CN115923508A - 车辆基础设施互联系统中的流量控制方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆基础设施互联系统中的流量控制方法，所述方法包括：从路边传感器接收流量控制相关的信息；基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。本发明还涉及一种车辆基础设施互联系统中的流量控制设备、计算机存储介质、计算机程序产品、基础设施计算单元ICU以及车辆。

Description

车辆基础设施互联系统中的流量控制方法及设备

技术领域

本发明涉及交通流量控制领域，更具体地，涉及一种车辆基础设施互联系统中的流量控制方法及设备、计算机存储介质、计算机程序产品、基础设施计算单元ICU以及车辆。

背景技术

目前的动态限速系统是通过可变消息路牌来被动地发出限速信号，提醒驾驶员在设计车速下行驶。但是大多数情况下，该速度值是推荐值，并不强制要求驾驶员执行。由于每辆车的车速的不确定性，该系统无法在设计车速下准确控制实际交通流量。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种车辆基础设施互联系统中的流量控制方法，所述方法包括：从路边传感器接收流量控制相关的信息；基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述控制信号为速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还包括：将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还包括：经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述车辆状态信息包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述流量控制相关的信息包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号还包括：在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆基础设施互联系统中的流量控制设备，所述设备包括：第一接收装置，用于从路边传感器接收流量控制相关的信息；计算装置，用于基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及第一发送装置，用于将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述控制信号为速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还包括：第二发送装置，用于将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还包括：第二接收装置，用于经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及调整装置，用于基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述车辆状态信息包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述流量控制相关的信息包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述计算装置还配置成：在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机存储介质，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如前所述的方法。

根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆基础设施互联系统中的基础设施计算单元ICU，所述基础设施计算单元ICU包括如前所述的设备。

根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆，所述车辆经由路边单元与如前所述的设备进行交互。

作为上述方案的补充或替换，该车辆可包括接收装置，用于从路边单元接收控制信号；控制装置，用于基于所述控制信号以及外部环境信息，对所述车辆进行控制；以及发送装置，用于定期向路边单元反馈车辆状态信息（包括位置、速度以及周围车辆的本地感测结果）。

作为上述方案的补充或替换，该车辆配置成在收到包括限速值的控制信号后，自动进入自适应巡航控制模式并以该限速值或低于该限速值的速度进行行驶。

本发明的实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方案通过基于从路边传感器接收的流量控制相关的信息来计算针对当前路面的控制信号，并将计算得出的控制信号发送给路边单元，使得经由该路边单元将控制信号传输给行驶在当前路面上的车辆，以便使车辆按照预期的行驶方式（例如，预期的速度和/或预期的行驶车道）来行进，并进而实现更好的流量控制的目的。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制设备的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统V2I的场景示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统V2I的系统架构图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例；

图6示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例；以及

图7示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例的流量控制方案。

图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方法1000的流程示意图。如图1所示，流量控制方法1000包括如下步骤：

在步骤S110中，从路边传感器接收流量控制相关的信息；

在步骤S120中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及

在步骤S130中，将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

自动驾驶系统是一个高度复杂的大系统产业集成，车辆在多个子系统技术的加持下，实现不同程度的自动驾驶。中国汽车工业协会对自动驾驶汽车的定义为：自动驾驶汽车是搭载先进车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术，实现车与X(人、车、路、后台等)智能信息的交换共享，并具备复杂环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，并最终可替代人来操作的新一代汽车。在自动驾驶整套系统中，以V2X技术为基础的汽车网联化和道路智能化是实现自动驾驶的重要支撑。

车辆基础设施互联系统（V2I）是自动驾驶系统中的重要组成部分，它指车载设备与路侧基础设施(如红绿灯、交通摄像头、路侧单元等)进行通信，路侧基础设施也可以获取附近区域车辆的信息并发布各种实时信息。在V2I系统中，在路边（例如道路边沿、路口、红绿灯等处）安装额外的传感器。路边传感器收集物体信息并传送到基础设施计算单元（ICU）。ICU 融合和过滤信息并将它们传输到路边单元（RSU）。RSU通过车载控制单元OBU和网关将其广播给车辆。

术语“流量控制相关的信息”是指由路边传感器所收集的附近区域车辆的信息，这些信息可用于后续的流量控制。在一个实施例中，流量控制相关的信息可包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。在本发明的上下文中，“可通信车辆”即是指可与车辆基础设施互联系统进行通信、并基于从车辆基础设施互联系统接收的控制信号进行相应控制的车辆，而“不可通信车辆”即是指一般车辆，这些车辆无法与车辆基础设施互联系统进行互动。

在一个实施例中，移动状态包括该车辆的移动速度、加速度、横摆角或航向角。在一个实施例中，“智能驾驶水平”即表示自动驾驶的等级，该等级可例如分为0至5级。具体来说，级别0为无自动化。在该级别，驾驶员完全负责控制车辆，执行转向，制动，加速或减速之类的任务。0级车辆可以具有安全功能，例如倒车摄像头，盲区警告和碰撞警告。即使是自动紧急制动，如果在即将发生的碰撞中进行主动制动，也将被归类为0级，因为它不会在持续时间内起作用。级别1为驾驶员协助。在此级别上，自动化系统在特定情况下开始接管车辆，但没有完全接管。1级自动化的一个示例是自适应巡航控制，它通常在高速公路驾驶中控制加速和制动。根据功能的不同，驾驶员可以将脚从踏板上移开。级别2为部分自动化。在此级别上，由于对周围环境的意识增强，车辆可以执行更复杂的功能，将转向（横向控制）与加速和制动（纵向控制）结合在一起。 级别3为条件自动化。在级别3，驾驶员可以完全脱离驾驶行为，但仅在特定情况下才可以。条件可能限于某些车速，道路类型和天气条件。但是由于驾驶员可以将精力集中在其他任务上，例如看电话或看报纸，因此通常被认为是自动驾驶的最初切入点。级别4为高度自动化。 在这个级别上，车辆的自动驾驶系统完全能够监视驾驶环境并处理常规路线和条件下的所有驾驶功能。但是，根据车辆的操作设计域（ODD），系统在极少数情况下可能需要驾驶员介入。在这些情况下，车辆可以警告驾驶员存在某种环境条件，需要驾驶员进行干预。人为控制，例如大雪。级别5为完全自动化。具有5级能力的车辆是完全自主的。完全不需要驾驶员在方向盘后方。实际上，第5级车辆甚至可能没有方向盘或油门/刹车踏板。5级车辆可能具有“智能驾驶室”，因此乘客可以发出语音命令来选择目的地或设置驾驶室条件，例如温度或媒体选择。

术语“针对当前路面的控制信号”表示针对路边基础设施附近路面上行驶的车辆的控制信号。支持V2X技术的车辆（即，可通信车辆）在接收到该控制信号后，会根据周围环境信息（例如前车的速度和状态等）对本车进行相应控制。在这些可通信车辆的支持下，可实现交通流量的动态调节，并使得该调节的效率较高，较接近理想情形。在一个实施例中，控制信号为速度控制值。也就是说，在收到该控制信号（即速度控制值）后，可通信车辆将自动按基础设施设计的速度来进行行驶，从而优化当前的交通流量。

如前所述，车辆包括可通信车辆（即，支持V2X技术的车辆）以及不可通信车辆。为了及时将速度控制值通知到一般车辆（即，不可通信车辆）的驾驶者，在一个实施例中，上述方法1000还可包括：将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

尽管图1中未示出，在一个实施例中，上述方法1000还包括：经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。所述车辆状态信息可包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

在一个实施例中，步骤S120包括：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。在一个实施例中，步骤S120还包括：在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

在另一个实施例中，步骤S120包括：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

在又一个实施例中，步骤S120包括：在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

另外，本领域技术人员容易理解，本发明的上述一个或多个实施例提供的车辆基础设施互联系统中的流量控制方法1000可通过计算机程序来实现。例如，该计算机程序包含在一种计算机程序产品中，该计算机程序被处理器执行时实现本发明的一个或多个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方法1000。又例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如U盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方法1000。

参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制设备2000的结构示意图。如图2所示，流量控制设备2000包括：第一接收装置210、计算装置220以及第一发送装置230。其中，第一接收装置210用于从路边传感器接收流量控制相关的信息；计算装置220用于基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及第一发送装置230用于将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

车辆基础设施互联系统（V2I）是自动驾驶系统中的重要组成部分，它指车载设备与路侧基础设施(如红绿灯、交通摄像头、路侧单元等)进行通信，路侧基础设施也可以获取附近区域车辆的信息并发布各种实时信息。在V2I系统中，在路边（例如道路边沿、路口、红绿灯等处）安装额外的传感器。路边传感器收集物体信息并传送到基础设施计算单元（ICU）。ICU 融合和过滤信息并将它们传输到路边单元（RSU）。RSU通过车载控制单元OBU和网关将其广播给车辆。

术语“流量控制相关的信息”是指由路边传感器所收集的附近区域车辆的信息，这些信息可用于后续的流量控制。在一个实施例中，流量控制相关的信息可包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。在本发明的上下文中，“可通信车辆”即是指可与车辆基础设施互联系统进行通信、并基于从车辆基础设施互联系统接收的控制信号进行相应控制的车辆，而“不可通信车辆”即是指一般车辆，这些车辆无法与车辆基础设施互联系统进行互动。

在一个实施例中，移动状态包括该车辆的移动速度、加速度、横摆角或航向角。在一个实施例中，“智能驾驶水平”即表示自动驾驶的等级，该等级可例如分为0至5级。具体来说，级别0为无自动化。在该级别，驾驶员完全负责控制车辆，执行转向，制动，加速或减速之类的任务。0级车辆可以具有安全功能，例如倒车摄像头，盲区警告和碰撞警告。即使是自动紧急制动，如果在即将发生的碰撞中进行主动制动，也将被归类为0级，因为它不会在持续时间内起作用。级别1为驾驶员协助。在此级别上，自动化系统在特定情况下开始接管车辆，但没有完全接管。1级自动化的一个示例是自适应巡航控制，它通常在高速公路驾驶中控制加速和制动。根据功能的不同，驾驶员可以将脚从踏板上移开。级别2为部分自动化。在此级别上，由于对周围环境的意识增强，车辆可以执行更复杂的功能，将转向（横向控制）与加速和制动（纵向控制）结合在一起。 级别3为条件自动化。在级别3，驾驶员可以完全脱离驾驶行为，但仅在特定情况下才可以。条件可能限于某些车速，道路类型和天气条件。但是由于驾驶员可以将精力集中在其他任务上，例如看电话或看报纸，因此通常被认为是自动驾驶的最初切入点。级别4为高度自动化。 在这个级别上，车辆的自动驾驶系统完全能够监视驾驶环境并处理常规路线和条件下的所有驾驶功能。但是，根据车辆的操作设计域（ODD），系统在极少数情况下可能需要驾驶员介入。在这些情况下，车辆可以警告驾驶员存在某种环境条件，需要驾驶员进行干预。人为控制，例如大雪。级别5为完全自动化。具有5级能力的车辆是完全自主的。完全不需要驾驶员在方向盘后方。实际上，第5级车辆甚至可能没有方向盘或油门/刹车踏板。5级车辆可能具有“智能驾驶室”，因此乘客可以发出语音命令来选择目的地或设置驾驶室条件，例如温度或媒体选择。

术语“针对当前路面的控制信号”表示针对路边基础设施附近路面上行驶的车辆的控制信号。支持V2X技术的车辆（即，可通信车辆）在接收到该控制信号后，会根据周围环境信息（例如前车的速度和状态等）对本车进行相应控制。在这些可通信车辆的支持下，可实现交通流量的动态调节，并使得该调节的效率较高，较接近理想情形。在一个实施例中，控制信号为速度控制值。也就是说，在收到该控制信号（即速度控制值）后，可通信车辆将自动按基础设施设计的速度来进行行驶，从而优化当前的交通流量。

如前所述，车辆包括可通信车辆（即，支持V2X技术的车辆）以及不可通信车辆。为了及时将速度控制值通知到一般车辆（即，不可通信车辆）的驾驶者，在一个实施例中，上述设备2000还可包括：第二发送装置，用于将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

尽管图2中未示出，在一个实施例中，上述设备2000还包括：第二接收装置，用于经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及调整装置，用于基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。在一个或多个实施例中，车辆状态信息包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

在一个实施例中，计算装置220配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。在一个实施例中，该计算装置220还配置成：在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

在另一个实施例中，计算装置220配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

在又一个实施例中，计算装置220配置成：在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

上述流量控制设备2000在一个或多个实施例中可包含或集成在基础设施计算单元ICU中。转到图3，它示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统V2I的场景示意图。在图3中，基础设施计算单元ICU（未示出）从路边传感器320接收流量控制相关的信息；接着，该基础设施计算单元ICU基于所述信息计算针对当前路面的控制信号（例如速度控制值60km/h）并将该控制信号发送给路边单元330，使得路边单元330能够将控制信号（例如速度控制值60km/h）传输给行驶在所述当前路面上的车辆312、314、316以及318。而且，基础设施计算单元ICU还将控制信号发送给消息路牌340以便进行显示和提醒。

在一个实施例中，车辆312、314、316以及318配置了V2X技术，它们在收到来自路边单元330的限速控制信号后，就会在该速度下自动进行自适应巡航控制（ACC），从而这些“可通信车辆”在每个车道上形成一个控制终端网，可以以预期速度来控制交通流量。通过这种更好的控制，可以优化流量以接近设计流量，从而达到最佳的流量效果。

图4示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统V2I的系统架构图。如图4所示，首先，路边传感器410与基础设施计算单元420进行交互。基础设施计算单元420可以从路边传感器410获得它们所感知的交通流量以及每个车道上行驶的车辆的跟踪结果。接着，基础设施计算单元420将基于这些信息来计算和判断当前道路的最佳速度控制。ICU将限速信息发送给路边单元RSU 430，该路边单元430负责与车辆450进行沟通。另外，基础设施计算单元420还会将限速信息发送给可变消息路牌440，这将在显示屏上显示以提醒传统车辆（一般不支持V2X技术的车辆）的驾驶员。经过与路边单元430之间的交互（例如使用CV2X协议），V2X车辆450将在限速下行驶。并且其车辆状态信息也将通过RSU 430返回给ICU 420，以动态调整交通流量控制。这里的信息可以是位置、速度、附近车辆的本地感测结果等。

图5示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例。如图5所示，在路面560上行驶有多部车辆，这些车辆包括可通信车辆512、514、516、518以及520（支持V2X协议）以及不可通信车辆522、524、526、528、530、532以及534，它们均沿方向550行驶。路面560包括多个车道562、564、566以及568，其中在车道562上行驶有车辆522、514以及528；在车道564上行驶有车辆512、524、526以及520；在车道566上行驶有车辆516以及530；在车道568上行驶有车辆532、534以及518。

如图5所示，可通信车辆的数量大于等于车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆。在这种情形下，基于目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。在一个实施例中，目标限速值为60kph，而速度控制值为58kph。接着，把第一控制信号发送给可通信车辆512、514、516、518以及520，则这些可通信车辆的驱动速度将根据周围环境信息（包括前车的速度和状态）来进行微调。

如果相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，该第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆（例如可通信车辆512）的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值，从而可以缩短可通信车辆之间的距离。在该实施例中，速度控制值也可适应性地进行调整。

图6示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例。如图6所示，在路面660上行驶有多部车辆，这些车辆包括可通信车辆612、614、616、618以及620（支持V2X协议）以及不可通信车辆622、624、626、628、630、632以及634。路面660包括多个车道662、664、666以及668，其中在车道662上行驶有车辆622、614以及628；在车道664上行驶有车辆612、624、626以及620；在车道666上行驶有车辆616、618以及630；在车道668上行驶有车辆632以及634。

在图6的示例中，可通信车辆的数量大于或等于车道数量，但并非每条车道上均有可通信车辆，例如在车道668上无可通信车辆。因而，在这种情况下，可由ICU计算得出第三控制信号，该第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆（例如可通信车辆616）进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道（即车道668）。这样，所有车道662至668上均有可通信车辆，随后的控制可如图5所示，在此就不再赘述。

图7示出了根据本发明的一个实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制实例。如图7所示，在路面760上行驶有多部车辆，这些车辆包括可通信车辆712以及714（支持V2X协议）以及不可通信车辆722、724、726、728、730、732以及734。路面760包括多个车道762、764、766以及768，其中在车道762上行驶有车辆726；在车道764上行驶有车辆712、722、724、以及730；在车道766上行驶有车辆728以及732；在车道768上行驶有车辆714以及734。

如图7所示，可通信车辆的数量小于车道数量但大于或等于第二阈值（例如为2），并且可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值。这时，ICU可计算得出第四控制信号，该第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于目标限速值（例如60kph）的速度控制值（例如58kph）而确定。举例来说，在一个示例中，将车辆712的控制速度设置为53kph，而将车辆714的控制速度设置为55kph。在一个实施例中，上述控制速度基于可通信车辆未覆盖的车道的流量的反馈来进行调节。这样，可使得不可通信车辆进行变道，提高可通信车辆未覆盖的车道的密度，从而降低该车道的通行速度。例如，在图7中，不可通信车辆722和724从车道764切换到车道762，而不可通信车辆730从车道764切换到车道766，这样增加了车道762以及766的车流密度，间接使这些车道的通信速度降低。

综上，本发明的实施例的车辆基础设施互联系统中的流量控制方案通过基于从路边传感器接收的流量控制相关的信息来计算针对当前路面的控制信号，并将计算得出的控制信号发送给路边单元，使得经由该路边单元将控制信号传输给行驶在当前路面上的车辆，以便使车辆按照预期的行驶方式（例如，预期的速度和/或预期的行驶车道）来行进，并进而实现更好的流量控制的目的。

尽管以上说明书只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (24)

1.一种车辆基础设施互联系统中的流量控制方法，其特征在于，所述方法包括：

从路边传感器接收流量控制相关的信息；

基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及

将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述控制信号为速度控制值。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

4. 如权利要求1所述的方法，还包括：

经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及

基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述车辆状态信息包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述流量控制相关的信息包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。

7.如权利要求6所述的方法，其中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：

在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。

8.如权利要求7所述的方法，其中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号还包括：

在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

9.如权利要求6所述的方法，其中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：

在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

10.如权利要求6所述的方法，其中，基于所述信息计算针对当前路面的控制信号包括：

在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

11.一种车辆基础设施互联系统中的流量控制设备，其特征在于，所述设备包括：

第一接收装置，用于从路边传感器接收流量控制相关的信息；

计算装置，用于基于所述信息计算针对当前路面的控制信号；以及

第一发送装置，用于将所述控制信号发送给路边单元，使得所述路边单元能够将所述控制信号传输给行驶在所述当前路面上的车辆。

12.如权利要求11所述的设备，其中，所述控制信号为速度控制值。

13.如权利要求12所述的设备，还包括：

第二发送装置，用于将所述速度控制值发送给消息路牌以便进行显示。

14. 如权利要求11所述的设备，还包括：

第二接收装置，用于经由所述路边单元，从第一车辆接收车辆状态信息；以及

调整装置，用于基于所述车辆状态信息以及所述流量控制相关的信息，动态调整针对所述第一车辆和/或其他车辆的速度控制值。

15.如权利要求14所述的设备，其中，所述车辆状态信息包括所述第一车辆的位置、速度以及所述第一车辆针对附近车辆的本地感测结果。

16.如权利要求11所述的设备，其中，所述流量控制相关的信息包括：可通信车辆之间的距离、路面的车道标识id、可通信车辆和不可通信车辆的移动状态、可通信车辆的智能驾驶水平、车道数量、可通信车辆的数量、每条车道上的车辆数量以及目标限速值。

17.如权利要求16所述的设备，其中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且每条车道上均有可通信车辆时，基于所述目标限速值来计算表示速度控制值的第一控制信号。

18.如权利要求17所述的设备，其中，所述计算装置还配置成：在相邻车道的可通信车辆之间的距离大于距离阈值时，计算得出第二控制信号，所述第二控制信号用于将处于前方的第一可通信车辆的速度限制为第一阈值，所述第一阈值小于所述速度控制值。

19.如权利要求16所述的设备，其中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量大于或等于所述车道数量，并且并非每条车道上均有可通信车辆时，计算得出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制智能驾驶水平大于等于3的第二可通信车辆进行横向移动以占据不包含可通信车辆的车道。

20.如权利要求16所述的设备，其中，所述计算装置配置成：在所述可通信车辆的数量小于所述车道数量但大于或等于第二阈值，并且所述可通信车辆之间的距离小于或等于第三阈值时，计算得出第四控制信号，所述第四控制信号包括针对每个可通信车辆的控制速度，所述控制速度基于每条车道的流量以及小于所述目标限速值的速度控制值而确定。

21.一种计算机存储介质，其特征在于，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

22.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。

23.一种车辆基础设施互联系统中的基础设施计算单元ICU，其特征在于，所述基础设施计算单元ICU包括如权利要求11至20中任一项所述的设备。

24.一种车辆，其特征在于，所述车辆经由路边单元与如权利要求11至20中任一项所述的设备进行交互。

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