CN110164122B - 用于路口的车辆列队系统控制 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于路口的车辆队列系统控制。车辆列队控制系统执行用于控制车辆列队通过路口的技术。车辆列队通过以下各项来控制：接收针对车辆列队的至少第一车辆的位置数据；将针对第一车辆的位置数据地图匹配到道路网络；响应于经匹配的位置数据，标识道路网络中的路口；确定针对路口的时间段；由处理器计算针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离；由处理器基于针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离计算行进时间；由处理器执行用于路口的时间段与用于第二车辆的行进时间的比较；以及通过处理器响应于比较来生成列队命令。

Description

用于路口的车辆列队系统控制
技术领域
以下公开涉及与一个或多个路口有关系的车辆列队的控制。
背景技术
全球定位系统(GPS)或者另一全球导航卫星系统(GNSS)向地球上任何地方的接收设备提供位置信息，只要设备具有大量的视线而没有对系统的三个或四个卫星的显著阻碍。高度自动驾驶(HAD)和自动驾驶技术利用GNSS数据以使得各种驾驶任务自动化。
HAD和自动驾驶技术可以用于在其中车辆被组织为道路上的群组或者列队的列队中。列队可以是用于公共运输的公共汽车组、用于装运的卡车组、或者彼此相关联的载客车辆组。可以利用用于控制列队车辆的专用算法改进的HAD和自动驾驶技术中的列队车辆存在挑战。
发明内容
在一个实施例中，一种用于控制车辆列队通过路口的方法包括：接收针对车辆列队的至少第一车辆的位置数据；将针对第一车辆的位置数据地图匹配到道路网络；响应于经匹配的位置数据，标识道路网络中的路口；确定针对路口的时间段；由处理器计算针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离；由处理器基于针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离的计算行进时间；由处理器执行针对路口的时间段与针对第二车辆的行进时间的比较；以及由处理器响应于比较来生成列队命令。
在另一实施例中，一种装置包括位置模块、地理数据库、路口模块、定时模块和控制器。位置模块被配置为接收针对车辆列队的至少一车辆的位置数据。地理数据库被配置为存储指示道路网络的数据。路口模块被配置为将针对车辆的位置数据匹配到被存储在地理数据库中的道路网络的路口。定时模块被配置为标识针对与车辆的位置数据匹配的道路网络的路口的时间段。控制器被配置为计算到路口的行进时间并且被配置为执行用于路口的时间段与到路口的行进时间的比较并且响应于比较来生成列队命令。
在另一实施例中，一种非暂态计算机可读介质包括执行一种方法的指令，包括：使用定位电路生成针对车辆列队的位置数据；向服务器发送位置数据；从服务器接收针对即将到来的路口的路口数据、指示路口的可通行相位的路口数据、执行车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口的确定；以及响应于车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口的确定来生成列队命令。
附图说明
参考以下附图在此描述了本发明的示例性实施例。
图1A图示了用于控制车辆列队的示例系统。
图1B图示了用于控制车辆列队的示例系统的通信的层次链。
图2图示了用于直接地从中央控制器控制车辆列队的示例系统。
图3图示了用于通过引导车辆控制车辆列队的示例系统。
图4图示了用于控制车辆列队的系统的示例流程图。
图5图示了具有信号的示例路口。
图6图示了用于控制车辆列队的系统的示例流程图。
图7图示了具有匝道的示例路口。
图8图示了具有停止标志的示例路口。
图9图示了图1-图8的系统的示例性车辆。
图10图示了示例服务器。
图11图示了用于图10的服务器的示例流程图。
图12图示了示例移动设备。
图13图示了用于图12的移动设备的示例性流程图。
具体实施方式
随着HAD和自动驾驶技术开发的改进，包括卡车列队系统的车辆列队系统已经成为产业中的焦点。车辆列队系统可以减少燃料消耗、增加道路容量并且提供稳定状态的交通流量。这些因素可以带来巨大的经济效益。
车辆列队是成组协调的一组车辆。车辆列队可以维持车辆之间的特定距离、特定速度、或者车辆的特定模式或者布置(例如，从头到尾排队)。车辆列队可以通过车辆到车辆通信或者通过与中央控制器的通信来控制。
车辆列队系统可以具有一个引导(lead)车辆。引导车辆可以向列队中的其他车辆传输命令。引导车辆可以在列队的模式的开始或者头部处行进。引导车辆跟随有可以紧密地维持引导车辆的速度、距离和操纵的一系列车辆(例如，跟随者车辆)。引导车辆可以通过接受加入列队请求来授权附近驾驶的车辆加入列队系统或者通过同意分离请求来分离车辆队列系统中的车辆。
车辆列队系统的早期阶段可以要求车辆驾驶员实现操作命令，但是最终同时对于自动驾驶阶段而言，所有车辆可能能够自动地协作驾驶策略指令(类似加入队列或者离开列队)。
在交通控制的领域中，路口扮演对于交通流管理的关键角色。在一个示例中，路口可以是其中两个或两个以上路段相遇或相交的节点。路口可以是其中两个道路交叉或者一个道路终止和另一道路的位置(例如，T字路口)。路口可以是其中交通信号调节通过路口的行进的信号化路口。路口可以是其中匝道(ramp)或者合并路径将一个道路连接到高速公路的匝道路口。路口可以是其中停止标志或者另一类型的标志调节通过路口的流动的有标志的路口。
对于信号化路口而言，当路口具有被安装用以提供路口运动的交通信号时，状态控制策略确保道路上的车辆容量和安全驾驶。即，道路上的车辆的数目被最大化，而事故被最小化。例如，交通灯具有其自己的分配的信号相位和定时(SPaT)控制策略。利用这样的信息的知识，交通服务提供者或者交通管理代理能够提供一些益处。益处可以包括通过避免不必要的车辆加速和降速(即，驾驶员可以被指示以即将到来的交通信号，并且减速以便避免在红灯处停止)以节省能量、动态地调节导航计划以减少行进时间、和向穿过大街的人进行安全告警和警报。
在车辆正接近某个距离内的路口时，SPaT信息连同描述道路和路口的车道级别细节的MAP数据可以通过蜂窝网络、专用短程通信(DSRC)或者另一无线通信技术来递送。
以下实施例利用交通信号数据(例如，SPaT)和/或路口数据(例如，MAP数据)以关于道路网络中的路口来控制车辆列队。以下实施例涉及数个技术领域，包括但不限于导航、自动驾驶、辅助驾驶和交通流控制。以下实施例在燃料消耗、道路容量、安全和行进时间有优势。
车辆列队控制系统通过预测路口的状态并且调节车辆列队以允许车辆列队维持紧密组队或者编队(formation)，使得路口不中断组队或者编队。维持列队的紧密通过减少加速和降速中的波动(这降低了常规驾驶中的燃料效率)而改进了燃料消耗，因为而将车辆维持在几乎恒定的速度。维持列队的紧密改进燃料消耗，因为在车辆之间可以维持较小的距离(这改善了阻力的减少)。另外，车辆队列减少拥塞和交通。车辆与恒定速度之间的较小的空间意味着更多车辆适合于给定的一段道路，这减少了拥塞。最后，车辆列队改进车辆列队的乘客和附近行人的安全。
车辆列队控制系统在导航的技术领域中。对于导航的改进包括用于维持列队组的紧密或者模式的导航指令的简化。当列队分离时，要求附加的路径确定以使列队返回在一起。当列队被维持时，避免该附加的路径确定。导航计算机的效率被改进，因为当列队中的中断被避免时，需要较少的计算。车辆列队控制系统在通过路口的流动被改进的交通控制的技术领域中。经改进的通过路口的流动改进了车辆(其正维持更大的速度)的燃料效率。
如上文所描述的，虽然车辆列队系统可以带来许多益处，比如降低燃料消耗的和改进针对自动车辆列队系统的交通流。对于车辆列队而言，驾驶通过具有信号化路口的高速公路或者一级公路，停止标志、入口或者出口匝道正面对技术挑战。
在信号化路口情况中，引导车辆可能驾驶通过这样的路口(包括左转、右转、直线行驶)，而不为列队中的跟随车辆留下足够的时间驾驶通过，其可能使得路口拥塞。在停止标志路口情况中，停止标志可以通过中断车辆之间的间距和车辆之间的速度来改变车辆模式。规章改变可以被要求以允许列队系统中的一组车辆同时穿过路口而不需要等待相反的交通穿过。对于高速公路匝道入口和出口而言，匝道入口和出口可能拥塞，并且因此，车辆列队系统不能适合在匝道上或者否则不能驾驶到匝道上而不引起甚至更多道路拥塞。
以下实施例建立控制自动车辆列队系统或者另一类型的列队成功地驾驶通过这些道路几何形状的特定算法。
图1A图示了用于控制车辆列队的示例系统。在图1中，一个或多个车辆124通过网络127被连接到服务器125。车辆124可以直接地或者通过相关联的移动设备122而被连接到服务器125。地图开发者系统121(包括服务器125和地理数据库123)交换(例如，接收和发送)来自车辆124的数据。移动设备122可以包括对应于本地地图的本地数据库，其可以根据服务器125而被修改。本地地图可以包括地理数据库123的子集，并且当车辆124行进时被更新或者改变。移动设备124可以是独立的设备(诸如智能电话或者与车辆集成的设备)。可以包括附加的、不同的或者更少的部件。
每个车辆124和/或移动设备122可以包括定位电路，诸如一个或多个处理器或者电路，其用于接收GNSS信号并且将GNSS信号与时钟相比较来确定车辆124和/或移动设备122的绝对或者相对位置。移动设备122可以充当用于确定位置的探针101，或者移动设备122和探针101可以是分离的设备。绝对位置或者相对位置可以被存储为位置数据。位置数据可以包括地理坐标(例如，经度和纬度)或者包括距列队的前面或者列队的引导车辆的一个或多个距离。在一个示例中，相对位置数据是在两个维度(例如，x和y方向)上测量的距离，并且在其他示例中，相对位置数据是在一个维度(例如，路段的方向)上测量的距离。
服务器125从车辆列队中的车辆124中的至少一个至多全部处接收位置数据。服务器125可以从仅车辆列队中的引导车辆接收位置数据。
车辆列队可以以各种技术定义。车辆列队可以是在运行中形成的专用列队。即，车辆可能不具有先前的群聚关系并且可以根据其目的地或者根据用户指令形成列队。在一个示例中，车辆根据其目的地在列队中被分组。服务器125可以从多个车辆接收目的地信息并且将具有相同或者附近目的地的车辆分配给列队。将车辆分配给列队可以包含将驾驶命令(例如，转向和/或速度调节)发送到车辆以创建列队编队。在另一示例中，车辆的驾驶员或者乘客可以请求加入现有列队，并且作为响应，服务器125可以发送驾驶命令以使得车辆加入列队，并且最后地维持列队编队。在另一示例中，列队可以在行进根据特定目的路径之前形成。列队可以由一系列运货卡车(诸如包或者包裹递送)组成。列队可以由运载许多乘客的大量过境车辆组成。列队可以是游览车辆(例如，观光或者旅行)。列队可以由来自被递送给代理商的相同或者相关联的制造商的车辆制成。在另一示例中，仅当车辆来自相同的制造商或者使用相同的导航设备时，其可以有资格以形成列队。
引导车辆可以以各种技术定义。在一个示例中，引导车辆是列队中与服务器125通信的唯一车辆。例如，仅引导车辆被配置用于与服务器125通信和/或用于向服务器125发送位置数据。在另一示例中，不止仅引导车辆被配置用于与服务器125通信，但是引导车辆在通信中标识自己。例如，包括位置数据的消息可以包括引导车辆标识符(例如，车辆标识符字段或者标记中的字母数字值)，其将消息的发送者标识为引导车辆。在另一示例中，服务器215可以基于特定IP(网际协议)地址或者车辆通信地址回音检查引导车辆。即，服务器215可以仅从引导车辆请求位置数据。
服务器125被配置为分析位置数据以将位置数据地图匹配到来自地理数据库123的地理数据。列队控制器121可以查询针对道路网络的数据库123。列队控制器121可以基于位置数据访问地理区域以作为粗略估计。列队控制器121可以通过将位置数据与来自数据库123的数据相比较，以将位置数据更精确地匹配到特定道路或者路段。这样的地图匹配可以包括标识与位置数据的最近路段。例如，列队控制器121可以计算到多个路段的垂直距离。到路段的垂直距离可以是和从一个或多个车辆124接收到的位置数据的地理点相交并且连接到路段并且以直角与路段相交的线的长度。列队控制器121可以计算针对一组潜在路段中的每一个潜在路段的垂直距离，并且选择最近的路段以将位置数据地图匹配到该路段。
在将位置数据地图匹配到路段之后或者响应于将位置数据地图匹配到路段，列队控制器121标识针对匹配到位置数据的路段的即将到来的路口。列队控制器121可以标识车辆的方向，其可以来自在车辆处从指南针或者另一传感器收集的附加航向数据或者来自一系列位置数据值。即将到来的路口可以是在车辆的行进方向上的下一路口。即将到来的路口可以对应于路段的结尾处的节点。在另一示例中，路口可以从路径数据标识。在这种情况下，即将到来的路口可以不连接到匹配的路段或者不与其相关联。
列队控制器121确定针对路口的时间段。时间段可以指示直到路口中的估计的状态改变的时间量。状态改变可以指示列队横穿路口的能力。在信号化路口中，时间段可以指示信号的特定相位，其中相位在许多区域中是红色、黄色和绿色，并且状态改变可以是从一个相位到另一相位的改变。在高速公路匝道路口中，时间段可以指示直到高速公路匝道上的交通为列队释放足够的空间的时间量。在停止路口中，时间段可以指示当停止路口没有将中断通过路口的车辆的流动的其他车辆的时间。
列队控制器121计算针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离。列队控制器121可以利用路段中的坐标减去路口的坐标。列队控制器121标识列队或者车辆的速度。列队控制器121基于到路口的距离来计算行进时间。行进时间可以通过将到路口的距离除以车辆的速度来计算。
速度可以根据一系列位置数据值测量。速度可以是车辆124已经被设定以行进的速度。速度可以从路段的一个或多个属性来估计(诸如在路段上行进的平均速度或者路段的速度限制)。不同水平的粒度或者准确度可以被用于不同类型的路口。例如，在信号化路口中，高准确度被要求以将相位的改变定时，其可以要求车辆的实际速度，并且可以要求常常更新速度值。在高速公路匝道中，仅低准确度可以被要求以估计匝道上的交通支持。
列队控制器121计算执行针对路口的时间段与针对车辆列队的行进时间的比较。比较可以确定针对路口的时间段是否相同或者在针对车辆列队的行进时间的预定范围内。预定范围可以是诸如0.5秒、1秒或者2秒的时间值。预定范围可以是诸如针对路口的时间段或者针对车辆列队的行进时间的1/10或5％的比例。比较可以确定针对路口的时间段或者针对车辆列队的行进时间哪个更大。当针对车辆列队的行进时间大于针对路口的时间段时，这指示车辆列队将在路口的状态中的改变之前未到达路口。当针对车辆列队的行进时间小于针对路口的时间段时，这指示车辆列队将在路口的状态中的改变之前到达路口。
列队控制器121响应于比较来生成列队命令。列队命令可以响应于针对路口的时间段和针对车辆列队的行进时间的比较来指令列队。列队命令可以指令列队加速(例如，当针对路口的时间段小于针对车辆列队的行进时间时)。列队命令可以指令列队减速(例如，当针对路口的时间段大于针对车辆列队的行进时间时)。列队命令可以包括针对横穿路口的列队的编队或者模式。附加地和/或在备选方案中，列队控制器121可以生成咨询消息，包括即将到来的路口的类型、路口的类型以及与路口相关联的任何导航或者控制调节。
图1B图示了用于控制车辆列队的示例系统的通信的层次链。图1B的示例包括服务器125、引导车辆124A和跟随车辆124B。可以存在许多跟随车辆。术语“跟随”指代其中一个车辆跟随另一车辆列队的一般模式。在其他示例中，这些车辆可以被称为列队车辆、从属车辆或者成员车辆。在一些示例中，服务器125与列队中的所有车辆通信，包括引导车辆124A和跟随车辆124B。在其他示例中，服务器125仅与引导车辆124A通信，引导车辆124A将信息中继到跟随车辆。许多其他布置是可能的。
跟随车辆中的每一个可以从引导车辆124A获得导航和/或操纵指令。备选地，跟随车辆中的每一个可以跟随直接地在相应跟随车辆的前面的车辆。
来自列队控制器121的列队命令和列队消息可以从服务器125被传送到引导车辆124A。备选地，列队控制器121可以直接地将列队命令和列队消息发送到跟随车辆。
列队命令可以提供由车辆应用的导航指令或者由车辆应用的驾驶指令。列队命令指令第一车辆向车辆列队的第二车辆或者另一车辆发送驾驶命令。列队命令可以直接地通过每个车辆实现。列队命令可以由车辆解译，其生成驾驶命令。
导航指令可以调节路径。例如，路径可以最初通过在遍历路径时具有不利状态的一个或多个路口。路径可以包括交通信号处的长等待、通过路口的拥塞、封锁的高速公路匝道、或者将可能中断列队的模式的路口。导航指令是选择不在原始路径上的路段以便重新确定车辆路径的指令，或者导航指令可以调节目的地或者给定乘客调节目的地的机会。导航指令可以延缓或者加速到达路口的时间以便避免不利状态。
驾驶命令可以使得车辆调节速度或者应用操纵。调节速度可以包括应用制动器或者改变油门(例如，加速或者降速)。驾驶指令可以被选择为延缓或者加速车辆将到达路口的时间。
在一些实例中，列队命令可以指令车辆驾驶更快或更慢。车辆可以解译列队命令以减速(例如，当用于路口的时间段大于用于车辆列队的行进时间时)。车辆可以解译列队命令以加速(例如，当用于路口的时间段小于用于车辆列队的行进时间时)。
驾驶指令可以包括操纵。示例操纵包括改变车道。列队命令可以指令车辆改变编队。改变编队可以包括改变车辆之间的间隙大小。当间隙大小减少时，列队变得更小。在不同的车辆之间的间隙可以是不同的大小。改变编队可以包括改变列队使用的行数或者车道数目。例如，单个车道12车辆比三个车道4车辆花费更多时间穿过路口。
通过网络在车辆124和/或在移动设备122与服务器125之间的通信可以使用各种类型的无线网络。示例无线网络包括蜂窝网络、被称为WiFi或者IEEE 802.11的协议族、被称为蓝牙的协议族或者另一协议。蜂窝技术可以是模拟高级移动电话系统(AMPS)、全球移动通信系统(GSM)、第三代合作伙伴项目(3GPP)、码分多址(CDMA)、个人手持式电话系统(PHS)、和4G或者长期演进(LTE)标准、5G、DSRC(专用短程通信)或者另一协议。
图2图示了针对控制直接地来自中央控制器(诸如数字路口控制器30)的车辆列队的示例系统。路口控制器30可以与一个或多个模块通信，其接收、分类和分析来自不同源的不同类型的数据。例如，服务器125可以包括交通数据模块31、SPaT和地图数据模块33和HD地图数据模块35。路口控制器30可以包括位置模块37、路口模块38和定时模块39。如下文所讨论的，路口控制器30通过位置模块被配置为接收针对车辆列队的至少第一车辆的位置数据。如下文所讨论的，路口控制器30、路口模块38被配置为将针对车辆的位置数据匹配到存储在地理数据库123中的道路网络的路口。如下文所讨论的，路口控制器30通过定时模块被配置为标识与针对第一车辆的位置数据匹配的道路网络的路口的时间段。
模块中的每个模块可以通过分离的控制电路(诸如集成电路)实现。路口30可以与车辆引擎控制单元(ECU)41A-N中的每一个通信。路口控制器30可以执行相对于本文中的列队控制器121所描述的操作中的任一个。
图3图示了用于通过引导车辆控制车辆列队的示例系统。服务器125和路口控制器30与引导车辆的ECU 41A通信，其进而使用车辆到车辆(v2v)通信来向其他车辆ECU 41B-N发出命令以便广播驾驶策略。当在路段上驾驶时，引导车辆连续地或者周期性地从后端云系统(例如，服务器125)接收交通数据、事故数据、HD地图数据和SPaT数据。
引擎控制单元可以被配置用于车辆中的其他操作，包括开始点火、调节油门、从用户接收命令(例如，转向、加速)、监测车辆的系统或者其他功能的协调。
图4图示了用于控制信号化路口处的车辆列队的系统的示例流程图。过程可以取决于路口的类型而偏离。在动作S101处，路口控制器30或者交通数据模块31、SPaT和MAP数据模块33和HD地图数据模块35接收交通数据、HD地图数据和SPaT数据。还可以包括事故数据。
交通数据模块31可以协调信息与交通服务的交换，其可以是被配置为采集并且分发交通数据的交通服务器。交通数据可以通过观察或者自动传感器而从多个源采集。例如，用于交通数据的传感器数据可以由移动设备和/或车辆采集。交通数据模块31可以组织并且解译针对路口控制器30的交通数据。交通数据模块31可以分析交通数据并且标识对于特定路口或者数字路口的地理区域相关的交通数据的部分。
交通数据模块31或者路口控制器30可以使用交通数据计算到路口的行进时间。行进时间的计算可以基于车辆同时或者最近行进(一个或多个)道路到路口。交通数据模块31或者路口控制器30可以基于交通数据确定数字路口的状态。路口的状态可以是畅通的(例如，低于阈值的交通)或者拥塞的(例如，高于阈值的交通)。
交通数据模块31或者路口控制器30可以基于被连接到路口的一个或多个路段上的交通状态来确定路口的状态。针对路段的交通状态可以包括自由流动(例如，基本上不影响交通)和基于交通的速度的一个或多个水平的交通。交通数据模块31或者路口控制器30可以基于针对相关联的路段的交通状态生成路口状态数据。当针对预定数目的路段的交通状态具有高于阈值的交通水平时，交通数据模块31或者路口控制器30可以生成指示拥塞路口的路口状态数据。
交通数据模块31或者路口控制器30还可以接收描述路段上的事故的事故数据。事故数据可以包含有交通数据，或者交通数据可以反映事故，但是在一个示例中，事故数据分离地描述路段上的事故。事故数据可以包括指示事故的类型的数据(例如，事故、洪水、构造、天气)、事故的位置(例如，地理坐标、路段、沿着路段的位置)和时间分量(例如，事故的开始时间、事故的结束时间、事故的预测持续时间)。
SPaT和MAP数据模块33协调信息与智能运输系统(ITS)的交换，其可以是被配置为采集并且分发用于路口的数据的ITS服务器。一般而言，路口中的每个交通灯具有分配的SPaT控制策略。关于数字路口的这样的信息可以由自动车辆、导航系统、交通服务提供者和交通管理机构使用，以提供利用该信息的附加机会。
汽车工程师学会(SAE)J2735专用短程通信(DSRC)标准消息集词典定义可以被用于描述用于路口的交通信号系统的当前状态和对应于路口中的特定车道的相位的SPaT格式。该SPaT信息可以当车辆正接近路口或者在特定距离内时通过DSRC或者蜂窝网络被递送到车辆或者导航系统。该SPaT信息可以被递送到服务器125的SPaT和MAP数据模块33。
MAP消息提供针对一个或多个位置的路口和道路车道几何形状数据。几何形状数据可以包括组成路口或者与路口相关联的道路的边界、尺寸或其他属性。针对路口的附加道路属性可以被包括针对特定车道的转弯限制或者什么操纵在给定点处法律允许可以被包括在MAP消息中。为了澄清，应当指出，“MAP”可以指代来自SAE J2735的ASN.1定义的mapData，但是可以使用其他车道水平几何形状消息。该文档使用大写字母的“MAP”指代这些数据类型，并且“map”针对道路网络类型的地图。
MAP消息描述路口的车道级别细节，而SPAT消息提供与路口相关联的一个或多个交通信号的状态。SPaT消息可以使用标识符链接到MAP消息。SPaT消息可以为交通信号的相位提供当前数据。针对交通信号的可能相位可以包括红色、绿色、黄色(或者橙色)、红色箭头、绿色箭头或其闪烁变化。SPaT消息可以包括控制信号序列，其预测一段时间期间(例如，1个周期、5分钟)的交通信号的一个或多个后续相位。控制信号序列可以包括交通信号的多个相位的相位和持续时间以便交通信号循环。例如，SPaT消息可以包括[绿色,100；黄色，4；红色，104]，以指示交通信号是100时间单位的绿色，然后4个时间单位的黄色，以及然后104个时间单位的红色。SPaT和MAP数据模块33可以从SPaT消息标识控制信号序列，并且从MAP消息标识路口。SPaT消息可以包括针对一个路口或者针对多个路口的数据。SPaT消息可以包括针对预定区域内的所有路口的数据。预定区域可以是路口距请求车辆的半径(例如，2英里)。预定区域可以是特定数量的路口或在请求车辆的电子水平线中具有距离的路口。电子水平线可以是车辆将根据当前路径行进的一组路段。电子水平线可以是车辆可以行进的设定距离的一组路段(例如，针对设定距离的所有可能的即将到来的路径)。
HD地图数据模块35可以协调信息与地理数据库123的交换，其可以是云服务(即，被存储在另一位置处或者与服务器125一起的数据)。HD地图数据模块35可以响应于移动设备122或者车辆124的位置改变而从地理数据库123请求地图数据。HD地图数据可以被用于地图匹配位置数据以标识一个或多个即将到来的路口。
在动作S103处，路口控制器30将车道水平地图数据与车辆124或者移动设备122的位置匹配。比较在车辆124处检测到的位置数据与HD地图数据，以确定车辆124行进的路段和方向。另外，地图匹配可以包括具有车道级别的分辨率的道路网络上的车辆位置(左转车道、右转车道、直行车道)。路口控制器30还可以将路段匹配到MAP消息，以确定对应于车辆124正行进的路段和方向的路口的特性的几何形状。路口控制器30还可以将路段匹配到SPaT数据以确定针对路口的控制序列。
图5图示了具有信号的示例路口。车辆124的列队通过间隙距离52间隔开，并且当车辆124接近具有一个或多个交通信号55的路口54时在车道51中行进。
在动作S105处，路口控制器30可以计算到路口的距离和时间。距离(例如，图5中的距离A)可以是车辆124处检测到的位置数据与路口的地理位置之间的算术距离或者几何距离。到路口的时间可以通过车辆124的当前速度计算或者可以基于交通数据。
在动作S107处，路口控制器30可以计算通过或者到达路口的时间。通过路口的时间可以基于列队的长度(例如，图5中的距离B)或者针对列队中的最后车辆的路口的时间。通过或者到达路口的时间可以基于当列队中的最后车辆通过或者到达路口时的时间。路口控制器30可以基于列队中的车辆的数量、一个或多个车辆长度、车辆之间间隙的数量和一个或多个间隙距离来计算列队长度。针对具有一致间隙距离处间隔的n个车辆的单个车道列队的列队长度可以根据公式1来计算。
列队长度＝(n*车辆长度+(n-1)*间隙距离)(公式1)
公式1可以被修改用于不同类型的列队。例如，如果车辆之间的间隙距离是变量，则另一项被添加到公式1。如果列队一次在多个行或者车道上行进，则除以车道的数目或者否则减少列队长度的另一项被添加到公式1。如果车辆具有不同的长度，则调节车辆长度项。
然后，为了计算通过路口的时间，路口控制器30可以基于列队长度和列队速度计算用于通过路口的最后车辆的行进时间。例如，路口控制器30可以使用公式2计算用于通过路口的列队的时间(t_pass)。
Figure BDA0001970175150000151
在动作S109处，路口控制器30计算针对路口的一个或多个相位改变的时间。使用在S103中确定的控制序列，路口控制器30标识针对路口的相位中的每一个，并且将相位中的一个或多个与通过路口的时间相比较。在一个示例中，路口控制器30根据控制序列计算通过一组相位的时间。一组相位可以是表示：当车辆列队系统到达信号化路口时，直到下一相位改变的绿色周期时间、黄色周期时间和红色周期时间的t_green、t_yellow、t_red。路口30到定时模块39可以计算绿色相位时间、黄色相位时间或者红色相位时间作为针对路口的时间段，其中比较将行进时间与绿色相位时间、黄色相位时间或者红色相位时间相比较。
在动作S111处，路口控制器30确定列队是否可以在不中断列队的编队或者高效行进的情况下通过路口。虽然这被图示有短语“路口通过安全？”，但是应当注意，除乘客、列队的车辆、行人和路口的其他车辆的安全之外，该动作还指代路口是否可以在不改变列队的操作的情况下横穿(即，是否有足够的时间以在不调节列队的情况下通过路口)。
如上文所描述的，路口控制器30接收针对路口的信号相位数据，其中路口是信号化路口并且时间段基于针对路口的信号相位数据来确定。路口控制器30可以进行一系列比较来确定列队是否需要调节以横穿路口。在动作S113处，路口控制器30确定没有时间以安全地或者高效地通过路口，并且生成调节列队速度和/或间隙距离的命令，其被发送到引导车辆以中继到跟随车辆或者直接地被发送到跟随车辆。在动作S115处，路口控制器30确定已经存在时间以安全地或者高效地通过路口并且作为响应不进行动作。备选地，路口控制器30可以生成维持列队速度和距离的命令，其被发送到引导车辆以中继到跟随车辆或者直接地被发送到跟随车辆。
当确定车辆列队是否可以安全地或者高效地通过路口时，许多特定示例是可能的。路口控制器30可以将t_pass与t_yellow或t_green相比较。如果t_yellow或t_green小于t_pass，并且如果交通数据指示前面道路交通条件自由流动，并且指示车辆列队系统中的引导车辆通知其他车辆：车辆列队系统将加速并且驾驶通过路口。备选地，路口控制器30可以直接地通知其他车辆。
如果交通数据指示道路交通条件大于阈值，则车辆列队系统中的引导车辆通知其他车辆：车辆列队系统将降速并且在路口处等待直到下一绿色相位出现。备选地，路口控制器30可以直接地通知其他车辆。
如果t_yellow或t_green不小于t_pass，则路口控制器30将指示车辆列队系统中的引导车辆通知其他车辆：车辆列队系统将维持当前速度和间隙距离以安全地驾驶通过信号化路口。备选地，路口控制器30可以直接地通知其他车辆。
路口控制器30还将t_pass与t_red相比较。如果比较指示车辆列队的一部分将在t_red处到达路口，则路口控制器30指示车辆列队系统中的引导车辆继续通知其他车辆：车辆列队系统将在信号化路口处停止的时间。备选地，路口控制器30可以直接地通知其他车辆。
图6图示了用于控制匝道处的车辆列队的系统的示例流程图。图7图示了具有连接两个道路的匝道60的示例路口。匝道可以将主要干线(例如，高速公路、州际、高速公路)连接到连络道路或者次要道路。匝道60可以是逐渐地从主要干道转向到次要道路的离开匝道，其可以垂直于主要干线。匝道60上的拥塞可以是由于次要道路处的交通信号或者停止标志。另外，次要道路上的拥塞可以容易地返回到主要道路。
如在此所描述的路口可以是匝道60与主要道路的路口或者可以是匝道60与次要道路的路口。在与当路口是匝道60时用于控制车辆列队的系统的流程图的图4的比较中，动作S101-S107可以以上文所描述的相同或者类似方式执行。例如，在动作S101处交通数据包括匝道入口和出口上的动态交通信息，并且在动作S105处确定车辆列队系统速度和到匝道入口或者出口的距离。
然而，对于匝道60而言，可以修改动作中的一些动作。例如，在动作S209中，不是用于路口的相位改变，路口控制器30可以确定匝道60对于列队是否是可通行的。总之，当在列队到达匝道60时匝道60上存在用于车辆列队的空间时，匝道60可以被认为是对于列队可通行的。请注意，这可以通过匝道60的次要道路大小上的交通信号的相位改变确定。但是很有可能，多个因素可能影响匝道60是否对于列队可通行。因素可以包括用于匝道60的信号的相位、针对匝道60的拥塞的交通数据、匝道60的大小和对于匝道进行的局部观察。
路口控制器30可以分析针对匝道60的交通数据，以确定可能存在的空间量。即，路口控制器30可以基于交通数据计算时间，直到匝道包括用于车辆列队的空间。可以根据交通水平与匝道60上的容量之间的历史相关性做出估计。例如如在S101中接收到的交通数据可以包括交通水平(例如，低、中、高或附加水平)，并且路口控制器30将交通水平与可以附加地适配在匝道60上的估计数目的车辆相关联。路口控制器30可以在列队将到达匝道60时比较用于估计交通的这些值，如由S107所确定的。
在动作S211中，路口控制器30将列队的车辆的数目与匝道的容量相比较。当容量大于列队的车辆的数目时，路口控制器30转到动作S215，并且列队的路由被维持、列队的速度被维持、和/或列队的间隙距离被维持。当容量小于列队的车辆的数目时，路口控制器30转到动作S213，并且可以做出一个或多个校正。校正可以调节路由。当列队不能适配在匝道中时，路口控制器30重新确定列队路径以找到具有足够的容量的另一匝道。新路径可以使用来自主要道路的后续出口作为原点和原始目的地生成。校正可以使列队加速以在拥塞使得匝道的容量太低之前到达匝道。校正可以使列队减速以给定用于交通畅通的时间和匝道的容量增加。
在一个示例中，路口控制器30可以使得列队将编队改变为适配在匝道的可用容量中的模式。模式改变可以修改单线列队以具有两个或两个以上并行线，其可以允许列队适配在匝道上。路口控制器30可以减少匝道上的车辆之间的间隙距离以增加容量。
在另一示例中，引导车辆可以使用一个或多个传感器做出观察，以确定匝道是否具有用于列队的容量。传感器(诸如照相机、光检测和范围(LIDAR)设备或者雷达设备)可以采集匝道60的状态的测量结果。当传感器数据指示存在匝道60上的容量时，路口控制器30转到动作S215，并且列队的路由被维持，列队的速度被维持，和/或列队的间隙距离被维持以继续为计划到匝道60。当容量小于列队的车辆的数目时，路口控制器30转到动作S213，并且对路径做出调节，或者列队被调节以允许用于匝道60的状态的时间改变。
图8图示了具有一个或多个停止标志67的示例路口。在与当路口是匝道60时用于控制车辆列队的系统的流程图的图4的比较中，动作S101-S105可以以上文所描述的相同或者类似方式执行。路口控制器30可以基于列队中的车辆的数目和车辆之间的间距计算通过路口所要求的时间。路口控制器30可以标识用于车辆列队的大小，并且基于车辆列队的大小计算直到车辆列队到达停止路口的时间。响应于时间低于阈值，路口控制器30可以向停止路口附近的车辆生成消息。车辆列队系统中的引导车辆可以向附近车辆广播警报车辆列队系统不久将到达停止标志的消息。消息可以包括通过具有停止标志的路口所要求的时间。消息可以使用DSRC、蓝牙或者另一无线技术被传送到附近车辆。车辆列队在停止标志67处停止。引导车辆可以暂停以允许车辆之间的间隙距离接近。
车辆列队在没有任何分离的情况下一起穿过路口66。在一个示例中，在没有车辆列队的任何分离的情况下引导车辆列队穿过路口66之前，引导车辆可以等待来自路口控制器30或者预定数目的附近车辆的确认(例如，确认消息的接收)。这防止车辆列队由进入路口的其他车辆分离。其还改进交通流的速度，因为车辆列队不需要进行多个停止。
图9图示了图1-图8的系统的示例性车辆124。车辆124之一可以是采集车辆，其被配置为采集接近于车辆124的区域中的数据。采集车辆可以包括一个或多个距离数据采集设备或者传感器(诸如光检测和范围(LIDAR)设备)。距离数据采集传感器可以生成点云数据。距离数据收集传感器可以包括激光测距仪，其旋转反射镜以将激光导向到道路上的收集车辆的周围环境或附近或者任何类型的路上的另一个收集装置。其他类型的路可以代替在此所描述的任何实施例中的道路。
连接的车辆包括通信设备和用于将车辆124的周围报告给服务器125的环境传感器阵列。连接的车辆可以包括与内置式导航系统耦合的集成通信设备。连接的车辆可以包括与车辆系统通信的专用通信设备(诸如移动设备122或者智能电话)。通信设备将车辆连接到网络(包括至少一个其他车辆和至少一个服务器)。网络可以是因特网或者连接到因特网。
传感器阵列可以包括一个或多个传感器，其被配置为检测车辆124的周围。传感器阵列可以包括多个传感器。示例传感器包括：光学距离系统(诸如LIDAR 116)、图像采集系统115(诸如照相机)、声音距离系统(诸如声音导航和测距(SONAR))、无线电距离系统(诸如无线电检测和测距(RADAR))或者另一传感器。照相机可以是可见光谱照相机、红外照相机、紫外线照相机或者另一照相机。
车辆124可以包括全球定位系统、航位推算类型系统、蜂窝位置系统或者这些或其他系统的组合，其可以被称为定位电路或者定位检测器。定位电路可以包括测量车辆124的行程距离、速度、方向等等的适合的感测设备。定位系统还可以包括接收器和相关性芯片以获得GPS信号。备选地或者附地，一个或多个检测器或者传感器可以包括建造或者嵌入到车辆124的内部中或其内的加速度计。
在一些备选方案中，附加的传感器可以被包括在车辆124中。引擎传感器111可以包括：油门传感器，其测量引擎的油门的位置或者加速器踏板的位置；制动器传感器，其测量制动机构或者制动器踏板的位置；或者速度传感器，其测量引擎的速度或者车轮的速度。另一附加的示例车辆传感器113可以包括方向盘角度传感器、速度计传感器或者转速计传感器。
移动设备122可以被集成在车辆124中，其可以包括辅助驾驶车辆，诸如自动车辆、高度辅助驾驶(HAD)和高级驾驶辅助系统(ADAS)。这些辅助驾驶系统中的任一个可以被包含到移动设备122中。备选地，辅助驾驶设备可以被包括在车辆124中。辅助驾驶设备可以包括存储器、处理器以及与移动设备122通信的系统。辅助驾驶车辆可以对以下作出响应：从地理数据库123和服务器125接收到的地理数据和从路口控制器30和/或列队控制器40接收到的驾驶命令或者导航命令。
术语自动车辆可以指代其中没有乘客被要求在车上以操作车辆的自动驾驶或者无人驾驶模式。自动车辆可以被称为机器人车辆或者自动化车辆。自动车辆可以包括乘客，但是驾驶员是不必要的。这些自动车辆可以自己停车，或者在没有人类操作者的情况下在位置之间移动货物。自动车辆可以包括多个模式和模式之间的转换。自动车辆可以按次序基于车辆的位置转向、制动或者加速车辆，并且可以对以下作出响应：从地理数据库123和服务器125接收到的地理数据和从路口控制器30和/或列队控制器40接收到的驾驶命令或者导航命令。
高度辅助驾驶(HAD)车辆可以指代未完全地替换人类操作者的车辆。相反，在高度辅助驾驶模式中，车辆可以执行一些驾驶功能并且人类操作者可以执行一些驾驶功能。车辆还可以在手动模式中驾驶，其中人类操作者练习关于车辆的运动的控制的程度。车辆还可以包括完全无人驾驶模式。其他水平的自动化是可能的。HAD车辆可以响应于车辆的位置通过转向或者制动控制车辆，并且可以对以下作出响应：从地理数据库123和服务器125接收到的地理数据和从路口控制器30和/或列队控制器40接收到的驾驶命令或者导航命令。
类似地，ADAS车辆包括一个或多个部分自动化系统，其中车辆对驾驶员进行告警。特征被设计为自动地避免碰撞。特征可以包括自适应巡航控制、自动制动、或者将驾驶员保持在正确车道中的转向调节。ADAS车辆可以基于车辆的位置或者基于从地理数据库123和服务器125接收到的地理数据和从路口控制器30和/或列队控制器40接收到的驾驶命令或者导航命令来为驾驶员发出警报。
图10图示了示例服务器125，其可以适于图1的系统。服务器125包括处理器300、通信接口305、存储器301和数据库123。输入设备(例如，键盘或者个人计算机128)可以被用于将设置输入到服务器125。可以在服务器125中提供附加的、不同的或者更少的部件。图11图示了用于图10的服务器的示例流程图。可以提供附加的、不同的或者更少的动作。
在动作S201处，处理器300或者通信接口305接收针对路口的路口定时数据。路口定时数据包括指示是否路口可以在特定方向上通过的数据。路口定时数据可以涉及交通信号(即，当交通信号将是红色或者绿色时)或者路口定时数据可以涉及路口处或附近的拥塞。通信接口305可以是用于接收针对路口的路口定时数据的装置。处理器300可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于接收针对路口的路口定时数据的装置。
在动作S203处，处理器300确定针对向路口行进的车辆列队的列队数据。列队数据包括指示车辆列队的位置和/或速度的数据。列队数据可以包括针对路口处的列队的估计到达时间。处理器300可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于计算针对列队的列队数据的装置。
在动作S205处，处理器300将路口数据与列队数据相比较来确定是否应当需要对列队进行调节。当列队数据指示列队将在路口可以由列队横穿的路口数据中所指示的时间之前到达路口时，处理器300确定列队应当减速。使列队减速的调节可以包括减少列队的速度、采取沿着路由的绕道(例如，围绕街区走)、或者将车道改变到更慢的车道。当列队数据指示列队的结尾将对于整个列队横穿路口而言到达路口太晚时，处理器300确定列队应当加速。加速列队的调节可以包括增加列队的速度、减少车辆之间的间隙距离或者将车道改变到较快的车道。对于增加速度的另一调节可以包括改变列队的模式。处理器300可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于确定对于列队的调节的装置。
在动作S207处，处理器300或者通信接口305基于动作S205的调节生成并且发送列队命令消息。处理器300可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于发生列队命令消息的装置。通信接口305可以是用于向一个或多个车辆发送列队命令消息的装置。处理器300可以等待来自车辆的确认消息并且发送补充消息直到接收到确认消息。
存储器301可以被配置为存储路口数据和列队数据。存储器301可以临时存储列队命令和用于将路口数据和列队数据进行比较的查找表。
图12图示了图1的系统的示例性移动设备122。移动设备122包括处理器200、存储器204、输入设备203、通信接口205、定位电路207、距离检测器209、显示器211和传感器206。输入设备203可以针对用于列队的默认设置从用户接收命令。默认设置可以包括车辆之间的间隙距离、车辆的模式、分析的路口的类型、列队中的车辆的数目或者其他设置。处理器200可以与车辆ECU通信，其操作一个或多个驾驶机构(例如，加速器、制动器、转向装置)。备选地，移动设备122可以是车辆ECU，其直接地操作一个或多个驾驶机构。传感器206可以包括照相机、LiDAR或者在此所描述的另一传感器。传感器206可以检测本地于移动设备122的拥塞。传感器206可以当路口接近时进行检测。附加的、不同的或者更少的部件对于移动设备122而言是可能的。图12图示了用于移动设备122的操作的示例流程图。可以提供附加的、不同的或者更少的动作。
在动作S301处，处理器200使用定位电路207生成针对车辆列队的位置数据。引导车辆或者跟随车辆中的任一个的位置可以表示列队的位置。定位电路207或者处理器200检测移动设备122或者车辆的地理位置并且可以向服务器发送针对移动设备122的地理位置。定位电路207是用于检测或者确定地理位置的一个示例装置。处理器200还可以包括用作用于检测或者确定地理位置的装置的电路。移动设备122的检测到的地理位置可以包括纬度和经度对。地理位置可以在时间或者距离中的周期性间隔处检测或者采样，或者可以连续地检测。传感器206(其可以包括距离传感器、范围传感器、图像传感器或者如相对于图9所描述的另一传感器)还可以提供用于确定移动设备122的地理位置的信息。
在动作S303处，处理器200或者通信接口205从服务器接收针对即将到来的路口的路口数据，路口数据指示路口的可通信相位。针对路口的可通行相位可以包括针对具有交通信号的路口的绿色相位或者绿色和黄色相位。在其他示例中，针对路口的可通行相位可以包括具有低于阈值水平的交通拥塞或者预测交通拥塞的路口。通信接口205是用于接收路口数据的装置的示例。处理器200可以包括电路或者模块或者专用控制器作为用于接收路口数据的装置。
在动作S305处，处理器200可以执行车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口的确定。当列队的结尾具有在路口的可通行相位中通过的时间时，车辆列队可以通过即将到来的路口。如在此示例中所描述的，处理器200可以计算用于列队的结尾到达路口的估计时间，并且将估计时间与路口的可通行相位的结束相比较。处理器200可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于确定车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口的装置。
在动作S307处，处理器200或者车辆ECU 41响应于确定车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口来生成列队命令。列队命令可以改变列队的路径、改变列队的速度或者改变列队行进的车道(例如，改变列队的图案)。处理器200或者ECU 41可以包括电路或者模块或者专用控制器，以作为用于生成队列命令的装置。
在动作S309处，处理器200或者ECU 41可以执行列队命令。备选地，处理器200或者ECU 41可以指令驾驶机构执行列队命令。示例驾驶机构包括：油门，其使车辆加速或减速；转向轮，其使车辆在一个或多个方向上转弯；或者制动器，其使车辆减慢。在确定车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口指示引导车辆在路口的可通行相位之前到达路口的情况下，列队命令可以被执行以降低车辆列队的速度。在确定车辆列队是否可以在没有中断的情况下通过即将到来的路口指示跟随车辆在路口的可通行相位之后到达路口的情况下，列队命令可以被执行以提高车辆列队的速度。
处理器200可以包括路径确定(routing)模块，其包括计算原点与目的地之间的路径的专用模块或者处理器。路径确定模块是用于基于列队命令生成路由命令的示例装置。路径确定命令可以是从路径到目的地的路径。路径命令可以是驾驶指令(例如，左转、直行)，其可以被呈现给驾驶员或者乘客，或者被发送到辅助驾驶系统。显示器211是用于显示路径命令的示例装置。移动设备122可以基于排队命令来生成路径指令。路径指令可以由显示器211提供。移动设备122可以被配置为执行确定沿着从原点位置到地理区域中的目的地位置的道路网络行进的最佳路由的路径算法。使用包括来自服务器125的地图匹配值的(一个或多个)输入，移动设备122检查原点位置与目的地位置之间的潜在路径以确定最佳路径。移动设备122(其可以被称为导航设备)可以然后给终端用户提供关于以标识被要求以由终端用户采取以从原点行进到目的地位置所要求的操纵的指导的形式的最佳路径的信息。一些移动设备122示出了概括路由的显示器上的详细地图、在沿着路径的各位置处待采取的操纵的类型、某些类型的特征的位置等等。可能的路由可以基于Dijkstra方法、A星算法或搜索和/或可以被修改为考虑潜在路段的分配的成本价值的其他路径探索或者计算算法来计算。
移动设备122可以通过道路系统计划路径，或者响应于用于道路目标的附加观察的请求通过道路系统修改当前路径。例如，当移动设备122确定存在用于最佳路径的两个或两个以上备选方案并且路由之一通过初始观察点时，移动设备122选择通过初始观察点的备选方案。移动设备122可以将最佳路径与通过初始观察点的最近路径相比较。作为响应，移动设备122可以修改最佳路径以通过初始观察点。
移动设备122可以是个人导航设备(“PND”)、便携式导航设备、移动电话、个人数字助理(“PDA”)、手表、平板计算机、笔记本计算机和/或任何其他已知或以后开发的移动设备或者个人计算机。移动设备122还可以是汽车头部单元、信息娱乐系统和/或任何其他已知或以后开发的汽车导航系统。导航设备的非限制性实施例还可以包括关系数据库服务设备、移动电话设备、汽车导航设备和被用于飞行或航行的导航设备。
控制器200和/或处理器300可以包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟电路、数字电路、其组合或者其他现在已知或以后开发的处理器。控制器200和/或处理器300可以是诸如与网络、分布式处理或云计算相关联的单个设备或者设备的组合。
存储器204和/或存储器301可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器204和/或存储器301可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、电可擦程序只读存储器(EEPROM)或其他类型的存储器中的一个或多个。存储器204和/或存储器801可以是从移动设备122可移除的(诸如安全数字(SD)存储器卡)。
通信接口205和/或通信接口305可以包括任何可操作的连接。可操作的连接可以是其中信号、物理通信和/或逻辑通信可以发送和/或接收的一个。可操作的连接可以包括物理接口、电气接口和/或数据接口。通信接口205和/或通信接口305以任何现在已知或者以后开发的格式提供无线和/或有线通信。
数据库123可以包括被用于交通和/或导航相关应用的地理数据。地理数据可以包括表示道路网络的数据或者包括路段数据和节点数据的系统。路段数据表示道路，并且节点数据表示道路的终点或者路口。路段数据和节点数据指示道路和路口的位置以及道路和路口的各种属性。除路段和节点之外的其他格式可以被用于地理数据。地理数据可以包括结构化制图数据或者行人路径。
数据库还可以包括道路或者关于道路的其他属性，诸如例如地理坐标、街道名称、地址范围、深度限制、路口处的转弯限制和/或其他导航相关属性(例如，路段中的一个或多个是高速公路或者收费公路的一部分、沿着路段的停止标志和/或停车灯的位置)以及兴趣点(POI)，诸如加油站、旅馆、餐馆、博物馆、体育馆、办公室、汽车经销商、汽车修理店、建筑、商店、公园等。数据库还可以包含可以与属性(例如，关于路口)相关联的一个或多个节点数据记录，诸如例如地理坐标、街道名称、地址范围、速度限制、路口处的转弯限制和其他导航相关属性，以及POI，诸如例如，加油站、旅馆、餐馆、博物馆、体育馆、办公室、汽车经销商、汽车修理店、建筑、存储、公园等。地理数据可以附加地或者备选地包括其他数据记录，诸如例如，POI数据记录、地形数据记录、制图数据记录、路由数据和操纵数据。
数据库可以包括针对一个或多个路段的历史交通速度数据。数据库还可以包括针对一个或多个路段的交通属性。交通属性可以指示具有交通拥塞的高概率的路段。
输入设备203可以是一个或多个按钮、小键盘、键盘、鼠标、手写笔、轨迹球、摇臂开关、触摸板、语音识别电路、或者其他设备或者用于向移动设备122输入数据的部件。输入设备203和显示器211可以被组合为触摸屏，其可以是电容或者电阻的。显示器211可以是液晶显示器(LCD)面板、发光二极管(LED)屏幕、薄膜晶体管屏幕或者另一类型的显示器。显示器211的输出接口还可以包括音频能力或者扬声器。在实施例中，输入设备203可以包含具有速度检测能力的设备。
定位电路207可以包括测量移动设备122的行程距离、速度、方向等等的适合的感测设备。定位系统还可以包括接收器和相关性芯片以获得GPS信号。备选地或者附加地，一个或多个检测器或者传感器可以包括建造或者嵌入到移动设备122的内部中或其内的加速度计和/或磁性传感器。加速度计可操作以检测、识别或者测量移动设备122的平移和/或旋转运动的变化率。磁性传感器或者指南针被配置为生成指示移动设备122的航向的数据。来自加速度计和磁性传感器的数据可以指示移动设备122的定向。移动设备122从定位系统接收位置数据。位置数据指示移动设备122的位置。
定位电路207可以包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)或者用于提供位置数据的蜂窝或者类似位置传感器。定位系统可以利用GPS类型技术、航位推算类型系统、蜂窝位置或者这些或其他系统的组合。定位电路207可以包括测量移动设备122的行程距离、速度、方向等等的适合的感测设备。定位系统还可以包括接收器和相关性芯片以获得GPS信号。移动设备122从定位系统接收位置数据。位置数据指示移动设备122的位置。
定位电路207还可以包括陀螺仪、加速度计、磁强计、或者用于跟踪或者确定移动设备的运动的任何其他设备。陀螺仪可操作以检测、识别或者测量移动设备的当前定向或者定向中的改变。陀螺仪定向改变检测可以操作为移动设备的偏转、间距或者滚动的度量。
根据本公开的各种实施例，在此所描述的方法可以通过由计算机系统可执行的软件程序实现。进一步地，在示例性非限制性实施例中，实现可以包括分布式处理、组件/对象分布式处理和并行处理。备选地，虚拟计算机系统处理可以被构建为实现如在此所描述的方法或者功能中的一个或多个。
虽然本说明书描述参考特定标准和协议可以以特定实施例实现的组件和功能，但是本发明不限于这样的标准和协议。例如，对于因特网和其他分组交换网络传输的标准(例如，TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTPS)表示现有技术的示例。这样的标准由具有基本上相同功能的更快或更高效的等同物周期性地替代。具有与在此所公开的那些功能相同或者类似的功能的替换标准和协议被认为是其等同物。
计算机程序(还被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言(包括编译或者解释语言)书写，并且其可以以任何形式部署，包括作为单独程序或者模块、组件、子例程、或适于使用在计算环境中的其他单元。计算机不必对应于文件系统中的文件。程序可以被存储在保持其他程序或数据(例如，被存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、在专用于讨论中的程序的单个文件中或在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)。计算机程序可以被部署以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中所描述的过程和逻辑流能够由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。。过程和逻辑流还能够通过专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且装置还能够被实现为专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。
如在本申请中所使用的，术语“电路(circuitry)”或者“电路(circuit)”指代所有以下各项：(a)仅硬件电路实现(诸如仅模拟和/或数字电路中的实现)和(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用的话)：(1)(多个)处理器的组合或(ii)一起工作使得装置(诸如移动电话或者服务器)执行各种功能的(多个)处理器/软件(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的部分，以及(c)电路(诸如(多个)微处理器或者(多个)微处理器的一部分)，其即使软件或者固件未物理地存在，也要求用于操作的软件或者固件。
“电路”的该定义适用于在本申请中(包括在任何权利要求中)的该术语的所有使用。作为另一示例，如在本申请中所使用的，术语“电路(circuitry)”将还覆盖仅处理器(或多个处理器)或者处理器的一部分和它的(或它们的)伴随软件和/或固件的实现。例如并且如果适用于特定权利要求元素，术语“电路(circuitry)”将还覆盖基带集成电路或者用于移动电话的应用处理器集成电路或者服务器、蜂窝网络设备或者其他网络设备中的类似集成电路。
通过示例，适于计算机程序的执行的处理器包括通用微处理器和专用微处理器二者，以及任何种类的数字计算机中的任何一个或多个处理器。一般地，处理器从只读存储器或者随机存取存储器或者二者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于指令执行的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还包括或者操作性地耦合以从用于存储数据的一个或多个海量存储设备(例如，磁性、磁光盘或者光盘)接收数据、传送数据到其或者两者。然而，计算机不需要具有这样的设备。而且，计算机可以被嵌入在另一设备中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频播放器、全球定位系统(GPS)接收器，仅举几例。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备(例如，EPROM、EEPROM和闪速存储器设备)；磁盘(例如，内部硬盘或者可移除磁盘)；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM光盘。处理器和存储器能够由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。在实施例中，车辆可以被认为是移动设备，或者移动设备可以被集成到车辆中。
为了提供与用户的交互，本说明书中所描述的主题的示例可以被实现在计算机上，所述计算机具有用于将信息显示给用户的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)和用户通过其能够向计算机提供输入的键盘和定点设备(例如，鼠标或轨迹球)。其他种类的设备也可以被用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任何形式接收，包括声音输入、语音输入或者触觉输入。
术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质(诸如集中式或者分布式数据库)和/或存储一个或多个指令集的相关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应当包括能够存储、编码或者携带用于由处理器执行的指令集或者使得计算机系统执行在此所描述的方法或者操作中的任何一个或多个的任何介质。
在特定非限制性示例性实施例中，计算机可读介质可以包括固态存储器，诸如存储器卡或者安置一个或多个非易失性只读存储器的其他封装。进一步地，计算机可读介质可以是随机存取存储器或者其他易失性可重写存储器。此外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，诸如磁盘或者磁带或者其他存储设备来采集载波信号(诸如通过传输介质传递的信号)。电子邮件或者其他自含式信息档案或者档案集的数字文件附件可以被认为是分布介质(即，有形存储介质)。因此，本公开被认为是包括计算机可读介质或者分布介质和其他等同物和后继介质中的任何一个或多个，在其中数据或指令可以被存储。这些示例可以被统称为非暂态计算机可读介质。
在备选实施例中，专用硬件实现(诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件设备)可以被构建为实现在此所描述的示例中的一个或多个。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。在此所描述的一个或多个实施例可以使用两个或更多个特定互连硬件模块或设备来实现功能，互连硬件模块或设备具有可以在模块之间和通过模块传送的相关控制和数据信号，或者作为专用集成电路的部分。
在本说明书中所描述的主题的实施例可以被实现在计算系统中，其包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或者其包括中间件部件(例如，应用服务器)，或者其包括前端部件(例如，具有用户通过其可以与本说明书中所描述的主题的实施方式交互的图形用户接口或网络浏览器的客户端计算机)，或者一个或多个这样的后端、中间件或前端部件的任何组合。系统的部件可以以任何形式或数字数据通信例如通信网络的介质相互连接。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)(例如，因特网)。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常远离彼此并且典型地通过通信网络相互作用。客户端和服务器的关系借助于在相应的计算机上运行并且彼此具有的客户端-服务器关系的计算机程序出现。
在此所描述的实施例的图示旨在提供各种实施例的结构的一般理解。图示不旨在用作利用在此所描述的结构或者方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开时，许多其他实施例可以对于本领域的技术人员而言是明显的。可以使用并且从本公开导出其他实施例，使得在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出结构和逻辑替换和改变。附加地，图示仅是代表的并且可以不按比例绘制。图示内的某些比例可能被放大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开和附图将被认为是说明性而非限制性的。
虽然本说明书包含许多细节，但是不应当被解释为对本发明或者可以主张什么的范围的限制，而是特定于本发明的特定实施例的特征的描述。在分离的实施例的上下文中在该说明书中所描述的某些特征还能够组合被实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征还可以分离地或者以任何适合的子组合被实现在多个实施例中。而且，尽管特征可以在上文中被描述为在某些组合中作用并且甚至如此初始地要求保护，但是在一些情况下，可以从组合切除所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。
类似地，虽然操作以特定次序在附图中描绘并且在此描述，但是这不应该被理解为要求这样的操作以所示的特定次序或者以顺序次序执行，或者全部所图示的操作被执行以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。而且，上文所描述的实施例中的各种系统部件的分离不应当被理解为要求所有实施例中的这样的分离。
本公开的一个或多个实施例可以仅出于方便在此单独地和/或共同地被称为术语“发明”并且不旨在自愿地将本申请的范围限于任何特定发明或者发明构思。而且，虽然在此已经图示并且描述特定实施例，但是应当理解，被设计为实现相同或者类似目的的任何后续布置可以针对示出的特定实施例替代。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和全部后续适配或者变化。在评阅描述时，以上实施例和在此未特别地描述的其他实施例的组合对于本领域的技术人员而言是明显的。
本公开的摘要被提供以符合37C.F.R.§1.72(b)并且在理解其将不被用于解译或者限制权利要求的范围或者意义的情况下提交。另外，在前述详细描述中，各种特征出于使本公开合理化的目的在单个实施例中一起分组或者描述。本公开将不被解释为反映要求保护的实施例要求比每个权利要求中明确地记载的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求反映，发明主题可以涉及小于所公开的实施例中的任一个的所有特征。因此，以下权利要求在此被并入详细描述中，并且每个权利要求其自己作为定义分离地要求保护的主题。
应预期到，前述详细描述被认为是说明性而不是限制性的，并且应理解到，包括所有等同物的以下权利要求旨在定义本发明的范围。除非规定到该效果，否则权利要求不应当被理解为限于所描述的次序或者元件。因此，落在以下权利要求和其等同物的范围和精神内的所有实施例被要求保护作为本发明。
还公开了本发明的以下示例实施例：
实施例1：
一种用于控制车辆列队通过路口的方法，所述方法包括：
接收针对所述车辆列队的至少第一车辆的位置数据；
将针对所述第一车辆的所述位置数据地图匹配到道路网络；
响应于经匹配的所述位置数据，标识所述道路网络中的路口；
确定针对所述路口的时间段；
通过由处理器计算针对所述车辆队列的第二车辆的到所述路口的距离；
通过由所述处理器基于针对所述车辆队列的所述第二车辆的到所述路口的所述距离来计算行进时间；
通过由所述处理器执行针对所述路口的所述时间段与针对所述第二车辆的所述行进时间的比较；以及
由所述处理器响应于所述比较来生成列队命令。
实施例2：
根据实施例1所述的方法，还包括：
接收针对所述路口的信号相位数据，其中所述路口是信号化路口并且所述时间段基于针对所述路口的所述信号相位数据来确定。
实施例3：
根据实施例1和2中的任一项所述的方法，其中所述信号相位数据包括信号相位和定时(SPaT)消息。
实施例4：
根据实施例1-3中的任一项所述的方法，还包括：
计算绿色相位时间、黄色相位时间或者红色相位时间作为针对路口的时间段，其中比较将行进时间与绿色相位时间、黄色相位时间或者红色相位时间相比较。
实施例5：
根据实施例1-4中的任一项所述的方法，还包括：
将红色相位时间与第二车辆的行进时间相比较以确定车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过路口。
实施例6：
根据实施例1-5中的任一项所述的方法，其中计算针对车辆列队的第二车辆的到路口的距离包括：
基于多个车辆中车辆的数量、一个或多个车辆长度、车辆之间的间隙的数量和一个或多个间隙距离，计算列队长度；以及
基于列队长度和列队速度，计算用于第二车辆的行进时间。
实施例7：
根据实施例1-6中的任一项所述的方法，其中列队命令指示第一车辆或者第二车辆调节速度。
实施例8：
根据实施例1-7中的任一项所述的方法，其中列队命令指示第一车辆向车辆列队的第二车辆或者另一车辆发送驾驶命令。
实施例9：
根据实施例1-8中的任一项所述的方法，其中列队命令指示第一车辆或者第二车辆调节车辆列队中的车辆之间的一个或多个间隙。
实施例10：
根据实施例1-9中的任一项所述的方法，其中路口是匝道，其中确定用于路口的时间段包括：
接收针对匝道的交通数据；以及
基于交通数据，计算直到匝道包括用于车辆列队的空间为止的时间。
实施例11：
根据实施例1-10中的任一项所述的方法，其中路口是停止路口，其中确定用于路口的时间段包括：
标识针对车辆列队的大小；以及
基于车辆列队的大小，计算直到车辆列队到达停止路口为止的时间，
其中列队命令指示车辆列队以在不分离的情况下穿过停止路口。
实施例12：
根据实施例1-11中的任一项所述的方法，其中第一车辆是车辆列队的引导车辆。
实施例13：
一种装置，其被配置为执行和/或控制实施例1-12中的任一项的方法或者包括用于执行和/或控制实施例1-12中的任一项的装置。
实施例14：
一种装置，包括至少一个处理器和包括用于一个或多个程序的计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和被配置为利用至少一个处理器执行和/或控制实施例1-12中的任一项的方法的计算机程序代码。
实施例15：
一种包括可操作以使得处理器当计算机程序在处理器上执行时执行和/或控制实施例1-12中的任一项的方法的指令的计算机程序。

Claims (15)

1.一种用于控制车辆列队通过路口的方法，所述方法包括：
接收针对所述车辆列队的至少第一车辆的位置数据；
将针对所述第一车辆的所述位置数据地图匹配到道路网络；
响应于经匹配的所述位置数据，标识所述道路网络中的匝道路口；
确定针对所述匝道路口的时间段，其中确定针对所述匝道路口的时间段包括：
接收针对所述匝道路口的交通数据；以及
基于所述交通数据，计算直到匝道包括用于所述车辆列队的空间为止的时间；
由处理器计算针对所述车辆列队的最后车辆的到所述路口的距离；
由所述处理器基于针对所述车辆列队的所述最后车辆的到所述路口的所述距离来计算行进时间；
由所述处理器执行针对所述路口的所述时间段与针对所述最后车辆的所述行进时间的比较；以及
由所述处理器响应于所述比较来生成列队命令，使得所述车辆列队的紧密被维持，
其中响应于经比较而确定所述列队不能适配在匝道上，所述列队命令指示所述第一车辆或者第二车辆调节速度以执行以下校正中的一项或多项：
使所述列队加速以在拥塞使得所述匝道的容量太低之前到达匝道；
使所述列队减速以给予用于交通畅通的时间和匝道的容量增加的时间；
重新确定所述列队的路径以找到具有足够的容量的另一匝道；
减少所述车辆列队中的车辆之间的间隙距离；或者
将所述列队的队形从单线列队修改为具有两个或两个以上并行线，以允许列队适配在所述匝道上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中计算针对所述车辆列队的所述最后车辆的到所述匝道路口的所述距离包括：
基于所述车辆列队中车辆的数量、一个或多个车辆长度、车辆之间间隙的数量和一个或多个间隙距离来计算列队长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述列队命令指示所述第一车辆向所述车辆列队的另一车辆发送驾驶命令。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中控制所述车辆列队通过匝道路口由所述车辆列队的与服务器通信的引导车辆执行，并且其中所述引导车辆使用车辆对车辆通信向所述车辆列队的其他车辆发所述列队命令。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述服务器从交通服务接收针对所述匝道的所述交通数据并且所述引导车辆从所述服务器接收所述交通数据。
6.一种装置，包括：
位置模块，其被配置为接收针对车辆列队的至少一个车辆的位置数据；
地理数据库，其被配置为存储指示道路网络的数据；
路口模块，其被配置为将针对所述车辆的所述位置数据匹配到被存储在所述地理数据库中的所述道路网络的路口；
定时模块，其被配置为标识针对与针对所述车辆的所述位置数据匹配的所述道路网络的所述路口的时间段，其中标识针对与针对匝道路口的时间段包括：
接收针对所述匝道路口的交通数据；以及
基于所述交通数据，计算直到匝道包括用于所述车辆列队的空间为止的时间；以及
控制器，其被配置为计算到所述匝道路口的行进时间并且被配置为执行针对所述匝道路口的所述时间段与到所述匝道路口的所述行进时间的比较，其中所述控制器响应于所述比较来生成列队命令，使得所述车辆列队的紧密被维持，
其中响应于经比较而确定所述列队不能适配在匝道上，所述列队命令指示第一车辆或者第二车辆调节速度以执行以下校正中的一项或多项：
使所述列队加速以在拥塞使得所述匝道的容量太低之前到达匝道；
使所述列队减速以给予用于交通畅通的时间和匝道的容量增加的时间；
重新确定所述列队的路径以找到具有足够的容量的另一匝道；
减少所述车辆列队中的车辆之间的间隙距离；或者
将所述列队的队形从单线列队修改为具有两个或两个以上并行线，以允许列队适配在所述匝道上。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述列队命令指示所述第一车辆向所述车辆列队的另一车辆发送驾驶命令。
8.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括用以执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法的指令。
9.一种引导车辆的引擎控制单元，被配置为执行根据权利要求4或5所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括用以执行根据权利要求4或5所述的方法的指令。
11.一种用于经由引导车辆控制车辆列队通过匝道路口的方法，所述方法包括：
使用定位电路生成针对车辆列队的位置数据；
向服务器发送所述位置数据；
从所述服务器接收针对即将到来的匝道路口的路口数据，所述路口数据包括交通数据，所述路口数据指示所述路口的可通行相位；
执行所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的确定；以及
响应于所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的所述确定，生成列队命令以使得所述车辆列队的紧密被维持，
其中所述方法还包括：
在所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的所述确定指示容量小于所述列队中的车辆的数目，执行所述列队命令以减小车辆之间的间隙距离和/或将所述列队的队形从单线列队修改为具有两个或两个以上并行线。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的所述确定指示引导车辆在所述路口的所述可通行相位之前到达所述路口的情况下，执行所述列队命令以降低所述车辆列队的速度；以及
在所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的所述确定指示跟随车辆在所述路口的所述可通行相位之后到达所述路口的情况下，执行所述列队命令以提高所述车辆列队的所述速度。
13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：
在所述车辆列队是否能够在没有中断的情况下通过所述即将到来的路口的所述确定指示所述容量小于所述列队中的车辆的数目，执行所述列队命令以调节路由。
14.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括用以执行根据权利要求11至13中任一项所述的方法的指令。
15.一种引导车辆的引擎控制单元，包括根据权利要求14所述的非暂态计算机可读介质。
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