CN107924613B - 使用同步和平衡v2v通信的设备 - Google Patents

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Abstract

配备有无线通信接口的车辆配置为与十字路口区域内的其他有同样配备的车辆进行通信。即使在一个或多个交通信号发生故障的情况下，在一个或多个车辆上运行的交通优化工具也能够通过包括与十字路口区域内的其他车辆进行通信的无线通信设备来引导交通通过十字路口区域。

Description

使用同步和平衡V2V通信的设备
背景技术
交通信号用于自动引导车辆交通通过十字路口。然而，当交通信号发生故障时，驾驶员将在没有任何引导并且也不知道其他驾驶员通过十字路口时的行为的情况下独自导航通过十字路口。交通信号可能由于停电或设备失效而发生故障。
尽管通常教导驾驶员将交通信号故障的十字路口当作四岔停车路口(four-waystop)，但这并非总是引导交通的最有效方式。然而，在没有新的协议来教导驾驶员并且车辆在十字路口没有彼此通信的能力的情况下，就没法提出在具有故障交通信号的十字路口处引导交通的可行处理。
因此，本公开总体上涉及用于在对应交通信号发生故障的十字路口处提高引导交通的效率的新颖且独特的解决方案。
发明内容
本文描述的车辆部件(并且更具体地是交通优化工具)专门配置为提供用于即使十字路口区域内的交通信号故障的情况下，通过利用车辆彼此通信的能力来实现交通流优化的技术解决方案。
示例性实施例提供了一种车辆，该车辆包含配置为与离线无线接口通信的无线接口、以及控制器。控制器可以配置为与无线接口通信以将信息发送到离线无线接口，并且从离线无线接口接收信息。控制器还可以配置为确定十字路口区域内的交通信号的运行状态，响应于确定交通信号发生故障而生成交通优化计划并且控制交通优化计划的传送。
示例性实施例还提供了用于优化十字路口处的交通流的方法。该方法可以包含：接收车辆的车辆位置信息、确定车辆位于多个十字路口区域中的一个中、确定十字路口处的交通信号的状态、响应于确定交通信号发生故障来根据车辆位置信息生成交通优化计划；并且控制交通优化计划的传送。
本申请由所附权利要求限定。说明书总结了本公开的实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。在研究以下附图和说明书时将显而易见根据本文描述的技术考虑的其他实施方式，并且这样的实施方式旨在本公开的范围内。
附图说明
可以参考以下附图所示的实施例来更好地理解。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关元件，以强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地设置。在附图中，除非另外指明，否则在不同附图中相同的附图标记可以指代相同部件。
图1示出了包括无线通信装置的车辆系统的示例性框图；
图2示出了根据一些实施例的包括车辆和交通信号的示例性十字路口区域；
图3示出了根据一些实施例的描述由交通优化工具实现的过程的流程图；和
图4示出了根据一些实施例的识别图2中所示的示例性十字路口区域内的车辆的可用交通流模式的十字路口地图；
图5示出了根据一些实施例的将期望的车辆操纵映射到允许期望的车辆操纵所需的对应资源的优化图表。
具体实施方式
在附图中示出并且将在下文中描述一些示例性和非限制性的实施例，应该理解的是，本公开将被认为是示例性的，并且并非旨在将本文描述的特征限制到特定说明的实施例。然而，并非可以需要本公开中所描述的所有部件，并且相比本公开中明确描述的部件外，一些实施方式可以包括额外的、不同的或更少的部件。在不脱离如本文阐述的权利要求的精神或范围的情况下可以变化部件的设置和类型。
尽管驾驶员已经被教导将具有故障交通信号的十字路口视为四岔停车标志十字路口，但是这样做可能是低效的并且导致不必要的交通拥堵。因此，本公开描述了用于当十字路口处的交通信号发生故障时优化通过十字路口的车辆行驶流的安排的一种车辆系统、装置、工具和/或方法。除了交通信号发生故障的情况之外，本文描述的十字路口优化还可以应用于位于乡村地区的具有或不具有交通信号的十字路口。
通过允许车辆在十字路口处彼此通信的技术而使本文描述的十字路口优化成为可能。例如，本文描述的用于优化十字路口交通流的系统、装置和方法涉及位于十字路口处的配备用于与十字路口处的其他车辆进行通信的无线通信设备的两个或更多个车辆。配备有无线通信接口的车辆可以配置为与区域内的也配备有无线通信接口的其他车辆进行通信。这样的车辆可以根据已知的通信协议进行无线通信，这样的已知的通信协议例如是在已知标准(例如IEEE(美国电气和电子工程师协会，Institute of Electrical andElectronics Engineers)802.11p、IEEE 1609和/或SAE(美国汽车工程师学会，Society ofAutomotive Engineers)J2735)下实现的专用短程通信(DSRC)协议。DSRC协议在美国联邦通信委员会(FCC)分配的5.9GHz左右的专用75MHz频段上运行。DSRC协议可以在其他国家的不同专用频段上运行。例如，日本的DSRC协议配置为在日本的900MHz频段中运行。
以下公开假设了车辆正在DSRC协议下通信。然而，可以理解的是，车辆包括能够以其他已知的通信协议进行通信的无线通信部件。
在DSRC协议下的通信允许车辆之间的通信(例如，车辆到车辆“V2V”通信)，并且还允许车辆与基础设施的通信(例如车辆到基础设施“V2I”通信)。因此，本文描述的连接车辆配置为利用无线通信来探测值得注意的情况(例如交通信号中断)，使得连接车辆可以与其他连接车辆一起启动或参与本文描述的优化十字路口交通流。
本文描述的示例性车辆是配备有能够实现本文描述的特征的专用计算装置的乘客车辆。例如，专用计算装置可以是配备在车辆中以与控制器网络(例如控制器局域网(CAN))内的多个车辆模块进行通信的车身控制模块(BCM)。特别地，BCM可以配置为与包括在相同的控制器网络中的无线通信接口进行通信，以实现本文描述的优化十字路口交通流。
图1示出了示例性车辆控制器网络100。车辆控制器网络100包括网关接口10、车身控制模块(BCM)110、模块A 11、模块B 12、模块C 13、模块D 14、模块E 15、和模块F 16。图1中所示的包含车辆控制器网络100的部件可以通过第一控制器网络总线101和第二控制器网络总线102连接。BCM 110可以是如配置为控制由图1中所示的各种车辆模块代表的一个或多个车辆系统的电子控制单元的计算装置。BCM 110还可以包括或配置为与用于存储本文所描述的数字信息的存储器单元(如主存储器和/或静态存储器)通信。存储器单元可以包括容纳一个或多个非易失性只读存储器(例如闪存)的固态存储器(如存储卡)或其他封装。此外，中型单元可以是随机存取存储器或其他易失性可重写存储器。另外，中型单元可以包括磁光或光学介质(例如磁盘或磁带或其他存储装置)以捕获通过发送介质发送的信息。
网关接口10经由第二控制器网络总线102与模块D 14、模块E 15和模块F 16进行通信。网关接口10可以包括配置为接收与无线通信装置120的连接的车载诊断连接器接口。网关接口10上的诊断连接器接口可以符合OBD II(车载诊断II，On Board Diagnostic II)标准或其他已知的车辆诊断连接标准。无线通信装置120可以包括如调制解调器的网络接口，该网络接口用于根据DRSC协议或其他通信协议(如LTE(长期演进技术，Long TermEvolution)、WiFi(无线网络)、蓝牙(Bluetooth)、WiGig(无线千兆联盟)、GPS(全球定位系统，Global Positioning System)、GNSS(全球导航卫星系统，Global NavigationSatellite System)、NFC(近场通讯，Near Field Communication)或其他电信协议)来与另一装置进行无线或有线通信。无线通信装置120还可以包括其自己的计算机，该计算机包含有用于控制无线通信装置120以及实施用于防止对无线通信装置120进行未授权访问的防篡改安全部件的专用处理器、存储器和其他部件。
网关接口10还经由第一控制器网络总线101与模块A、模块B、模块C和BCM 110进行通信。图1中示出的每个示例性车辆模块可以表示以下各项中的一项或多项的组合：对应于车辆系统(如电动车窗系统、导航系统、娱乐系统、温度控制系统、电动锁定系统、电动座椅系统、车辆速度控制系统和车辆上发现的其他车辆系统)的软件、硬件和/或固件。每个示例性车辆模块可以包括用于感测与其各自车辆系统有关的信息(例如识别相应车辆系统内的部件的当前状态的状态信息)的传感器。例如，电动车窗系统可以包括用于感测车窗位置状态信息的车窗传感器，导航系统可以包括用于识别当前车辆位置信息的位置传感器，娱乐系统可以包括用于识别娱乐系统内的部件的状态信息的各种传感器系统(例如用于识别当前音量信息的音量传感器、用于识别由娱乐系统输出的娱乐的当前来源的娱乐输出信息传感器)，温度控制系统可以包括用于感测车厢内的当前温度和/或外部温度的温度传感器，电动锁定系统可以包括用于感测车门锁状态信息的锁定传感器，电动座椅系统可以包括用于感测座椅位置状态信息的座椅位置传感器，并且车辆速度控制系统可以包括用于获得车辆的当前行驶速度的速度传感器。
特别地，图1中示出的示例性车辆模块可以表示对应于车身控制模块(BCM)、驻车辅助模块(PAM)、变速器控制模块(TCM)、性能控制模块(PCM)、防抱死制动系统(ABS)、转向柱控制模块(SCCM)、附加协议接口模块(SYNC)(APIM)、约束控制模块(RCM)以及动力转向控制模块(PSCM)的软件、硬件和/或固件中的一个或多个的组合。动力转向控制模块可以配置为控制车辆的电动助力转向(EPAS)系统。根据本文描述的十字路口交通流优化，PCM可以在车辆穿过十字路口时用于控制车辆的推进，ABS可以在车辆穿过十字路口时用于制动车辆，PCSM可以在车辆穿过十字路口时用于转向车辆。
可以包括用于分析交通信号故障状态并且实施本文描述的十字路口交通流优化的交通优化工具。交通优化工具可以是存储在包括在车辆控制器网络100中的存储器内并且由BCM 110的处理器执行的程序或应用程序。交通优化工具也可以是并入一个或多个包括BCM 110的部件的软件和硬件的一些组合。可选地，交通优化工具可以结合在包含车辆控制器网络100内的另一个车辆模块的一个或多个部件上。在下面更详细地描述交通优化工具和涉及运行访问评估工具的车辆控制器网络100的部件的进一步说明。应该理解的是，在十字路口处的至少一个(优选地大多数(如果不是全部的话))车辆被理解为运行本文描述的交通优化工具。这样，运行交通优化工具的每个车辆将能够根据贯穿本公开的更详细描述的相同的优化交通流模式计划执行相同的交通优化策略来行驶通过十字路口。因此，运行交通优化工具的车辆可以能够在不需要依赖中央控制服务器(例如交通信号或离线命令服务器)的情况下行驶通过十字路口。即使车辆没有运行交通优化工具，只要车辆能够接收无线信息，由交通优化工具生成的优化交通流模式计划就可以发送到车辆并且由车辆接收。
图2示出了第一交通信号210(即南北方向行驶交通信号)和第二交通信号220(即东西方向行驶的交通信号)发生故障的示例性十字路口区域。图2还示出了十字路口区域内的多个车辆，包括向南行驶车辆：车辆201和车辆202；向北行驶车辆：车辆203、车辆204和车辆205；向西行驶车辆：车辆206和车辆207；和向东行驶车辆：车辆208和车辆209。
十字路口区域可以被划分为三个十字路口区域：区域1(位于十字路口内)、区域2(恰好位于区域1的外部)和区域3(恰好位于区域2的外部)。区域1配置为大体上或完全地限定包含十字路口区域的道路之间的实际穿过的十字路口。区域2配置为大体上或者完全地限定穿过十字路口区域中的实际穿过的十字路口的下一个车辆所在的道路部分。区域3配置为限定区域2外部的十字路口区域的部分。
仅为了示例性目的而提供十字路口区域的数量，因而根据其他环境可以在十字路口区域内包括更少或更多数量的十字路口区域。而且，在其他实施例中可以修改十字路口区域的形状。例如，一个或多个十字路口区域可以是矩形或正方形，而一个或多个十字路口区域可以是图2所示的圆形。
十字路口区域内的车辆可以根据例如DSRC协议来彼此无线通信。十字路口内的车辆也可以与第一交通信号210或第二交通信号220中的一个或多个进行通信。十字路口区域内的车辆也可以与全球定位卫星(GPS)系统或全球导航卫星系统(GNSS)通信，以用于确定车辆在十字路口区域内，并且更具体地用于确定车辆当前位于哪个十字路口区域。车辆可以进一步利用由例如车辆视觉系统(例如车道辅助摄像机)、基于LIDAR(激光雷达)的雷达感测系统、车轮速度计数系统和RCM加速度信号获得的附加车辆位置信息。附加车辆位置信息获得系统可以是车载的，并且可以由图1中示出的模块表示。车辆可以在其根据本文所描述的十字路口交通流优化而行驶通过十字路口区域时，通过利用卫星信息和/或附加车辆位置信息来准确地确定其位置和周围情况。车辆还可以接收和分析来自十字路口区域内的其他附近车辆的卫星信息和/或车辆位置信息，以根据本文描述的十字路口交通流优化来更好地行驶通过十字路口区域。
图2示出了：车辆203完全位于区域1内，车辆206和车辆208完全位于区域2内，并且车辆201、车辆205和车辆209完全位于区域3内。部分位于不同区域之间的车辆可以分组到车辆的更大部分所在的区域中。例如，尽管车辆204位于区域1与区域2之间，但是由于车辆204的更大部分位于区域2内，所以车辆204可以分组到区域2中。类似地，尽管车辆202位于区域2与区域3之间，但因为车辆202的更大部分位于区域2内，所以车辆202可以分组到区域2中。类似地，虽然车辆207位于区域2与区域3之间，但是因为车辆207的更大部分位于区域3内，所以车辆207可以分组到区域3中。根据一些实施例，在十字路口区域内的相应车辆上运行的交通优化工具可以根据从GPS/GNSS系统或服务器接收位置信息来确定其十字路口区域位置。根据一些实施例，在十字路口区域内的相应车辆上运行的交通优化工具可以根据从交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个接收的将车辆分配到相应的十字路口区域的位置分配信息来确定其十字路口区域位置。
图3示出了描述由例如车辆的BCM 110执行的交通优化工具实现十字路口交通流优化的过程的流程图300。在图2所示的十字路口区域的范围中提供流程图300是为了示例性目的。根据一些实施例，交通优化工具可以通过与在一个或多个车辆上运行的匹配物交通优化工具和/或位于十字路口区域内的交通信号进行通信，来实现十字路口交通流优化。
十字路口区域内的至少一个车辆被理解为具有能够根据DSRC协议在十字路口区域内彼此通信的无线能力。根据一些实施例，十字路口区域内的至少一个车辆被理解为具有能够根据DSRC协议与交通信号210或交通信号220通信的无线能力。根据一些实施例，十字路口区域内的至少一个车辆被理解为具有能够与离线服务器进行通信以实现由流程图300中的过程描述的十字路口交通流优化的无线能力。
在确定交通信号210和交通信号220中的一个或多个发生故障之后，至少对于一定的流量，实施由流程图300描述的十字路口交通流优化。例如，在BCM 110上运行的交通优化工具可以当通过无线通信装置120从在十字路口区域内的另一车辆接收到识别交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障的消息时，确定位于十字路口区域内的交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障。当交通优化工具确定交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障时，交通优化工具可以向十字路口区域内的其他车辆发出在步骤301识别的管制(black out)程序下运行的控制命令。
另外地或可选地，交通优化工具可以在其向交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发送状态请求信号并且没有接收到来自交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个的指示其正在正常工作的肯定状态报告时，确定位于十字路口区域内的交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障。当交通优化工具确定交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障时，交通优化工具可以向十字路口区域内的其他车辆发出以在步骤301识别的管制程序下运行的控制命令。
另外地或可选地，交通优化工具可以在其向交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发送状态请求信号并且接收到来自交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个的指示其在一些方面出现故障的否定状态报告时，确定位于十字路口区域内的交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障。交通优化工具可以配置为通过控制无线通信装置120发送和接收这样的信息来发送和接收信息(例如状态请求信号和状态报告)。当交通优化工具确定交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障时，交通优化工具可以向十字路口区域内的其他车辆发出以在步骤301识别的管制程序下运行的控制命令。
另外地或可选地，车辆内的乘客可以向交通优化工具输入请求十字路口区域内的交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个的状态的状态请求。状态请求可以包括指示乘客认为交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障的信息。然后，状态请求可以提示交通优化工具根据DSRC协议向十字路口区域内的一个或多个其他车辆发送状态查询。相应的其他车辆一旦接收到状态查询，就可以向他们的乘客呈现查询，提示他们输入他们是否认为交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障的意见。然后每个意见可以传回车辆进行分析。如果预先确定数量(例如大多数)的接收到的意见表示他们认为交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障，则交通优化工具可以向十字路口区域内的其他车辆发出在步骤301识别的管制程序下运行的控制命令。
在上述理解的范围内，在301处，通过在十字路口区域内的车辆上运行的交通优化工具来执行管制程序。例如，在交通优化工具确定位于十字路口区域内的交通信号210和/或交通信号220中的一个或多个发生故障之后，可以在301处执行管制程序。
在301处启动管制程序之后，在302处，交通优化工具配置为分析十字路口区域中的区域1。区域1的分析包括在303处确定是否有车辆位于包含区域1的十字路口中。
如果交通优化工具确定在包含区域1的十字路口内存在车辆，则在304处交通优化工具继续确定是否存在车辆移动通过十字路口的畅通路径。交通优化工具可以根据通过与其他车辆通信接收到的十字路口区域内的其他车辆的位置信息(例如GPS/GNSS位置信息)来确定车辆在十字路口处有用于车辆前进的畅通路径。交通优化工具还可以根据由运行交通优化工具的当前车辆收集的接近传感器信息(例如由车辆上的接近传感器感测到的接近信息)来确定在十字路口处存在用于车辆前进的畅通路径，或者根据从十字路口区域内的从其自身车载接近传感器收集这样的接近传感器信息的其他车辆接收的接近传感器信息来确定在十字路口处存在用于车辆前进的畅通路径。
如果交通优化工具确定十字路口没有用于车辆移动前进的畅通路径，则交通优化工具返回到步骤303。
如果交通优化工具确定十字路口中有用于车辆移动前进的畅通路径，则在305处，交通优化工具执行离开十字路口并且进一步引导交通的预先确定的优化算法。将关于图4中所示的可用流模式图表和图5中所示的资源映射图表来更详细地描述该优化算法。该优化算法将根据车辆位置信息为十字路口区域内的车辆生成优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别十字路口区域内的允许移动通过十字路口的车辆。
在306处，将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的一个或多个车辆。例如，根据一些实施例，可以由运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的所有车辆。根据一些实施例，可以通过运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到区域1、区域2和区域3的任何组合内的车辆。
一旦接收到优化交通流模式计划，在接收到优化交通流模式计划的车辆上运行的交通优化工具可以将优化交通流模式计划呈现给其各自的驾驶员。可以通过视觉显示(例如控制车辆显示器以显示优化交通流模式计划)或音频呈现(例如控制优化交通流模式计划的音频输出)来呈现优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别是否允许相应的车辆移动通过十字路口，如果是，则识别允许其移动通过十字路口的方向。
在303处确定十字路口中没有车辆或者在306处通知驾驶员优化交通流模式计划之后，交通优化工具进行到307，在307处交通优化工具配置为分析十字路口区域中的区域2。区域2的分析包括在308确定是否有车辆位于包含区域2的十字路口中。
如果交通优化工具确定在包含区域2的十字路口内存在车辆，但是在308处确定没有移动向前的畅通路径，则交通优化工具前进到步骤312以分析区域3。交通优化工具可以根据通过与其他车辆通信接收到的十字路口区域内的其他车辆的位置信息(例如GPS/GNSS位置信息)来确定在十字路口中存在用于车辆向前的畅通路径。交通优化工具还可以根据由运行交通优化工具的当前车辆收集的接近传感器信息(例如由车辆上的接近传感器感测到的接近信息)来确定在十字路口处存在用于车辆向前的畅通路径，或者根据从十字路口区域内的从其自身车载接近传感器收集这样的接近传感器信息的其他车辆接收的接近传感器信息来确定在十字路口处存在用于车辆前进的畅通路径。
然而，如果交通优化工具确定在包含区域2的十字路口内存在车辆，并且在308处确定存在向前移动的畅通路径，则在309处交通优化工具可以从十字路口区域内的设置为根据优化算法接收令牌的一个或多个车辆接收转弯信号信息。例如，交通优化工具可以从区域2内的车辆接收转弯信号信息，其中转弯信号信息识别相应车辆上激活了左转弯信号还是右转弯信号。另外地或可选地，交通优化工具可以接收识别车辆是否位于转弯车道(例如车辆车道是仅左转、仅右转、还是仅直行车道)的信息。可以根据识别车辆位置的GPS/GNSS位置信息或者根据来自车辆本身的识别车辆当前转弯车道位置然后将其发送到交通优化工具(即发送到运行交通优化工具的车辆)的识别信息来识别车辆的转弯车道位置。
在接收到转弯信号信息之后，然后在310处交通优化工具执行优化算法的另一次迭代，以根据附加转弯信号信息生成用于十字路口区域内的车辆的更新的优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别十字路口区域内被允许移动通过十字路口的车辆。
在311处，将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的一个或多个车辆。例如，根据一些实施例，可以通过运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的所有车辆。根据一些实施例，可以通过运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到区域1、区域2和区域3的任何组合内的车辆。
一旦接收到优化交通流模式计划，在接收到优化交通流模式计划的车辆上运行的交通优化工具可以将优化交通流模式计划呈现给其各自的驾驶员。可以通过视觉显示(例如控制车辆显示器以显示优化交通流模式计划)或音频呈现(例如控制优化交通流模式计划的音频输出)来呈现优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别是否允许相应的车辆移动通过十字路口，如果是，则识别允许其移动通过十字路口的方向。
在确定在308没有向前移动的畅通路径或者在306处通知驾驶员优化交通流模式计划之后，交通优化工具进行到312，在312处交通优化工具配置为分析十字路口中的区域3。区域3的分析包括在313处确定是否有车辆位于包含区域3的十字路口中。
如果交通优化工具确定在包含区域3的十字路口内存在车辆，但是在313处确定没有移动向前的畅通路径，则交通优化工具前进到步骤301。交通优化工具可以根据通过与其他车辆通信接收到的十字路口区域内的其他车辆的位置信息(例如GPS/GNSS位置信息)来确定在十字路口中存在用于车辆向前的畅通路径。交通优化工具还可以根据由运行交通优化工具的当前车辆收集的接近传感器信息(例如由车辆上的接近传感器感测到的接近信息)来确定在十字路口处存在用于车辆向前的畅通路径，或者根据从十字路口区域内的从其自身车载接近传感器收集这样的接近传感器信息的其他车辆接收的接近传感器信息来确定在十字路口处存在用于车辆前进的畅通路径。
然而，如果交通优化工具确定在包含区域3的十字路口内存在车辆，并且在313处确定存在用于向前移动的畅通路径，则在314处，交通优化工具可以在314处从十字路口区域内的一个或多个车辆接收车辆速度信息。交通优化工具可以进一步分析接收到的车辆速度信息，以根据接收到的车辆速度信息为相应车辆生成可预测的路径。
在生成可预测路径之后，然后在315处交通优化工具执行优化算法的另一次迭代，以根据附加车辆速度和可预测的路径信息生成十字路口区域内车辆的更新的优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别十字路口区域内被允许移动通过十字路口的车辆。
在316处，将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的一个或多个车辆。例如，根据一些实施例，可以通过运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到十字路口区域内的所有车辆。根据一些实施例，可以通过运行生成优化交通流模式计划的交通优化工具的车辆将优化交通流模式计划发送到区域1、区域2和区域3的任何组合内的车辆。
一旦接收到优化交通流模式计划，在接收到优化交通流模式计划的车辆上运行的交通优化工具可以将优化交通流模式计划呈现给其各自的驾驶员。可以通过视觉显示(例如控制车辆显示器以显示优化交通流模式计划)或音频呈现(例如控制优化交通流模式计划的音频输出)来呈现优化交通流模式计划。优化交通流模式计划可以识别是否允许相应的车辆移动通过十字路口，如果是，则识别允许其移动通过十字路口的方向。
图4示出可以对应于例如本文关于图2描述的十字路口区域的十字路口地图400。十字路口地图400识别到达十字路口区域的车辆的可用交通路线。
例如，在向北车道中，十字路口地图400识别向北左转路线(NL)、向北直行路线(NS)和向北右转行车路线(NR)。在向南车道中，十字路口地图400识别向南左转路线(SL)、向南直行路线(SS)和向南右转行车路线(SR)。在向东车道中，十字路口地图400识别向东左转路线(EL)、向东直行路线(ES)和向东右转路线(ER)。在向西车道中，十字路口地图400识别向西左转路线(WL)、向西直行路线(WS)和向西右转路线(WR)。
图5示出了优化图表500，该优化图表500例如可以包含本文描述的用于确定本文也描述的优化交通流模式计划的优化算法(例如饮用哲学家算法(Drinking Philosopheralgorithm))。优化图表500绘制了在十字路口处与车辆资源相对的车辆期望操纵，其中车辆操纵对应于十字路口地图400中描述的可用交通路线。在交通优化工具允许进行操纵之前，每个期望操纵需要一组资源。
例如，如果车辆向西前进并且期望左转(即WL)，则在交通优化工具允许车辆进行向西左转路线(WL)之前，车辆将需要获得优化图表500中识别的特定资源(例如NS、NL、WL、SS、SL、ER、ES和EL)。以这种方式，交通优化工具可以通过参考优化图表500来执行本文描述的优化算法。接下来可以根据优化图表500中描述的期望操纵和所需资源来生成由交通优化工具生成的优化交通流模式计划。
车辆可以如下获得使其能够穿过十字路口的资源。当前一车辆穿过并且离开十字路口时，前一辆车将向其他车辆发送其放弃使其穿过十字路口的令牌的消息。
因为在十字路口区域内的每个车辆优选地运行相同的交通优化工具(即相同的优化算法)，所以在十字路口处的其他车辆上运行的交通优化工具用于确定可以保留其穿过十字路口所需的路径的车辆。优化图表500所描述的优化算法以公平并且避免停滞的方式进行。
根据交通优化工具在十字路口区域内通信的车辆都不是仲裁者，它们都是平等的。然而，由于优化算法确实需要相信十字路口处的其他车辆，所以优化算法是一种平衡的算法。这就是执行措施有用的原因。最简单的执行措施可以是当车辆行驶通过十字路口时使车辆的驾驶功能自动化。例如，车辆的推进和制动系统可以一起工作来控制车辆的前进，同时还控制车辆的制动器的应用以控制车辆行驶通过十字路口。通过根据十字路口处的所有其他车辆所遵循的优化规则使车辆自动化地行驶通过十字路口，防止车辆驾驶员“作弊”和不按顺序行驶通过十字路口。
另外地或可选地，识别何时允许车辆在其期望路径中行驶通过十字路口的指令可以呈现给运行交通优化工具的每个车辆的驾驶员。例如，可以将指令显示在每个车厢内的显示装置上，或者输出到每个车厢内的扬声器上。这允许运行优化工具的车辆的驾驶员遵循所显示的指令，并且因此遵守优化工具的优化算法。
附图中的任何处理描述或框应被理解为表示包括可由计算装置、处理器或控制器(例如控制单元)执行的用于实现该过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令的代码的模块、区段或部分，并且替代实施方式包括在本文描述的实施例的范围内，其中功能可以根据所涉及的功能如本领域普通技术人员将理解的那样与所示出或讨论的顺序(包括大体同时或以相反顺序)无关地执行。
应该强调的是，上述实施例仅仅是为了清楚地理解本公开的原理而提出的。大体上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有这样的修改旨在包括在本公开的范围内并且由以下权利要求保护。

Claims (18)

1.一种车辆，包含：
无线接口，所述无线接口配置为与离线无线接口通信；
控制器，所述控制器配置为：
接收对应于所述车辆的车辆位置信息；
确定所述车辆位置位于多个同心的十字路口区域范围中的一个区域范围内，所述多个同心的十字路口区域范围从十字路口区域向外扩展；
确定十字路口区域内的交通信号的运行状态；
响应于确定位于所述十字路口区域的所述交通信号发生故障，而根据所述车辆在所述十字路口区域范围中所处的位置来生成交通优化计划；和
控制所述交通优化计划的传送。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器配置为通过控制所述无线接口将所述交通优化计划发送到所述离线无线接口来控制所述交通优化计划的呈现。
3.根据权利要求1所述的车辆，还包含显示器；
其中所述控制器配置为通过控制所述显示器显示所述交通优化计划来控制所述交通优化计划的呈现。
4.根据权利要求1所述的车辆，还包含扬声器；
其中所述控制器配置为通过控制所述扬声器以可听形式输出所述交通优化计划来控制所述交通优化计划的呈现。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述多个十字路口区域范围包含所述十字路口区域。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中所述控制器还配置为：
接收包括所述离线无线接口的离线车辆的离线车辆位置信息；
确定所述离线车辆位于所述多个十字路口区域范围中的一个中；和
至少部分地根据所述车辆位置信息和所述离线车辆位置来生成所述交通优化计划。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中所述车辆还包含转弯信号单元；其中所述控制器还配置为：
接收来自所述转弯信号单元的转弯信号信息；
根据所述转弯信号信息来确定所述车辆的期望交通路线；和
至少部分地根据所述期望交通路线来生成所述交通优化计划。
8.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还配置为：
从包括所述离线无线接口的离线车辆接收离线转弯信号信息，所述离线转弯信号信息对应于所述离线车辆的期望交通路线；和
至少部分地根据所述离线车辆的所述期望交通路线来生成所述交通优化计划。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还配置为：
确定所述车辆的期望交通路线；
确定对应于所述期望交通路线的一组所需资源是否可用；和
当对应于所述期望交通路线的所述组的所述所需资源可用时，生成指示允许所述车辆在所述期望交通路线中行驶的所述交通优化计划。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中所述多个十字路口区域范围包括至少三个十字路口区域范围。
11.根据权利要求1所述的车辆，其中所述无线接口配置为根据专用短程通信协议与所述离线无线接口进行通信。
12.一种用于优化十字路口处的交通流的方法，所述方法包含：
接收车辆的车辆位置信息；
确定所述车辆的位置位于多个同心的十字路口区域范围中的一个区域范围中，所述多个同心的十字路口区域范围从十字路口区域向外扩展；
确定所述十字路口区域处的交通信号的状态；
响应于确定所述交通信号发生故障，而根据所述车辆在所述十字路口区域范围中所处的位置的信息来生成交通优化计划；和
控制所述交通优化计划的传送。
13.根据权利要求12所述的方法，还包含：
接收离线车辆的离线车辆位置信息；
确定所述离线车辆位于所述多个十字路口区域范围中的一个中；和
至少部分地根据所述车辆位置信息和所述离线车辆位置来生成所述交通优化计划。
14.根据权利要求12所述的方法，还包含：
从转弯信号单元接收对应于所述车辆的转弯信号信息；
根据所述转弯信号信息来确定所述车辆的期望交通路线；和
至少部分地根据所述期望交通路线来生成所述交通优化计划。
15.根据权利要求12所述的方法，还包含：
从离线车辆接收离线转弯信号信息；
根据所述离线转弯信号信息来确定所述离线车辆的期望交通路线；和
至少部分地根据所述离线车辆的所述期望交通路线来生成所述交通优化计划。
16.根据权利要求12所述的方法，还包含：
确定所述车辆的期望交通路线；
确定对应于所述期望交通路线的一组所需资源是否可用；和
当对应于所述期望交通路线的所述组的所述所需资源可用时，生成指示允许所述车辆在所述期望交通路线中行驶的所述交通优化计划。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个十字路口区域范围包括至少三个十字路口区域范围。
18.根据权利要求12所述的方法，还包含：
控制所述车辆的无线接口根据专用短程通信协议将所述车辆的状态发送到另一个车辆离线无线接口。
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