的值意义相同。

式2

$J_{route}=\underset{i}{\overset{t+T}{\∫}}(w_{1}DurationOfCar+w_{2}AmountEnergyOfCar)dt---\left(2\right)$

之后，通过单位时间流入比的提取处理106，选择通过流入比评价处理105求出的评价值J_route为最小的单位时间的流入比。为了计算每个最小的区间的流入比例，遍及多次，需要从单位时间流入比的调整处理101反复流入比评价处理105。其逻辑使用图10在后文述说。

根据通过J的值为最小的单位时间流入比的提取处理106选择出的最佳的单位时间流入比，通过对各车辆指示路径的路径分配处理107计算哪个车辆分配到哪个路径。最终对各车辆指示路径的处理107中计算出的路径成为最佳路径。最后将上述最佳路径和将来区间平均通过时间保存于路径数据库5。

图10表示包含从单位时间流入比的调整处理101反复流入比评价处理105的逻辑的流程。在图9中也记载，基于从路径接收数据库3取得的多个车辆路径进行单位时间流入比的预测处理201。

接着，对通过单位时间流入比的预测处理201计算出的单位时间流入比实施单位时间流入比的调整处理202。而且，当知道单位时间流入比时，可知在单位时间中多少车辆通过路径，因此，接着，通过单位时间流入数计算处理203计算单位时间流入数。

使用单位时间流入数和拥堵数据库7的当前拥堵信息所包含的当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，通过将来区间平均通过时间计算处理204计算将来区间平均通过时间。

使用将来区间平均通过时间和选择出的路径的各种因素，通过总能耗计算处理205计算所有车辆的总能耗。接着，使用总能耗和将来区间平均通过时间，通过单位时间流入比的评价值Jc计算处理206计算评价值Jc。判断评价值Jc是否比评价值Jm小(207)，即对在计算出的评价值Jc和在该时刻最小的评价值Jm进行大小比较，通过单位时间流入比的评价值的最小值的更新处理208选择小的评价值，更新单位时间流入比的评价值的最小值。

判断从单位时间流入比的调整处理202至单位时间流入比的评价值的最小值的更新处理208为止的处理是否反复规定次数(209)，通过单位时间流入比的调整处理202调整单位时间流入比，检索评价值为最小的流入比。当能够计算评价值为最小的流入比时，能够计划使哪个车辆在哪条路径上行驶，因此，根据流入比的比例，计算各车使用的路径，并对车辆侧的车载终端发出指示(210)。

附图标记说明

1 车载终端

2 路径接收处理

3 路径接收数据库

4 最短路径计算处理

5 路径数据库

6 拥堵信息取得处理

7 拥堵数据库

8  路径通过车速计算处理

9  通过车速数据库

10 滚动时长计算处理

11 滚动时长数据库

12 目标车速计算处理

13 最佳目标车速数据库

14 目标控制量运算部

15 发动机控制器

16 制动控制器

17 综合控制器。

Claims (13)

1.一种行驶控制装置，其特征在于：

包括目标车速计算部和目标控制量运算部，

所述目标车速计算部包括：

目标车速曲线调整处理部，其基于作为考虑拥堵信息而生成的到一定的距离为止的通过车速曲线的路径通过速度曲线，生成目标车速曲线；和

基于滚动时长和所述目标车速曲线计算评价值的评价值计算部，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间，

所述目标控制量运算部基于所述评价值计算控制车辆的控制量。

2.如权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于：

包括基于所述目标车速曲线计算车辆行为的车辆行为计算部，

所述评价值计算部包括基于所述目标车速曲线和所述车辆行为计算能耗量评价值的能耗量评价值计算处理部，

使用所述能耗量评价值计算所述评价值。

3.如权利要求2所述的行驶控制装置，其特征在于：

所述评价值计算部包括：

基于所述车辆行为计算乘坐舒适感评价值的乘坐舒适感评价值计算处理部；和

基于所述目标车速曲线和所述车辆行为计算安全性评价值的安全性评价值计算处理部，

基于所述滚动时长、所述能耗量评价值、所述乘坐舒适感评价值和所述安全性评价值计算所述评价值。

4.如权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于：

所述目标控制量运算部包括：

基于被输入的下一地点目标车速计算目标加速度的目标加速度计算处理部；

基于所述目标加速度计算目标扭矩的目标扭矩计算处理部；

基于所述目标扭矩计算节气门开度的节气门开度计算处理部；和

基于所述目标扭矩计算制动器液压的制动器液压计算处理部。

5.如权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于：

所述拥堵信息包含当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，

所述区间平均通过时间是将从规定的路径的开始点到目的地终点之间分为多个区间时其中一个区间中的车辆的平均通过时间，

所述过去的区间平均通过时间是任一个时间段中的平均通过时间的履历。

6.一种行驶控制系统，其特征在于：

包括信息处理装置和行驶控制装置，

所述信息处理装置包括：

最短路径计算处理部，其基于被输入的车辆的路径和当前的拥堵信息预测将来的拥堵信息，基于所述将来的拥堵信息计算所有车辆的最佳路径，使得通过将来的拥堵发生区间的所有车辆的能耗量和到达目的地为止的时间最少；

基于所述最佳路径计算滚动时长的滚动时长计算处理部，所述滚动时长表示到达考虑将来可能发生的将来的拥堵信息而生成的终点为止的时间；和

路径通过车速计算处理部，其基于所述最佳路径和所述滚动时长计算通过规定的路径时的路径通过车速曲线，

所述行驶控制装置包括：

目标车速计算部，其包括基于所述路径通过速度曲线生成目标车速曲线的目标车速曲线调整处理部，和基于所述滚动时长和所述目标车速曲线计算评价值的评价值计算部；和

基于所述评价值计算控制车辆的控制量的目标控制量运算部。

7.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述滚动时长计算处理部基于所述最佳路径和所述路径通过车速曲线计算滚动时长，

所述路径通过车速计算处理部基于所述最佳路径和所述滚动时长计算路径通过车速曲线。

8.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述信息处理装置包括取得被从多台车辆输入的出发预定时间、目的地和到目的地的路径的路径接收处理部。

9.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述信息处理装置包括：

存储有被从多台车辆输入的出发预定时间、目的地和到目的地的路径的路径接收数据库；

保存车辆行驶的最佳路径和将来的拥堵信息的路径数据库；

保存多个道路区间的当前的拥堵信息的拥堵数据库；

保存车辆行驶的每条路径的路径通过车速曲线的通过车速数据库；和

保存滚动时长的滚动时长数据库。

10.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述最短路径计算处理部包括：

基于输入来的多个车辆的路径和所述当前的拥堵信息，对每个区间预测单位时间的车辆的流入比的单位时间流入比预测处理部；

基于所述单位时间流入比计算单位时间的车辆的流入数的单位时间流入计算处理部；

基于所述车辆的流入数和所述当前的拥堵信息，计算各区间中的将来区间平均通过时间的将来区间平均通过时间计算处理部；

基于所述将来区间平均通过时间和所述路径计算总能耗的总能耗计算处理部；

基于所述将来区间平均通过时间和所述总能耗计算流入比的评价值的流入比评价处理部；

从单位时间流入比中提取所述流入比的评价值最小的单位时间流入比的单位时间流入比提取处理部；和

基于提取出的所述单位时间流入比，设定对各车辆分配哪条最佳路径的路径分配处理部。

11.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述拥堵信息包含当前的区间平均通过时间和过去的区间平均通过时间，

所述区间平均通过时间是将从规定的路径的开始点到目的地终点之间分为多个区间时其中一个区间中的车辆的平均通过时间，

所述过去的区间平均通过时间是任一个时间段中的平均通过时间的履历。

12.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述行驶控制装置包括基于所述目标车速曲线计算车辆行为的车辆行为计算部，

所述评价值计算部包括基于所述目标车速曲线和所述车辆行为计算能耗量评价值的能耗量评价值计算处理部，

使用所述能耗量评价值计算所述评价值。

13.如权利要求6所述的行驶控制系统，其特征在于：

所述行驶控制装置的所述评价值计算部包括：

基于所述车辆行为计算乘坐舒适感评价值的乘坐舒适感评价值计算处理部；和

基于所述目标车速曲线和所述车辆行为计算安全性评价值的安全性评价值计算处理部，

基于所述滚动时长、所述能耗量评价值、所述乘坐舒适感评价值和所述安全性评价值计算所述评价值。