JP2017532635A - 交通効率およびフロー制御のためのシステムおよび方法 - Google Patents

交通効率およびフロー制御のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

交通効率を管理するためのシステムおよび方法が提供される。システムおよび方法は、1つまたは複数のモバイルデバイスにおいて、輸送システム内を走行する1台または複数台の車両についての車両情報を受信することを伴い、1つまたは複数のモバイルデバイスは、1台または複数台の車両内に位置する。システムおよび方法は、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両情報を、1つまたは複数のモバイルデバイスから、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信することを伴う。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2014年8月19日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR TRAFFIC EFFICIENCY AND FLOW CONTROL」という表題の米国仮出願第62/039,364号、および2015年5月14日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR TRAFFIC EFFICIENCY AND FLOW CONTROL」という表題の米国特許出願第14/712,820号の利益を主張し、これらは全体が参照によって本明細書に明確に組み込まれる。
本開示は、一般に、通信システムおよびプロセスに関し、より詳細には、様々なフロー制御技法により交通効率を改善することに関する。
現代の輸送システムは、交通制御機構およびその上を通過する車両を含む様々な道路を含む。停止信号などの交通制御機構は、通常、タイミングシーケンス、道路内センサー、または道路沿いの他のセンサーによって制御される。多くの都市では、輸送システムは、車両で過負荷になっているので、輸送システムを通過しようとする人にはかなりの遅延が生じる。
実施形態は、交通効率を改善するためのシステムおよび方法に関する。
一実施形態によれば、交通効率を管理する方法が提供される。この方法は、1つまたは複数のモバイルデバイスにおいて、輸送システム内を走行する1台または複数台の車両についての車両情報を受信するステップを含む。そのような実施形態では、1つまたは複数のモバイルデバイスは、1台または複数台の車両内に位置する。この方法は、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両情報を、1つまたは複数のモバイルデバイスから、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態では、車両情報は、1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度を含む。
いくつかの実施形態では、1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度は、1つまたは複数のモバイルデバイスの各々に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、1台または複数台の車両のすべての車両の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内の少なくとも1つの交差点における交通渋滞を防止するように制御される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、1台または複数台の車両の各々についての現在の乗員数を含む。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、1台または複数台の車両のすべての車両内のすべての乗員の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、1台または複数台の車両の各々についての現在の乗員数は、1台または複数台の車両の各々におけるモバイルデバイスの総数に基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、1台または複数台の車両の各々についての燃料消費情報を含む。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、1台または複数台の車両のすべての車両の総燃料消費量を低減するように制御される。
一実施形態によれば、交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置が提供される。モバイルデバイス装置は、モバイルデバイス装置において、輸送システム内を走行する車両についての車両情報を受信するように構成された受信機を含む。そのような実施形態では、モバイルデバイス装置は車両内に位置する。モバイルデバイス装置は、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両情報を、モバイルデバイス装置から、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するように構成された送信機をさらに含む。
いくつかの実施形態では、車両情報は、車両の現在の位置および現在の速度を含む。
いくつかの実施形態では、車両の現在の位置および現在の速度は、モバイルデバイス装置に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内を走行する複数の車両の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内の少なくとも1つの交差点における交通渋滞を防止するように制御される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、車両の現在の乗員数を含む。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内を走行する複数の車両内のすべての乗員の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、車両の現在の乗員数は、車両内のモバイルデバイスの総数に基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、車両についての燃料消費情報を含む。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内を走行する複数の車両の総燃料消費量を低減するように制御される。
一実施形態によれば、交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置が提供される。モバイルデバイス装置は、モバイルデバイス装置において、輸送システム内を走行する車両についての車両情報を受信するための手段を含む。そのような実施形態では、モバイルデバイス装置は車両内に位置する。モバイルデバイス装置は、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両情報を、モバイルデバイス装置から、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するための手段をさらに含む。
いくつかの実施形態では、車両情報は、車両の現在の位置および現在の速度を含む。
いくつかの実施形態では、車両の現在の位置および現在の速度は、モバイルデバイス装置に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、輸送システム内を走行する複数の車両の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、車両の現在の乗員数を含む。
一実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読媒体は、1つまたは複数のコンピューティングデバイスに、1つまたは複数のモバイルデバイスにおいて、輸送システム内を走行する1台または複数台の車両についての車両情報を受信させるように構成される命令を含む。そのような実施形態では、1つまたは複数のモバイルデバイスは、1台または複数台の車両内に位置する。命令は、1つまたは複数のコンピューティングデバイスに、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両情報を、1つまたは複数のモバイルデバイスから、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信させるように構成される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度を含む。
いくつかの実施形態では、1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度は、1つまたは複数のモバイルデバイスの各々に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の交通制御機構は、1台または複数台の車両のすべての車両の合計待ち時間を短縮するように制御される。
いくつかの実施形態では、車両情報は、1台または複数台の車両の各々についての現在の乗員数を含む。
本開示の様々な実施形態による輸送システムおよび交通制御システムの一部として含まれる様々な要素を示す図である。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図3Aの車両情報および図3Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図5Aの車両情報および図5Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図7Aの車両情報および図7Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による乗員数を決定するためのプロセスのフローチャートである。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図10Aの車両情報および図10Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図12Aの車両情報および図12Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による状態変化情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図15Aの車両情報および図15Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。 本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による経路指示情報を示す表である。 本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図19Aの車両情報および図19Bのフロー制御情報の使用を示す図である。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。 様々な実施形態によるモバイルデバイスを示す機能ブロック図である。 本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。
実施形態は、様々なフロー制御技法により交通効率を改善するためのシステムおよび方法に関する。
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書において説明する概念が実践される場合がある唯一の構成を表すことは意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの具体的な詳細なしにこれらの概念が実践され得ることは当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを避けるために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形で示される。
次に、システムのいくつかの態様が、様々な装置および方法を参照しながら提示される。これらの装置および方法について、以下の発明を実施するための形態で説明し、様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど(総称して「要素」と呼ばれる)によって添付の図面に示す。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実施することができ、そのような要素がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されるかどうかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
例として、要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理電子機器」を用いて実装され得る。プロセッサの例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、ステートマシン、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアを含む。処理システムの中の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、または他の名称で呼ばれるかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、機能などを意味するように広く解釈されなければならない。
したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実施され得る。ソフトウェアで実施される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして、記憶または符号化され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる、任意の他の媒体を含むことができる。本明細書において用いられるときに、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、およびフロッピーディスクを含み、ディスク(disk)は通常、磁気的にデータを再生し、一方、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上述したものの組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含められるべきである。
以下の開示では、いくつかの用語を、本実施形態に特別な意味で使用することができる。「輸送システム」という用語が使用される。いくつかの実施形態では、「輸送システム」は、道路、車両、交通制御機構、および輸送のシステムを形成するために結合するすべての他の要素についての包括的な定義である。「交通制御機構」という用語が使用される。いくつかの実施形態では、「交通制御機構」は、停止信号、ストップ信号、(高速道路入口ランプ上などの)フロー制御灯、高速レーン(制限された出口レーンなど)、占有制限レーン(高占有車両レーンなど)、支払い制限レーン(有料レーンなど)、結合占有および支払い制限レーン(高占有有料レーンなど)、可逆レーン、交差点でのレーン上のターン制限を含む、交通が制御または制限される任意の方法を指すために使用される。「交通制御システム」という用語が使用される。いくつかの実施形態では、「交通制御システム」は、多数の交通制御機構を中央型または分散型の制御への任意の結合を指すために使用される。
実施形態は、現在の輸送システム、交通制御システム、および交通制御機構を改善する。多くの場所で、現代の輸送システムは、輸送システムを通過する大量の車両を効果的に管理していない。この量は、それ自体問題ではあるが、交通制御システムおよび交通制御機構におけるいくつかの非効率性がこの問題を悪化させる。
現代の交通制御システムは不完全である。多くの場合、交通制御機構は、たとえば、どんな方法でも近接した停止信号と調整されない停止信号など、任意の交通制御システムの一部ではない。いくつかの都市は、極めて近接した停止信号のグループについての同期されたライトシーケンスの形で交通制御システムを提供し得る。しかしながら、使用される場合、この同期は、いくつかの停止信号、極めて商業的な通りの広がり、または小さい商業地区のような小さいエリアをカバーするだけである。この同期は、都市圏全体はカバーしない。さらに、そのような交通制御システムは、特定の任意の時点での実際の交通状態を反映していないあらかじめ定義されたタイミングシーケンスに大きく基づくので、非常に初歩的である。
現代の交通制御機構は不完全である。ほとんどの交通制御機構は、タイミングシーケンス、時刻、単純なインロードまたはオンロードセンサーなど、初歩的な技法に基づいて制御される。たとえば、多くの停止信号は、固定のタイミングシーケンスによって制御される。このタイミングシーケンスは、交通量の予想される変化を反映するために時刻に基づいて変化する可能性があるが、このタイミングシーケンスは、あらかじめ定義されており、任意の特定の時点における実際の交通状態に基づいてはいない。別の例として、多くの停止信号は、様々なレーン、特に左折レーンの舗道の下に埋め込まれたインダクタンスセンサーによって制御される。そのようなセンサーは、車が存在しているかどうか、およびしたがって、左折停止信号が赤から緑に変わるべきであることを決定するために使用され得るが、そのようなセンサーは、そのレーンにおいて何台の車が待っているかに関する情報を提供しない。したがって、左折停止信号が緑色に変わった場合、その特定の時点での実際の交通状態を反映しないあらかじめ定義された固定の時間の長さの間、その状態に保持される。交通制御機構を制御するために様々な他の技法を使用することができるが、それらはすべて、リアルタイムの交通状態を反映しない交通パターンの予測に基づいて固定されているという点でかなり初歩的である。
実施形態は、移動中の自動車およびその同乗者によって提供される情報を使用することによって、交通制御機構および交通制御システムの効率を改善する。道路上の現在の走行者によってリアルタイムで情報が提供されることにより、交通制御システムは、現在の交通フローに関する正確な情報に基づいて交通制御機構を制御することができる。
図1は、本開示の様々な実施形態による輸送システムおよび交通制御システムの一部として含まれる様々な要素を示す図である。道路100、停止信号110、車両120、ユーザ130、通信ネットワーク140、交通制御サーバ150、および停止信号コントローラ160が示されている。車両120は、モジュール122および全地球測位システム(GPS)デバイス124をその中に含む。ユーザ130は、モバイルデバイス132を有する。
示されるように、道路100が設けられている。道路100は、Elm StreetとW 14th Streetのセグメントから成るように示されている。これは、本開示の技法の特定の適用例を示すための例示的な実施形態であり、交通制御システムの他の実施形態では、道路は、好ましくは、道路100について示されるよりもはるかに広いエリアにわたってより多くの道路セグメントから成る。
示されるように、4つの停止信号110が設けられている。停止信号110は、道路100のElm StreetとW 14th Streetの交差点に設けられている。この場合、停止信号110の各停止信号は、道路セグメントのうちの1つから交差点に流れ込む交通の流れを制御するために設けられている。これは、本開示の技法の特定の適用例を示すための例示的な実施形態であり、交通制御システムの他の実施形態では、好ましくは、様々な他の形の停止信号および他の交通制御機構が道路に沿って設けられる。
示されるように、車両120が設けられている。破線および矢印によって示されるように、車両120は、道路100のElm Streetに沿って移動中である、またはさもなければ走行中である。したがって、車両120は、輸送システム内の交通フローの一部を構成する。したがって、車両120に関する情報は、輸送システムを通る交通フローの効率を最大にするための方法を決定するのに有用であり得る。車両120は、自動車、トラック、専用バス、公共輸送バス、トラクタートレーラー型トラック、オートバイなど、輸送システムを通過する任意の種類の車両であり得る。
モジュール122とGPSデバイス124とがその中に設けられた車両120が示されている。モジュール122は、車両120内に設置され得る、またはさもなければ車両120内に配置され得る通信および/またはセンサーモジュールの一般的なインジケータである。モジュール122は、車両120に関する様々な情報を検出する、またはさもなければ受信するために使用され得る。モジュール122が検出または受信することができる情報のタイプについては、本開示において後で説明する。示されるように、モジュール122は、モバイルデバイス132と通信するように構成される。この通信は、モジュール122によって検出または受信された情報をモバイルデバイス132に提供するために実行されてもよい。この通信は、輸送システムおよびその交通制御機構に関する情報をモバイルデバイス132からモジュール122に提供するために実行されてもよい。この通信は、Bluetooth（登録商標）接続など様々な通信技術のうちのいずれかで実施することができる。GPSデバイス124は、車両120の一部として設置されてもよく、またはさもなければ、ユーザ130または他の当事者によって車両120内に配置されてもよい。GPSデバイス124は、ユーザ130がある出発地から所望の目的地までの経路を見つけ、ナビゲートするために使用するハンドヘルドGPSデバイスであってもよい。GPSデバイス124は、ユーザ130がある出発地から所望の目的地までの経路を見つけ、ナビゲートするために使用する車両120の一部として提供される情報システムの一部であってもよい。示されるように、GPSデバイス124は、モバイルデバイス132と通信するように構成される。この通信は、GPSデバイス124からモバイルデバイス132への経路、位置、または他の情報を提供するために実行されてもよい。この通信は、モバイルデバイス132からGPSデバイス124への経路、位置を提供するために実行されてもよい。この通信は、Bluetooth（登録商標）接続など様々な通信技術のうちのいずれかで実施することができる。
示されるように、ユーザ130は、車両120内に存在する。ユーザ130は、車両120のドライバ、車両120に存在する同乗者などであってもよい。ユーザ130は、モバイルデバイス132を所有しているように示されている。モバイルデバイス132は、通信ネットワーク140などの通信ネットワークを介して通信することができる様々な電子デバイスのいずれかとすることができる。たとえば、モバイルデバイス132は、携帯電話、スマートフォン、セルラー電話、何らかの他の電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータなどであってもよい。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス132は、車両および/またはモバイルデバイス132のユーザによって車両から容易に取り外し可能であり得る。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス132は、車両に固定して取り付けられ得る、または車両に設置され得る。モバイルデバイス132は、モジュール122およびGPSデバイス124から受信された情報に加えて、様々な情報を感知または受信することができるモジュールを内蔵し得る。たとえば、モバイルデバイス132は、任意の特定の時点におけるモバイルデバイス132の(および車両120の関連による)現在の位置および現在の速度を決定することができるGPSモジュールを含み得る。別の例として、モバイルデバイス132は、タッチスクリーンディスプレイおよび関連のGUIインターフェースのような1つまたは複数のユーザ入力モジュールを含み得る。このユーザ入力モジュールは、ユーザ130から車両識別子のユーザのような情報を受信するために使用され得る。他のそのようなモジュールがモバイルデバイス132に設けられてもよい。
示されるように、通信ネットワーク140が設けられている。さらに示されるように、通信ネットワーク140は、モバイルデバイス132および交通制御サーバ150と通信している。この構成は、モバイルデバイス132が通信ネットワーク140を介して交通制御サーバ150に車両情報を送信できるように提供されてもよい。そのように送信される車両情報は、モジュール122からモバイルデバイス132に提供される情報、GPSデバイス124からモバイルデバイス132に提供される情報、およびモバイルデバイス132の一部のモジュールに基づいて検出または受信される情報を含み得る。いくつかの実施形態では、通信ネットワーク140は、通信ネットワークとして実装され得る。いくつかの実施形態では、通信ネットワーク140は、ワイドエリアネットワーク(「WAN」)として実装され得る。
示されるように、交通制御サーバ150が設けられている。交通制御サーバ150は、たとえば車両120および道路100上の他の同様の車両に関するものなど、輸送システムにおける様々な車両に関する上述の車両情報を受信するように構成され得る。いくつかの実施形態では、他の技法によって車両に関する車両情報を受信することができるが、この車両情報は、車両の各々に存在するモバイルデバイスを介して、および通信ネットワークを介して受信される。このようにして、モバイルデバイスおよび通信ネットワークの既存の技術インフラストラクチャを活用して、交通制御サーバ150において車両情報を受信することができる。何らかの既存の通信インフラストラクチャを利用することができると仮定すれば、これは、交通制御サーバ150を組み込むシステムを、実施しやすく、低コストで、実現可能性が高くなるようにするために有益である。いくつかの実施形態では、交通制御サーバ150は、輸送システムの交通制御機構から離れて提供され得る。このようにして、交通制御サーバ150は、交通制御機構のいずれかまたはすべてと同じ場所に配置する必要なしに、ワイドエリア通信ネットワークから車両情報を受信し、多数の交通制御機構を制御することができる。
交通制御サーバ150は、フロー制御情報を決定するために車両情報を処理するように設けられてもよい。一実施形態では、交通制御サーバ150は、停止信号110がいつ様々な状態の間で変化すべきかを決定するように、ほぼリアルタイムで車両120に関する受信された車両情報を処理する。
フロー制御情報は、たとえば、フロー制御情報に基づいて交通制御機構を制御することによって、輸送システム内の交通フローを制御するために使用できる様々な形態の情報とすることができる。たとえば、フロー制御情報は、輸送システム内の特定の場所での交通量の1組の概略または予測とすることができる。たとえば、フロー制御情報は、(図示のように)下から上へと流れるElm Streetのセグメント上のElm StreetとW 14th Streetの交差点で待機している車両の数の概略または予測を含み得る。別の例として、フロー制御情報は、いくつかの特定の交通制御機構をどのように制御すべきかを定義する1組の命令であってもよい。たとえば、フロー制御情報は、基本的に「Elm StreetとW 14th Streetの交差点にあるElm Streetの下側部分にある停止信号が、15秒で赤から緑に変わるべきである」と述べる命令を含み得る。別の例として、フロー制御情報は、基本的に「Elm StreetとW 14th Streetの交差点にあるすべての停止信号は、<TIMESTAMP>に停止状態と進行状態との間で変化しなければならない」と述べる命令を含み得る。ここで、<TIMESTAMP>は、たとえば、日、時、分、および秒によって定義される近い将来のある時点の特定の絶対時間であり得る。本開示と一致する他の形態のフロー制御情報も可能である。
本開示では、様々な交通制御機構の停止状態および進行状態について言及される。停止状態は、一般に、特定の車両の進行を許可しない交通制御機構を指す。たとえば、赤信号は、停止信号での停止状態であり得る。進行状態は、一般に、特定の車両の進行を許可する交通制御機構を指す。交通制御機構での他の状態が存在してもよく、またはそれらの状態が停止状態および進行状態に組み込まれてもよい。たとえば、停止信号の黄色光は、停止信号の停止状態と進行状態とは無関係である注意状態と考えることができる。しかしながら、黄色光は、車両が一般的に、緑色光に続き、赤色光に先行する黄色光で進行することが許可されているとすれば、進行状態の一部と考えることができる。代替的に、いくつかの国で使用されているように、赤色光に続き、緑色光に先行する黄色光は、車両が一般的に、そのような黄色光で進行することが許可されていないとすれば、停止状態の一部と考えることができる。
交通制御サーバ150は、この例示的な実施形態では単一のサーバとして示されているが、本開示と一致して他の構成が提供されてもよい。たとえば、本開示と一致する実施形態は、上記の交通制御サーバ150に関して説明した動作を実行するための複数のサーバを含み得る。別の例として、本開示と一致する実施形態は、通信ネットワークを介して車両情報を受信するための1つまたは複数のサーバ、交通制御情報を処理するための何らかの他の1つまたは複数のサーバ、およびフロー制御情報を送信するための何らかの他の1つまたは複数のサーバを含み得る。他の実施形態では、一般的にはサーバとして記述されていない場合があるが、上記の交通制御サーバ150に関して説明した同様の動作を実行するコンピューティングデバイスが使用され得る。
示されるように、停止信号コントローラ160が設けられている。停止信号コントローラ160は、停止信号110の様々な停止信号の状態を制御するために設けられたコンピューティングデバイスであり得る。たとえば、停止信号コントローラ160は、Elm StreetとW 14th Streetの交差点に隣接しているコンピューティングデバイスであってもよい。そのような状況では、停止信号コントローラ160は、停止信号110へのワイヤードまたはワイヤレス接続を介して停止信号110を制御し得る。示されるように、停止信号コントローラ160は、交通制御サーバ150と通信するように構成される。この通信は、交通制御サーバ150によって生成されたフロー制御情報を停止信号コントローラ160に提供し、それによってそのフロー制御情報を使用して停止信号110を制御するために実行されてもよい。交通制御サーバ150と停止信号コントローラ160との間のこの通信は、セルラー接続など、様々な通信技術のいずれかで実施することができる。たとえば、フロー制御情報が<TIMESTAMP>に停止信号110の状態を変える旨の命令である場合、停止信号コントローラ160は、<TIMESTAMP>の直前に交通制御サーバからそのフロー制御情報を受信し得る。次いで、停止信号コントローラ160は、ローカルクロックが<TIMESTAMP>に達したことを示すまで待ち得る。次いで、停止信号コントローラ160は、受信されたフロー制御情報によって指示されるように、停止信号110の状態を変え得る。
今説明した要素を使用して、いくつかの実施形態では、輸送システムにおける実際の交通フローに関するリアルタイム情報に基づいて、交通制御機構を制御することによって、輸送システムにおける様々な形態の効率が改善され得る。分析の中央点において輸送システムの大部分またはすべてについて、このリアルタイム情報が受信され、処理され得るとすれば、これらの効率は、さらに改善され得る。輸送システムの大部分またはすべてに関する情報を中央に集めたことにより、交差点ごとに、または他の小規模レベルで行われるローカルで貪欲なアルゴリズムスタイルの決定により可能であるよりも効率的な交通制御機構の制御が可能になる。
図2は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。プロセスはブロック200で始まる。
ブロック202において、車両情報が受信される。交通制御サーバ150などの中央コンピューティングデバイスがこのブロックを実行し得る。車両情報は、輸送システム内を走行する様々な車両に関する様々なタイプの情報を含み得る。車両情報は、通信ネットワークを介して、これらの様々な車両に存在する様々なセルラー対応デバイスから受信され得る。
ブロック204において、フロー制御情報を決定するために、車両情報が処理される。交通制御サーバ150などの中央コンピューティングデバイスがこのブロックを実行し得る。フロー制御情報は、本開示の他の場所に記載されているように、様々な形態の情報とすることができる。車両情報は、本開示の他の場所に記載されているように、輸送システムを通る交通フローにおけるいくつかの効率を改善するために、フロー制御情報を生成するために処理され得る。
ブロック206において、フロー制御情報に基づいて、交通制御機構が制御される。交通制御サーバ150などの中央コンピューティングデバイス、または停止信号コントローラ160などの様々な分散コンピューティングデバイスがこのブロックを実行し得る。交通制御機構を制御することは、交通制御機構の状態を変えること、または交通制御機構の状態を維持することを伴い得る。
ブロック208において、プロセスが終了する。
図3Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の3つの要素、車両識別子、車両の位置、および車両の速度が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報302、304、および306は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。
車両識別子は、車両またはユーザについての一意の識別子であり得る。たとえば、車両識別子は、交通制御システムに関係なく車両を一意的に識別するために存在するグローバル一意識別子であり得る。そのような場合、車両識別子番号(「VIN」)が使用され得る。別の例として、車両識別子は、交通制御システムによって割り当てられた車両についての一意の識別子であり得る。車両識別子は、ユーザによって実行される登録プロセスの間に車両に割り当てられ得る。別の例として、車両識別子は、モバイルデバイスを所有するユーザを一意に識別することができる。輸送システムに存在する他の車両とは区別される車両を識別する限り、他の形態の情報が車両識別子として使用されてもよい。
車両の位置に関する情報は、車両が存在する地表上のある位置を示し得る。たとえば、位置情報は、車両の緯度および経度を示し得る。一態様では、位置情報は、車両に存在するモバイルデバイスのGPSモジュールから受信され得る。代替的に、この情報は、車両に別個に存在するGPSデバイスから、またはモバイルデバイスに存在する、もしくは車両に別個に存在する何らかの他の位置決めモジュールから受信され得る。
車両の速度に関する情報は、車両の速度および車両が走行している地表上の方向を示し得る。たとえば、速度情報は、車両が走行しているマイル毎時速度、および車両が走行している方向を画定する方位角を示し得る。方位角は、正確な北の向きから右側の角度のオフセットであってもよい。この例を示し説明したが、車両の速度を示す他の形態の速度情報が使用されてもよい。
図3Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。フロー制御情報352および354が示されている。交通制御機構識別子は、フロー制御情報によって制御されるべき特定の交通制御機構を示し得る。命令は、識別された交通制御機構に対して実行されるべきアクションを示し得る。この命令は、交通制御機構を制御するのに有効であり得、または、中間デバイスによって交通制御機構を制御するために使用され得る。この図に示される例では、2つの特定の停止信号は、<TMSTP>に停止状態と進行状態との間で変わる。ここで、<TMSTP>は、同様にラベル付けされた<TIMESTAMP>値について前述した特定の時点の識別子である。
図4は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図3Aの車両情報および図3Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Elm StreetおよびW 14th Streetのセグメントを含む道路400が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、Elm StreetとW 14th Streetの両方は、一方通行の通りであり、それぞれ北から南、西から東に流れている。これらの2つの通りの交差点で、停止信号1は、Elm Streetの下側部分から北方向への交通の流れを制御する。停止信号2は、W 14th Streetの左側部分から東方向への交通の流れを制御する。
図4に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、停止状態(赤色光)である。停止信号2は、進行状態(緑色光)である。図3Aを参照すると、車両1は、Elm Street上を北に25MPHで走行していることがわかる。車両2は、W 14th Street上を25MPHで東に走行している。車両3は、Elm Street上を0MPHで北に走行している。車両3の速度および位置は、停止信号1の停止状態に基づいて、Elm StreetとW 14th Streetの交差点で待っていることを示す。
図3Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図3Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、2台の車両(車両1および車両3)がElm StreetからElm StreetとW 14th Streetの交差点に近づいていることを位置および速度情報に基づいて判断し得る。しかしながら、交通制御サーバは、位置および速度情報に基づいて、1台の車両(車両2)のみがW 14th StreetからElm StreetとW 14th Streetの交差点に近づいていると判断し得る。したがって、停止信号1の停止状態は、2台の車両の輸送システムの合計待ち時間を生成し、一方、停止信号2の停止状態は、1台の車両の輸送システムの合計待ち時間を生成する。したがって、交通制御サーバは、停止信号1および停止信号2が状態を変えるべきであると判断し得る。この判断に基づいて、交通制御サーバは、図3Bに示されるフロー制御情報を生成し得る。交通制御サーバは、停止信号の状態変化の効率の改善を直ちに達成することができるように、現在の時刻から将来のほぼすぐのある時点として<TMSTP>を決定し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、すべての車両の合計待ち時間を短縮するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置および速度情報を使用し得る。この例は単一の交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両の合計待ち時間の効率を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
いくつかの実施形態では、交通制御サーバは、ワーストケースの管理を、合計待ち時間の計算、または本開示の他の場所に記載されている他の計算に入れ得る。輸送システム内のすべての車両についてマクロスケールで見たときの合計待ち時間を最小限に抑えることは、一般的に有益であり得るが、交通制御システムは、輸送システムにおける任意の特定の車両に過度の遅延を引き起こすことを避ける必要があり得る。すべての車両の合計待ち時間が最小限に抑えられるいくつかの場合には、特定の車両の待ち時間が過度のレベルに達することがある。図4に関して、一例を考えることができる。停止信号1および2に対する状態変化に基づいて、車両2は、交差点で待つ必要があり得る。車両2が交差点で待っている間に、Elm Street上を北に走行する交差点に2台以上の車両の連続的な流れが交差点に接近した場合、Elm Street上の交差点を流れる交通により、合計待ち時間が短縮される可能性があるので、交通制御サーバは、停止信号1および2の状態を変えない可能性がある。したがって、車両2は交差点において過度の時間を待つ可能性がある。これを回避するために、交通制御サーバは、車両2の待ち時間を監視し、ワーストケースの待ち時間のしきい値が満たされる場合、停止信号1および2の状態を変え得る。このようにして、交通制御機構は、一般に、マクロスケールで最小限の合計待ち時間を達成するように制御され得るが、マイクロスケールにおけるワーストケースの管理を考慮することによって、時折偏差が生じ得る。
図5Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の3つの要素、車両識別子、車両の位置、および車両の速度が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。この車両情報は、図3Aに関して説明したものと実質的に同じ形態であり得る。車両情報502、504、および506は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。
図5Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。図5Bに示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、図3Bに関して説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報552および554が示されている。
図6は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図5Aの車両情報および図5Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Napoleon Street、Arthur Street、およびGebhardt Streetのセグメントを含む道路600が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、すべての通りは一方通行の通りであり、Napoleon Streetは西から東に、Arthur Streetは北から南に、Gebhardt Streetは南から北に流れている。示されるように様々な交差点を通る交通の流れを制御する停止信号1、2、3、および4が示されている。
この図に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。車両群1は、Napoleon Streetとの交差点を通ってGebhardt Street上を北に走行する8台の車両から成る。この車両のグループは、停止信号1の進行状態に基づいて交差点を通過している。車両群2は、Napoleon Street上を東に走行し、停止信号2の停止状態に基づいて、その交差点で待っている6台の車両から成る。車両1は、Napoleon Streetを東に走行し、Arthur Streetとの交差点に近づいている。停止信号4の進行状態に基づいて、車両1は、交差点に到達するとそれを通過することになる。停止信号3は、停止状態である。示されたシナリオでは、車両情報502は、車両群1内の車両に対応し得る。車両情報504は、車両群2内の車両に対応し得る。車両情報506は、車両1に対応し得る。
図6に示される停止信号の状態の構成が生じた可能性があり、またはさもなければ、前に説明した合計待ち時間最小化技法と一致し得る。特に、Gebhardt Streetの下側部分からGebhardt StreetとNapoleon Streetの交差点に近づいているより多くの車両があるので、停止信号1は、進行状態になり、停止信号2は、停止状態になる。Napoleon Streetの左側部分からArthur StreetとNapoleon Streetの交差点に近づいているより多くの車両があるので、停止信号3は、停止状態になり、停止信号4は、進行状態になる。
しかしながら、図6に示される停止信号の状態の構成は、基本的な分析の間、合計待ち時間に基づく最も効率的な構成に対応し得るが、車両情報の処理は、交通効率に対する他の潜在的な障害を特定することを伴い得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、輸送システムにおける交通渋滞を防止または低減しようと試み得る。交通渋滞は一般に、車両のラインが前の交差点に溢れ出すほど、1つの交差点で待っている車両のボリュームが大きく、それによって交差交通が前の交差点を通過することを妨害する状況として定義される。
図6に示されるシナリオに適用されるように、交通制御機構は、Arthur StreetとNapoleon Streetの交差点における交通渋滞を防止するように制御され得る。車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、車両群2の後尾が前の交差点(Arthur StreetとNapoleon Street)にすでに到達しており、その停止信号2は、近い将来、進行状態に変わらないと判断し得る。さらに、交通制御サーバは、車両1が前の交差点(Arthur StreetとNapoleon Street)に近づいており、したがって、その交差点を通過する場合、交通渋滞を引き起こす可能性があると判断し得る。したがって、交通制御サーバは、停止信号4が停止状態に変わるべきであると判断し、それによって交通制御情報554を生成する。それは必須ではない場合があるが、交通制御サーバは、停止信号3が停止状態にとどまることを確認するために、交通制御情報552も生成し得る。次いで、交通制御サーバは、フロー制御情報を、影響を受ける交通制御機構、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに送信し得る。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、輸送システムにおける交通渋滞を防止または低減するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置および速度情報を使用し得る。
いくつかの実施形態では、交通渋滞がひとたび発生すると、それを取り除くために、今説明したものと同様の技法が使用され得る。たとえば、Arthur StreetとNapoleon Streetの交差点で交通渋滞がすでに発生している場合、交通制御システムは、交通渋滞が取り除かれるまで停止信号3および4を停止状態に保持し得る。
いくつかの実施形態では、輸送システムにおける同様のフロー制御問題を防止するために、今説明したものと同様の技法が使用され得る。たとえば、単一の出ていく道路セグメントに流れ込む2つの異なる道路セグメント間に、交通フローの望ましくない非対称が生じることが従来の輸送システムでは時々発生する。たとえば、南行きのArthur Streetからの左折車線と、東行きのNapoleon Streetからの直線の車線は、Arthur Streetとの交差点とGebhardt Streetとの交差点との間のNapoleon Streetの東行きのセグメントに交通を送り込む可能性がある。停止信号1、2、3、および4に従来の静的タイミングシーケンスを使用すると、Napoleon Streetの直線部分からの交通は、停止信号4が進行状態である間、Napoleon Streetの東行きのセグメント全体をArthur Streetとの交差点とGebhardt Streetとの交差点との間で常にいっぱいにする可能性がある。次いで、これらの車両は、停止信号2が停止状態にある間、Napoleon Streetのその東行きのセグメントにとどまる。次いで、停止信号3が南行きのArthur Streetからの左折車線について進行状態である全持続時間の間、Arthur Streetとの交差点とGebhardt Streetとの交差点との間でNapoleon Streetの東行きのセグメントに車両が入るスペースはない。したがって、東行きのNapoleon streetにおいて左折しようとする南行きのArthur Street上の交通は、積極的に交通渋滞を起こさなければならない、または、進むことができず、停止信号3の緑色光と赤色光との間、繰り返しそこに居続ける。この状況を防止するために、交通制御システムは、それらの支線道路セグメントの各々が、競合する東行きのNapoleon Streetの部分に、比例した量の交通を送り込むように、停止信号4および停止信号3について進行状態のみを許可し得る。Napoleon Streetのその部分、および南行きのArthur Streetと東行きのNapoleon Streetの各々に起因するその合計の部分に入るのを待っている車両の総数を決定することによって、交通制御システムは、こ
れらの状況で公平な待ち時間を保証し、それによって、交通フローにおける望ましくない非対称を防止することができる。
いくつかの実施形態では、今説明した交通渋滞防止技法を強化するために、車両情報の一部として利用可能な情報の追加の要素が使用され得る。たとえば、特定の車両についてのターン信号の現在の状態に関する情報が車両情報の一部として提供されてもよい。このターン信号状態情報は、車両に設置された前に説明したモジュール122のようなカスタムモジュールによって集められ得る。次いで、情報を、車両に存在するモバイルデバイスを介して、他の車両情報とともに交通制御サーバに送信することができる。ターン信号状態情報は、交通フローにおける交通渋滞または望ましくない非対称がいつ発生するかをより正確に判断するために使用することができる。たとえば、図6に関して説明したシナリオでは、ターン信号の状態に関する車両1からの情報は、交通渋滞が実際に発生するかどうかのより良い判断を可能にし得る。ターン信号状態が差し迫った右折を示すものである場合、車両1はArthur Streetに右折し、それによって、停止信号4が進行状態であっても交通状態を引き起こさない可能性がより高い。反対に、ターン信号状態が差し迫ったターンを示さないものである場合、車両1がNapoleon Street上を直進し、それによって、停止信号4が停止状態に変わらない限り、交通渋滞を引き起こす可能性がより高い。本開示と一致するこれらの技法を強化するために、車両情報の他の要素が使用されてもよい。
図7Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。図7Aに示される実施形態では、情報の4つの要素、車両識別子、車両の位置、車両の速度、および乗員数が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報702、704、および706は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。車両識別子、車両の位置、および車両の速度に関する情報は、本開示において本質的に前に説明した通りであり得る。
乗員数は、特定の車両の乗員の数を表す数字であってもよい。たとえば、乗員数は、その時点で車両に存在する人の総数を示し得る。たとえば、これは、ドライバ1人に乗客の人数を加えた値であり得る。情報は、様々な方法で受信され得る。たとえば、したがって、ユーザは、車両に存在するモバイルデバイスのユーザインターフェースを使用して、この情報を手動で入力し得る。別の例として、シート占有センサーを使用して、車両において占有されているシートの数を決定し、次いで、その情報は、モジュール122などのモジュールを介して車両に存在するモバイルデバイスに送信される。
乗員数は、特定の車両の乗員数を必ずしも完全に指定するとは限らない。代わりに、乗員数は、その時点における特定の車両の乗員数の推定値であってもよい。たとえば、ユーザが車両に存在するモバイルデバイスのユーザインターフェースを使用して手動で乗員数を入力しない場合、ユーザによって直近に入力された以前の値が使用され得る。場合によっては、以前に入力した値の総計(平均、中央値など)が使用され得る。場合によっては、同様の日時(たとえば、「平日の朝」または「週末の朝」)に以前に入力された値または値の総計が使用されてもよい。本開示から明らかなように、乗員数が常に整数値である必要はない。特に乗員数が特定の車両の乗員数の推定値である場合、必ずしも整数ではない正の有理数が適切である場合がある。
乗員数をどのようにして決定し得るかの別の例として、デバイス間通信に基づく技法が使用され得る。たとえば、車両が走行を開始すると、車両に存在する電子デバイスは、Bluetooth（登録商標）ピコネットの確立を試み得る。このピコネットの確立に基づいて、電子デバイスの数を数えることができ、この数は、車両情報の一部として提供される。この例にもかかわらず、車両に存在する電子デバイスは、そのようなデバイスの数を車両内の乗員数の推定値として数えるために、様々な方法で通信することができる。
乗員数をどのようにして決定し得るかの別の例として、特殊計測ハードウェアに基づく技法が使用され得る。特に、公共輸送バスのような一部の車両は、車両に乗車している同乗者の数を示す運賃を受け取るための電子デバイスをすでに有する。それと通信するモジュールは、車両に乗車している乗客の数に関する情報に基づいて、そのような車両の乗員の数を推定し得る。たとえば、そのようなモジュールは、車両に乗車している同乗者の総数の累積を記憶し、次いで、車両の経路沿いの様々な停留所における同乗者の量に関する履歴情報に基づいて車両からの降車を推定することができる。このようにして、乗員数の推定値は、完全には正確ではないが、履歴の降車情報と部分的な現在の占有(すなわち乗車)情報の両方を反映する。そのようなモジュールは、次いで、車両情報の一部としてこの乗員数推定値を提供し得る。
図7Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。図7Bに示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、本開示において前に説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報752および754が示されている。
図8は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図7Aの車両情報および図7Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Erich StreetおよびGeorgy Streetのセグメントを含む道路800が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、Erich StreetとGeorgy Streetの両方は、一方通行の通りであり、それぞれ西から東、南から北に流れている。これらの2つの通りの交差点で、停止信号1は、Erich Streetの左側部分から東方向への交通の流れを制御する。停止信号2は、Georgy Streetの下側部分から北方向への交通の流れを制御する。
図8に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、停止状態である。停止信号2は、進行状態である。これらの状態は、ここには示されていない輸送システム内に存在するいくつかの前の車両に基づき得る。図7Aを参照すると、車両1はErich Streetを東に25MPHで走行していることがわかる。車両1には4人の乗員がいる。車両2は、Georgy Street上を25MPHで北に走行している。車両2には1人の乗員がいる。車両3は、Georgy Street上を25MPHで北に走行している。車両3には1人の乗員がいる。
図7Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図7Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、4人(車両1)がErich StreetからErich StreetとGeorgy Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および乗員数情報に基づいて判断し得る。しかしながら、交通制御サーバは、2人のみ(車両2および車両3)がGeorgy StreetからErich StreetとGeorgy Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および乗員数情報に基づいて判断し得る。したがって、停止信号1の停止状態は、乗員4人の輸送システムの合計待ち時間を生成し、一方、停止信号2の停止状態は、乗員2人の輸送システムの合計待ち時間を生成する。したがって、交通制御サーバは、停止信号1および停止信号2が状態を変えるべきであると判断し得る。この判断に基づいて、交通制御サーバは、図7Bに示されるフロー制御情報を生成し得る。交通制御サーバは、停止信号の状態変化の効率の改善を直ちに達成することができるように、現在の時刻から将来のほぼすぐのある時点として<TMSTP>を決定し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。この場合、乗員数情報に基づいて、乗員数が多いより少ない数の車両(車両1台、乗員4人)が進むことができ、乗員数が少ないより多くの車両(車両2台、乗員2人)が待つ必要があることは注目に値する。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、すべての車両の乗員の合計待ち時間を短縮するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置、速度、および乗員数情報を使用し得る。この例は単一の交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両のすべての乗員の合計待ち時間の効率を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、多くの乗員、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
図9は、本開示の様々な実施形態による乗員数を決定するためのプロセスのフローチャートである。いくつかの場合には、車両にいかなる電子デバイスもなく、交通制御サーバで車両の乗員数を決定することが有利または必要であり得る。そのような場合、図8に関して説明したように使用される乗員数情報は、実際には、図3Aおよび図5Aに関して説明した車両識別子、位置、および速度情報のみに基づいて決定され得る。図9のプロセスは、車両識別子、位置、および速度に基づく乗員数のそのような決定がどのようになされ得るかの一例である。プロセスはブロック900で始まる。
ブロック902において、車両情報が受信される。特に、車両情報は、同じ車両内の複数のモバイルデバイスから受信され得る。そのような場合、車両情報の一部として提供される車両識別子は、前に説明したように、車両の代わりにユーザの一意の識別子であり得る。車両情報は、交通制御サーバで受信されてもよい。
ブロック904において、交通制御サーバは、異なるモバイルデバイスから受信されたいくつかの車両情報が実際に同じ車両に属することを決定する。この決定を行うために、交通制御サーバは、様々なモバイルデバイスから受信された位置情報および速度情報を比較し得る。第1に、交通制御サーバは、ほぼ同一の位置情報を有する車両情報内の多数の要素を探し得る。交通制御サーバは、車両情報のこれらの要素の車両識別子をグループ化のための候補として選択し得る。第2に、交通制御サーバは、ある時間期間にわたってグループ化するための候補から受信された速度データを監視する。この時間期間は、たとえば、数分の長さであってもよい。特定のモバイルデバイスから受信された速度値のいずれかが他のモバイルデバイスから受信された速度値と異なる場合、そのモバイルデバイスおよびその対応する車両識別子は、もはやグループ化のための候補にはならないと決定される。監視の時間期間の後、グループ化のための候補として依然として残っている任意のモバイルデバイスおよびその対応する車両識別子は、同じ車両に属すると決定される。
ブロック906において、同じ車両に属すると決定されたグループ化のための候補は、一緒にグループ化され、その時点から輸送システム内の単一の車両として見なされる。乗員数はグループに関連付けられ、この場合、乗員数はグループを形成するために結合されたグループ化のための候補の数である。
ブロック908において、プロセスが終了する。
図10Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。図10Aに示される実施形態では、情報の4つの要素、車両識別子、車両の位置、車両の速度、および燃料消費値が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報1002、1004、および1006は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。車両識別子、車両の位置、および車両の速度に関する情報は、本開示において本質的に前に説明した通りであり得る。
燃料消費値は、特定の車両の燃料消費率を表す数値とすることができる。たとえば、車両情報の一部として瞬間の燃料消費値が提供され得る。そのような瞬間の燃料消費値は、車両の瞬間の燃料消費量を検出し、車両情報の一部として使用するために、その値を車両に存在するモバイルデバイスに提供する、以前開示されたモジュール122のような車両に存在するモジュールによって提供され得る。別の例として、車両についての最新の瞬間の燃料消費値の総計(平均、中央値など)が提供され得る。別の例として、現在の状況に類似した状況についての瞬間の燃料消費値の総計(平均、中央値など)が提供され得る。たとえば、現在の速度の10%以内の速度に基づいて車両の最新の瞬間の燃料消費値についての10点移動平均が提供され得る。別の例として、現在の道路セグメントの同じ道路セグメントにおける位置に基づいて車両の最新の瞬間の燃料消費値についての10点移動平均が提供され得る。本開示と一致する他の形態の燃料消費情報が使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、交通制御サーバで受信された燃料消費情報がさらに処理され得る。たとえば、瞬間の燃料消費値が受信された場合、交通制御サーバは、フロー制御情報を決定するために、車両情報の処理における使用のために異なる燃料消費値を生成するために、今説明した総計技法を実行し得る。
図10Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。図10Bに示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、本開示において前に説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報1052および1054が示されている。
図11は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図10Aの車両情報および図10Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Gaius StreetおよびHannibal Streetのセグメントを含む道路1100が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、Gaius StreetとHannibal Streetの両方は、一方通行の通りであり、それぞれ西から東、南から北に流れている。これらの2つの通りの交差点で、停止信号1は、Gaius Streetの左側部分から東方向への交通の流れを制御する。停止信号2は、Hannibal Streetの下側部分から北方向への交通の流れを制御する。
この図に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、停止状態である。停止信号2は、進行状態である。これらの状態は、ここには示されていない輸送システム内に存在するいくつかの前の車両に基づき得る。図10Aを参照すると、車両1はGauis Streetを東に25MPHで走行していることがわかる。車両1は、マイル当たり0.1ガロンを消費している。車両2は、Hannibal Streetを北に25MPHで走行している。車両2は、マイル当たり0.04ガロンを消費している。車両3は、Hannibal Streetを北に25MPHで走行している。車両3は、マイル当たり0.04ガロンを消費している。
図10Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図10Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、マイル当たり合計0.1ガロンの燃料を消費する1台の車両(車両1)がGauis StreetからGauis StreetとHannibal Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および燃料消費情報に基づいて判断し得る。交通制御サーバは、マイル当たり合計0.08ガロンの燃料を消費する2台の車両(車両2および車両3)がHannibal StreetからGaius StreetとHannibal Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および燃料消費情報に基づいて判断し得る。したがって、停止信号1の停止状態は、マイル当たり0.1ガロンの継続中の合計燃料消費量を生成し、一方、停止信号2の停止状態は、マイル当たり0.08ガロンの継続中の合計燃料消費量を生成する。したがって、交通制御サーバは、停止信号1および停止信号2が状態を変えるべきであると判断し得る。この判断に基づいて、交通制御サーバは、図10Bに示されるフロー制御情報を生成し得る。交通制御サーバは、停止信号の状態変化の効率の改善を直ちに達成することができるように、現在の時刻から将来のほぼすぐのある時点として<TMSTP>を決定し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。この場合、燃料消費情報に基づいて、燃料消費量が多いより少ない数の車両(車両1台、マイル当たり0.1ガロン)が進むことができ、燃料消費量が少ないより多くの車両(車両2台、マイル当たり0.08ガロン)が待つ必要があることは注目に値する。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、すべての車両の合計燃料消費量を低減するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置、速度、および燃料消費情報を使用し得る。この例は単一の交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両の合計燃料消費量を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
いくつかの実施形態では、逆の手法が使用され得る。すなわち、交通制御システムは、燃料効率のよい車両のユーザに「報酬を与え」ながら、燃料効率の悪い車両のユーザに「ペナルティを科す」ように構成され得る。そのような手法を実施するために、様々な技法が使用され得る。たとえば、あるしきい値を上回る(効率の悪い)燃料消費値を有する車両は、道路のセグメントの総燃料消費量の計算ではカウントされないことがある。あるいは、そのような車両は、そのしきい値でのみカウントされ得、したがって、交通制御サーバによる処理中にカウントされる燃料消費の非効率性に関する一種の上限を形成する。そのような場合、マイル当たり0.09ガロンまたはマイル当たり0.05ガロンなどの値が使用され得る。いくつかの実施形態では、このしきい値は、都市対高速道路のような道路セグメントのタイプに基づいてスケーリングされ得る。
図12Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の4つの要素、車両識別子、車両の位置、車両の速度、および燃料消費情報が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報1202、1204、および1206は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。車両識別子、車両の位置、および車両の速度に関する情報は、本開示において本質的に前に説明した通りであり得る。
燃料消費情報は、特定の車両が、どのレートで燃料を消費するかを示す傾向にあるかに関する情報を含み得る。たとえば、車両情報の一部として、特定の車両のメーカー、モデル、および製造年が燃料消費情報として提供され得る。実際のまたは予想される燃料消費率を直接的に示すものではないが、この情報は、車両の燃料消費率の値を取り出すために交通制御サーバによって使用され得る。たとえば、交通制御サーバは、車両のメーカー、モデル、および年を使用して、米国エネルギー省によってFuel Economy Guideに公表された都市値およびハイウェイ値など、燃費統計を調べることができる。そのような状況では、車両が走行している道路セグメントに関するあらかじめ記憶された情報が追加で使用され得る。たとえば、速度制限、交通輻輳、停止信号間の距離などに関する道路セグメントに関する情報は、都市の燃費値、ハイウェイ燃費値、または最も適切であるものの間の何らかの値を決定するために使用され得る。本開示と一致する他の形態の燃料消費情報が使用されてもよい。
図12Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、本開示において前に説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報1252および1254が示されている。
図13は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図12Aの車両情報および図12Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Joseph StreetおよびThomas Streetのセグメントを含む道路1300が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、Joseph StreetとThomas Streetの両方は、一方通行の通りであり、それぞれ西から東、南から北に流れている。これらの2つの通りの交差点で、停止信号1は、Joseph Streetの左側部分から東方向への交通の流れを制御する。停止信号2は、Thomas Streetの下側部分から北方向への交通の流れを制御する。
図13に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、停止状態である。停止信号2は、進行状態である。これらの状態は、ここには示されていない輸送システム内に存在するいくつかの前の車両に基づき得る。図12Aを参照すると、車両1はJoseph Streetを東に25MPHで走行していることがわかる。車両1は、2000 Ford F-150である。交通制御サーバは、車両1の市の燃費データを取り出し、したがって、マイル当たり0.0625ガロンの値を車両の予想燃料消費率として割り当て得る。車両2は、Thomas Streetを北に25MPHで走行している。交通制御サーバは、車両2の市の燃費データを取り出し、したがって、マイル当たり0.0196ガロンの値を車両の予想燃料消費率として割り当て得る。車両3は、Thomas Streetを北に25MPHで走行している。交通制御サーバは、車両3の市の燃費データを取り出し、したがって、マイル当たり0.0196ガロンの値を車両の予想燃料消費率として割り当て得る。
図12Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図12Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、マイル当たり合計0.0625ガロンの燃料を消費する1台の車両(車両1)がJoseph StreetからJoseph StreetとThomas Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および燃料消費情報に基づいて判断し得る。交通制御サーバは、マイル当たり合計0.0392ガロンの燃料を消費する2台の車両(車両2および車両3)がThomas StreetからJoseph StreetとThomas Streetの交差点に近づいていることを位置、速度、および燃料消費情報に基づいて判断し得る。したがって、停止信号1の停止状態は、マイル当たり0.0625ガロンの継続中の合計燃料消費量を生成し、一方、停止信号2の停止状態は、マイル当たり0.0392ガロンの継続中の合計燃料消費量を生成する。したがって、交通制御サーバは、停止信号1および停止信号2が状態を変えるべきであると判断し得る。この判断に基づいて、交通制御サーバは、図12Bに示されるフロー制御情報を生成し得る。交通制御サーバは、停止信号の状態変化の効率の改善を直ちに達成することができるように、現在の時刻から将来のほぼすぐのある時点として<TMSTP>を決定し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。この場合、燃料消費情報に基づいて、燃料消費量が多いより少ない数の車両(車両1台、マイル当たり0.0625ガロン)が進むことができ、燃料消費量が少ないより多くの車両(車両2台、マイル当たり0.0392ガロン)が待つ必要があることは注目に値する。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、すべての車両の合計燃料消費量を低減するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置、速度、および燃料消費情報を使用し得る。この例は単一の交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両の合計燃料消費量を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
図14は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。ブロック1400、1402、1404、1406、および1408は、それぞれ図2のブロック200、202、204、206、および208について説明したのと実質的に同じ方法で実行され得る。しかしながら、図14のプロセスは、追加のブロック1403を含む。ブロック1403において、ブロック1402で受信された車両情報に基づいて、燃費統計が取り出される。前に説明したように、車両情報は、予想される燃料消費情報を取り出すために使用できる特定の車両に関する情報を含むことができる。一例として、交通制御サーバは、車両情報における車両のメーカー、モデル、および年の識別に基づいて、燃料消費率のための燃費ガイド統計を取り出すことができる。これらのまたは他の燃費統計は、交通制御サーバにアクセス可能な電子記憶デバイスに記憶され得る。ブロック1403で取り出された燃費統計に基づいて、ブロック1404で、フロー制御情報を決定するために、現在予測燃料消費値を含む車両情報が処理され得る。次いで、ブロック1406において、そのフロー制御情報に基づいて、交通制御機構が制御され得る。このプロセスは、ブロック1408において終了する。
図15Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。図15Aに示される実施形態では、情報の3つの要素、車両識別子、車両の位置、および車両の速度が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報1502、1504、および1506は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。車両識別子、車両の位置、および車両の速度に関する情報は、本開示において本質的に前に説明した通りであり得る。
図15Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。図15Bに示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、本開示において前に説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報1552および1554が示されている。
図15Cは、本開示の様々な実施形態による状態変化情報を示す表である。図15Cに示される実施形態では、状態変化情報は、交通制御機構の状態の変化を記述する情報を含む。状態変化情報1572が示されている。
図16は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図15Aの車両情報および図15Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Christian StreetおよびGiap Streetのセグメントを含む道路1600が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示された例では、Christian StreetとGiap Streetの両方は、一方通行の通りであり、それぞれ西から東、南から北に流れている。これらの2つの通りの交差点で、停止信号1は、Christian Streetの左側部分から東方向への交通の流れを制御する。停止信号2は、Giap Streetの下側部分から北方向への交通の流れを制御する。
図16に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、進行状態である。停止信号2は、停止状態である。これらの状態は、ここには示されていない輸送システム内に存在するいくつかの前の車両に基づき得る。図15Aを参照すると、車両1はChristian Streetを東に25MPHで走行していることがわかる。車両2は、Giap Streetを北に25MPHで走行している。車両3は、Giap Streetを北に25MPHで走行している。
図15Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図15Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、車両情報を処理するとき、交通制御サーバは、1台の車両(車両1)がChristian StreetからChristian StreetとGiap Streetの交差点に近づいていることを位置および速度情報に基づいて判断し得る。交通制御サーバは、2台の車両(車両2および車両3)がGiap StreetからChristian StreetとGiap Streetの交差点に近づいていることを位置および速度情報に基づいて判断し得る。交通制御サーバは、たとえば、本開示で前に説明したような合計待ち時間処理を使用することなどによって、停止信号1および2の状態が変わるべきであると判断し得る。この判断に基づいて、交通制御サーバは、図15Bに示されるフロー制御情報を生成し得る。交通制御サーバは、停止信号の状態変化の効率の改善を直ちに達成することができるように、現在の時刻から将来のほぼすぐのある時点として<TMSTP>を決定し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。
いくつかの実施形態では、交通制御サーバは、1つまたは複数の交通制御機構の状態変化情報を1台または複数台の車両にさらに送信することができる。状態変化情報は、車両情報が受信された同じ通信ネットワークおよびモバイルデバイスを介して送信され得る。代替的に、何らかの他の送信技術が使用されてもよい。本図に関する例として、交通制御サーバは、図15Cに示す状態変化情報を車両1に送信し得る。状態変化情報は、<TMSTP>において、停止信号が現在の進行状態から停止状態に変化することを車両1に通知する。
いくつかの実施形態では、車両で受信された1つまたは複数の交通制御機構についての状態変化情報がその車両の動作において使用され得る。たとえば図16を参照すると、<TMSTP>に停止信号1が進行状態から停止状態に変化することを忠告する状態変化情報を車両1が受信すると、たとえば、前に説明したモジュール122など、車両1に存在するモジュールは、車両1のドライバに可聴アラートを提供し得る。たとえば、可聴アラートは、「赤色光に近づいています。減速してください」と述べるコンピュータ生成音声であってもよい。可聴アラートは、車両内に存在するモバイルデバイスで受信された状態変化に基づいて生成され、その後、車両内に存在するモジュールに送信される。いくつかの実施形態では、モバイルデバイスを使用して、この可聴アラートが配信され得る。別の例として、モバイルデバイスまたはモジュール122のような車両内に存在する別のデバイスは、測位情報および速度情報と関連して受信された状態変化情報を処理して、配信すべきアラートを決定するように構成され得る。たとえば、車両1で停止信号1に係る状態変化情報を受信すると、モバイルデバイスは、状態変化が起こる前に車両1が交差点を安全に通過するかどうかを決定するために、<TMSTP>を車両1の現在の位置および現在の速度、ならびに停止信号1の既知の位置と比較し得る。モバイルデバイスは、車両1がそうしないことを決定した場合、「点灯しようとしないでください。ブレーキを踏んでください!」など、より差し迫った可聴アラートを配信し得る。いくつかの実施形態では、車両内に存在するモバイルデバイスまたは他のモジュールで行われるとして今説明したような決定および計算が、代わりに交通制御サーバで実行され得る。車両1が赤色光の前に交差点を通過しないという決定など、これらの決定の結果は、車両に送信すべき異なるタイプの状態変化情報を制御するために使用され得る。
車両の動作に状態変化情報を使用する別の例として、状態変化情報に基づいて、車両の加速または他の動作が制御され得る。いくつかの車両では、前に説明したモジュール122のような、車両内に存在するモジュールは、車両の機械的機能を自動的に制御することができ得る。たとえば、モジュールは、スロットルまたは他の機構を自動的に、すなわちドライバからの入力なしに制御することによって、車両の加速を増減することができ得る。別の例として、モジュールは、車両のブレーキを自動的に係合させることができ得る。そのような場合、モジュールは、状態変化情報に基づくスロットル、ブレーキ、または他の機構の自動制御を使用して車両の加速を自動的に制御し得る。本図では、モジュールは、停止信号1の状態変化の前に車両1が交差点を通過することはできないと判断し得る。したがって、モジュールは、スロットルの適用を低減し得る。モジュールは、車両が停止信号により近づくと同時に、またはそれ以降に、ブレーキを作動させ得る。このようにして、モジュールは、状態変化情報に基づいて車両の不要な加速を防止し得る。ここでは、停止信号の差し迫った停止状態に基づいて最終的には静止位置まで完全に減速する必要があるにもかかわらず、車両が交差点の方に向かって加速しているので、加速は不要と記載される。この手法は、燃料消費を低減し、車両の消耗を低減し、車両の動作の安全性を高めるために有益であり得る。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、輸送システムにおける何らかの形の交通効率を改善するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置および速度情報を使用し得る。これらの技法を使用して、交通制御システムは、次いで、それらの1台または複数台の車両に交通制御機構の状態の変化に関する情報を提供することによって、輸送システムにおける1台または複数台の車両の動作における効率、消耗、および安全性の改善を可能にすることができる。この例は単一の交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両についての様々な形態の効率を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
図17は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。ブロック1700、1702、1704、1706、および1708は、それぞれ図2のブロック200、202、204、206、および208について説明したのと実質的に同じ方法で実行され得る。しかしながら、図17のプロセスは、追加のブロック1705を含む。ブロック1705において、1つまたは複数の交通制御機構に関する状態変化情報が、輸送システム内の1台または複数台の車両に送信される。この状態変化情報は、決定されたフロー制御情報を反映し得る。この状態変化情報は、本開示で前に説明したものなど、様々な形態で提供され得る。たとえば車両に存在するモバイルデバイスを介して、状態変化情報を受信する車両は、次いで、その状態変化情報を様々な方法で使用し得る。ブロック1706において、フロー制御情報に基づいて、交通制御機構が制御される。このプロセスは、ブロック1708において終了する。
図18は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。ブロック1800、1802、1804、1805、1807、および1808は、それぞれ図17のブロック1700、1702、1704、1705、1706、および1708について説明したのと実質的に同じ方法で実行され得る。しかしながら、図18のプロセスは、追加のブロック1806を含む。ブロック1806において、状態変化情報を受信した車両について、状態変化情報に基づいて車両の動作が制御される。車両の動作のこの制御は、様々な方法で実行され得る。たとえば、本開示で前に説明したように、状態変化情報に基づいて、自動スロットル制御またはブレーキ制御が実行され得る。ブロック1807において、フロー制御情報に基づいて、交通制御機構が制御される。このプロセスは、ブロック1808において終了する。
図19Aは、本開示の様々な実施形態による車両情報を示す表である。図19Aに示される実施形態では、情報の様々な要素、車両識別子、車両の位置、車両の速度、および将来の位置情報が車両情報に含まれている。この車両情報は、前に説明したように、様々な車両内に位置するモバイルデバイスから交通制御システムの交通制御サーバに送信され得る。車両情報1902、1904、および1906は、3つの異なる車両に関するものとして示されている。車両識別子、車両の位置、および車両の速度に関する情報は、本開示において本質的に前に説明した通りであり得る。将来の位置情報は、車両1のGPS経路情報と車両2のターン信号状態情報の形式で示されている。
将来の位置情報は、特定の車両が将来どこにあるかを示す傾向のある情報であり得る。いくつかの実施形態では、これは、車両の測位情報および位置情報を超えた情報であり得る。たとえば、車両に存在するGPSデバイス内の経路を定義する情報が将来の位置情報であり得る。車両のドライバがGPSデバイス上に表示された経路をたどっている場合、その経路に関する情報(予想されるターン)は、車両が将来移動する場所を示す傾向がある。別の例として、車両に設置されたターン信号についてのターン信号状態情報が将来の位置情報であり得る。車両のターン信号の現在の状態(左折、右折、非アクティブ)は、車両が近づいている交差点を車両がどのように進行するかを示す傾向があり得る。本開示と一致する他の形態の将来の位置情報が使用されてもよい。
図19Bは、本開示の様々な実施形態によるフロー制御情報を示す表である。この図に示される実施形態では、情報の2つの要素、交通制御機構識別子および命令がフロー制御情報に含まれている。このフロー制御情報は、本開示において前に説明したものと実質的に同じ形態であり得る。フロー制御情報1952が示されている。
図19Cは、本開示の様々な実施形態による経路指示情報を示す表である。この図に示される実施形態では、経路指示情報は、車両がたどるべき経路を示す情報を含む。経路指示情報1972が示されている。
図20は、本開示の様々な実施形態による、交通効率を改善するための図19Aの車両情報および図19Bのフロー制御情報の使用を示す図である。Erwin Street、George Street、およびBernard Streetのセグメントを含む道路2000が示されている。0度の方位角に対応し得る、北方向のインジケータが示されている。示されている例では、Erwin Street、George Street、Bernard Streetは、一方通行の通りであり、それぞれ西から東、南から北、南から北に流れている。停止信号1、2、3、および4は、これらの通りの交差点への交通の流れを制御する。
図20に示されるシナリオでは、様々な車両および交通制御機構が輸送システムにおいてアクティブである。停止信号1は、停止状態である。停止信号2は、進行状態である。停止信号3は、停止状態である。停止信号4は、進行状態である。これらの状態は、ここには示されていない輸送システム内に存在するいくつかの前の車両に基づき得る。図19Aを参照すると、車両1はErwin Streetを東に25MPHで走行していることがわかる。車両2は、George Street上を10MPHで北に走行している。車両3は、Bernard Street上を0MPHで北に走行している。車両1の将来の位置情報は、車両1がErwin StreetとGeorge Streetの交差点を直進し、次いでBernard Streetを左折する可能性があることを示す。経路の追加の詳細が含まれ得るが、図には示されていない。車両2の将来の位置情報は、右折信号がアクティブであることに基づいて車両2がErwin Streetを右折する可能性があることを示す。
図19Aに示される車両情報を受信したことに基づいて、交通制御サーバまたは他のコンピューティングデバイスは、図19Bに示されるフロー制御情報を決定または生成するために車両情報を処理し得る。特に、交通制御サーバは、一般に。停止信号1が進行状態に変わり、したがって、停止信号2が停止状態に変わるべきであることを示すフロー制御情報を生成する傾向があり得る。これは、交通制御サーバが合計待ち時間を最小化しようとしていた場合の結果であり得る。本図では、車両3は、停止信号1で待っているが、現在停止信号2で待っている、またはきっと近づく車両はない。しかしながら、将来の位置情報が与えられると、交通制御サーバは、車両1と車両2の両方が、Erwin StreetとGeorge Streetの交差点を離れるとき、停止信号2に近づく可能性があると判断することができる。したがって、交通制御サーバは、車両1および車両2がErwin StreetとBernard Streetの交差点を通過した可能性があるとき、<TMSTP>まで、すべての停止信号が現在の状態を維持すべきであることを示すフロー制御情報1952を生成し得る。次いで、交通制御サーバは、停止信号1および2、または命令を実行することができる中間コントローラデバイスに、フロー制御情報を直接送信し得る。
今説明した技法を使用して、交通制御システムは、輸送システムにおける何らかの形の交通効率を改善するフロー制御情報を決定するために、様々な車両に存在するモバイルデバイスから受信された位置情報、速度情報、および将来の位置情報を使用し得る。将来の位置情報を使用して、交通制御システムは、そのような情報を利用できない本開示に記載された他のいくつかの技法よりもさらに高いレベルまで交通効率を改善することができ得る。この例は2つの交差点に関して示されているが、輸送システム全体におけるすべての車両についての様々な形態の効率を向上させるために、多くの交差点、多くの道路セグメント、多くの車両、および多くの交通制御機構の輸送システム全体に、技法を外挿することができる。
いくつかの実施形態では、将来の位置情報は、車両によって提供されるのとは対照的に、交通制御サーバによって決定され得る。交通制御サーバまたは何らかの関連するデバイスは、車両の履歴交通パターン(走行したトラックまたは経路など)に関する情報を記憶し得る。次いで、ある場合に車両が走行を開始すると、交通制御サーバは、車両の履歴交通パターンに関する情報を取り出し、車両がどこに移動する可能性があるかを推定するために、その情報を処理することができる。このようにして、交通制御サーバは、車両の履歴交通パターンに関する情報の処理に基づいて将来の位置情報を決定し得る。たとえば、車両は、自宅から仕事場までの朝の通勤の間に毎朝おおよそ同じ経路を履歴的にたどる可能性がある。この情報は、交通パターン情報として記憶され得る。ある朝車両が走行を開始すると、交通制御サーバは、履歴交通パターンを取り出し、それらを処理して、車両が自宅から仕事場までのよく通る経路を走行している可能性があると判断し得る。この将来の位置情報は、次いで、本開示の他の場所に記載されているように、フロー制御情報を決定するために処理される車両情報の一部として使用することができる。いくつかの例では、交通制御サーバは、その情報の処理中に記憶された履歴交通パターン情報のサブセットに車両の現在の移動を一致させようと試み得る。たとえば、交通制御サーバは、現在の移動開始時刻および現在の移動開始位置として、類似の移動開始時刻(0700時)および類似の移動開始位置(「家」)で履歴交通パターン情報を見つけようと試み得る。
いくつかの実施形態では、交通制御システムは、輸送システム内の1台または複数台の車両に経路指示情報を提供し得る。経路指示情報は、車両または車両のユーザに、経路指示情報によって指定される特定の経路をたどるよう指示するために使用され得る。そのような例示的な状況は、図19Bに示したものとは異なるフロー制御情報で、図19Aおよび図20に関して説明することができる。この例示的な状況では、車両1は、車両1がErwin StreetとGeorge Streetの交差点を直進する経路をたどっており、次いで、Bernard Streetを左折し、次いで、図示されていないいくつかの後続のアクションを行うことを示す将来の位置情報を輸送制御システムに提供する。輸送制御システムによって受信された様々な他の車両情報に基づいて、車両1が交差点に到着する前に停止信号2が停止状態に変わるフロー制御情報が生成された場合、輸送制御システムは、経路指示情報1972を車両1に送信することができる。経路指示情報1972は、車両1に、(直進する代わりに)George Streetを左折し、次いで、図示されていないいくつかの後続のアクションを行うよう指示する。このようにして、車両1は、同じ目的地に、しかし、たとえば待ち時間がより少なくなるなどによって、より効率的である可能性がある経路を介して到着するように指示され得る。他の例では、経路指示情報は、複数の平行な道路にわたる交通フローの均衡を保ち、交差点における予想されるまたは現在の渋滞を低減するために、または他の交通の効率のために提供され得る。そのような経路指示情報は、車両に送信される場合、その中に存在するモバイルデバイスによって受信され得る。経路指示情報は、次いで、車両に存在するGPSデバイスに通信され、車両のドライバに経路の変更として表示され得る。あるいは、車両は、車両が部分的にまたは完全に自律的にナビゲーション可能な経路指示情報に基づいて自動的にその進路を変更してもよい。
図21は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。ブロック2100、2102、2105、2106、および2108は、それぞれ図2のブロック200、202、204、206、および208について説明したのと実質的に同じ方法で実行され得る。しかしながら、この図のプロセスは、追加のブロック2103および2104を含む。ブロック2103において、特定の車両についての履歴交通パターン情報が取り出される。これは、本開示において前に説明したように実行され得る。ブロック2104において、特定の車両の将来の位置情報を決定するために、履歴交通パターン情報が処理される。これは、本開示において前に説明したように実行され得る。ブロック2105において、フロー制御情報を決定するために、将来の位置情報を含む車両情報が処理される。ブロック2106において、フロー制御情報に基づいて、交通制御機構が制御される。このプロセスは、ブロック2108において終了する。
いくつかの実施形態では、本開示に記載された技法を使用して、停止信号の左折信号をより効率的に制御することができる。特に、従来の輸送システムにおける停止信号の左折信号は、しばしば、路盤におけるインダクタンスセンサーによってトリガされ、次いで、あらかじめ定義された一定の時間期間の間、左折信号が進行状態に保持される。このあらかじめ定義された一定の時間期間は、時刻または曜日に依存するが、従来のシステムは、進行状態についてリアルタイムで定義された可変の時間期間を使用する方法を有していない。本明細書で説明する交通制御システムでは、交通制御システムは、左折をするために左折信号で待っている車の数を決定することができ得る。この決定は、本明細書で説明した処理ブロックに基づいて、および車両情報の様々な要素、速度、位置、ターン信号状態、GPS経路などに基づいて行われ得る。左折を行うために左折信号を待っているx台の自動車の決定に基づいて、交通制御システムは、<TMSTP 1>に進行状態に切り替わり、<TMSTP 2>に停止状態に切り替え復帰するように左折信号を指定するフロー制御情報を生成し得、この場合、<TMSTP 1>〜<TMSTP 2>の長さは、x台の車両が左折するのに必要な予想される時間量である。
いくつかの実施形態では、本開示に記載された技法を使用して、輸送システムを介して車両のクラスタをより効率的に移動させることができる。特に、いくつかの従来のシステムは、停止信号(および関連する交差点)のシーケンスを通る連続的なフローの期間を可能にするように同期された道路セグメント上の停止信号のシーケンスを提供するが、この停止信号の同期化は、輸送システム内を走行する実際の車両のクラスタについて最適化されないことがある。特に、そのような同期技法は、車両がある交差点から別の交差点まで通過するのにかかる時間のあらかじめ決定された推定を必要とする。次いで、連続した停止信号を同期させて、そのような車両が、すべての停止信号が進行状態にある状態で道路に沿って連続的に通過できるようにすることができ得る。しかしながら、交通量が多い、レーンが塞がれている、およびそれ以外の要因は、実際の車両が予測された速度で走行することを妨げる可能性がある。したがって、予想される走行速度に合致しないために、車両のすべてまたは一部が停止信号のうちの1つで停止しなければならない可能性がある。本明細書で説明する交通制御システムでは、連続した停止信号が進行状態に保持されて、停車することなく車両群が通過できるようにすることができ得、この場合、交通制御システムが各交差点を通過する車両群を監視する際に、各停止信号の進行状態が保持される。この技法のより一般的な記述では、車両の大きい塊の先頭が交差点に到達する直前に、特定の停止信号が進行状態に変更され得、一方、車両の大きい塊の後尾が交差点を通過した直後に、特定の停止信号が停止状態に変更され得る。このようにして、停止信号が進行状態に変更されると、処理能力の向上を達成することができる。
様々な実施形態では、車両に存在するモバイルデバイスは、現在の走行の1つまたは複数のインジケータに基づいて車両情報を送信し始め得る。たとえば、ユーザは、走行が始まっており、したがって、車両情報の送信が開始されるべきであることを示すことができる。ユーザは、たとえば、モバイルデバイスに設置されたソフトウェアアプリケーションと対話することによってなど、モバイルデバイスのユーザインターフェースを使用してこの指示を行い得る。別の例として、モバイルデバイスは、位置の持続的な変化に基づいて走行が開始したと判断し得る。モバイルデバイス上のGPSモジュールによって提供されるような位置情報を監視することによって、モバイルデバイスは、移動中の車両に関連する速度で、位置が頻繁に変化する場合、モバイルデバイスが移動中の車両内に位置すると判断し得る。別の例として、車両に設置されたモジュールは、点火の回転または電気システムの電源投入など、車両の何らかの起動を検出するように構成され得る。そのような起動が検出されると、モジュールは、現在の走行の指示を車両に存在するモバイルデバイスに送信し得る。この送信は、モジュール122とモバイルデバイス132との間の通信について説明したようなものなど、様々な通信技術を使用して実行され得る。車両情報送信がいつ開始されるべきかを決定するための他の技法が本開示と一致して使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明する様々な交通効率技法の組合せが使用され得る。たとえば、交通制御システムは、フロー制御情報を決定するために車両情報を処理する際に、乗客の待ち時間と燃料消費の両方を考慮するように構成され得る。一例として、フロー制御情報の任意の潜在的な要素(たとえば、特定の停止信号についての特定の状態変化など)が総良好度スコア(goodness score)を受け取る技法が使用されてもよい。この良好度スコアは、乗員待ち時間効率下でのフロー制御情報の良好度、および燃料消費効率下でのフロー制御情報の別の良好度を判断することによって計算され得る。これらの2つの良好度スコアを、次いで、総良好度スコアに結合することができる。これらの効率手法には、乗員待ち時間効率の良好度スコアに3/4を重み付けし、結合する前に燃料消費効率良好度スコアに1/4を重み付けするなど、異なるレベルの重要度が与えられ得る。この手法または本開示と一致する類似の手法を使用して、様々なタイプの交通効率に基づいて、フロー制御情報の柔軟な決定を行うことができる。
様々な実施形態では、輸送システムの態様に関する情報は、リアルタイム動作より前に、または非同期で、交通制御システムに記憶されてもよい。たとえば、道路、道路セグメント、交差点、道路セグメント上の車線、車線上のターン制限などを定義する情報は、本開示に記載された技法を可能にする、または改善するために、事前に記憶されてもよい。他の情報は、たとえリアルタイム情報でないにしても、現在の情報を提供するために、交通制御システムに周期的に記憶されてもよい。そのような定期的な更新は、天気、道路上の工事、交通事故、および標準的な交通パターンを変える可能性のある特別なイベントに関する情報を含み得る。この情報は定期的に更新されてもよいが、一部の実施形態では、可能な場合、リアルタイムでこの情報を更新することが可能であり得る。
本開示の多くは、例示的な交通制御機構として停止信号に焦点を当てているが、本明細書で説明する技法は、様々な実施形態では他の交通制御機構に適用可能であり得る。一例として、可逆レーンがいつ方向を変えるべきかを決定するために車両情報が処理され得る。この決定は、可逆レーンが任意の時点で最大の交通フローの方向に流れることを可能にするために行われ得る。別の例として、ハイウェイのランプ上のフロー制御光の持続時間を決定するために車両情報が処理され得る。この決定は、ハイウェイ上の渋滞の減少と、脇道の交通渋滞がランプ上に流れ込むのを回避したいという欲求とのバランスを取るようになされてもよい。別の例として、高占有車両(HOV)制限が高速レーンにどのように適用されるべきかを決定するために車両情報が処理され得る。この決定は、最小しきい値のそのような車両が、ある時間期間の間、高速レーンに進入している限り、HOV制限(たとえば、車両内の2人以上の乗員の要件)の持続時間を延長するようになされてもよい。この決定は、各占有レベルでどれくらいの候補車両が存在するかに基づいて、HOVレーンに入るために必要な乗員の最小人数(たとえば、HOV2+からHOV3+まで)を調整するようになされてもよい。別の例として、高占有料金(HOT)レーンに設定される料金を決定するために、車両情報が処理されてもよい。この決定は、適度な交通の流れがHOTレーンを通るように、すなわち、HOTレーンが掲示された速度制限を下回るほど多くの交通フローを持たず、しかし、HOTレーンの容量が無駄になるほど、交通フローが少なくないように、HOTレーンの料金をリアルタイムで増減させるようになされてもよい。別の例として、様々なレーンに対してターン制限がいつ起動されるべきかを決定するために、車両情報が処理され得る。この決定は、交通渋滞や他の容認できない渋滞が生じ得る地点への左折を待っている車線において交通が増えたとき、その車線についての「左折不可」制限を起動するためになされ得る。別の例として、ある時点における道路セグメントについての可変速度制限を決定するために、車両情報が処理され得る。この決定は、道路セグメント上の現在の渋滞に基づいて道路セグメント上で安全であり持続可能である可能性のある可変速度制限を可能な最高速度制限に設定するようになされてもよい。本開示と一致して、交通制御機構を制御する様々な他の形態が実施され得る。
本開示は、輸送システム内を走行する車両に提供される情報に焦点を当てているが、交通制御システムは、いくつかの実施形態では、輸送システムを走行する他のアクターから情報を受信することができる。たとえば、(交差信号の起動などで)歩行者が交差点での交通フローに影響を及ぼす範囲で、歩行者に関する情報は、フロー制御情報を決定するために、交通制御システムによって処理され得る。歩行者に関するこの情報は、位置、速度、GPS経路、履歴交通パターンなどを含み得る。別の例として、自転車に乗る人、スケーター、ジョギングする人、および輸送システムを走行する他の個人に関する情報が車両情報とともに交通制御システムによって受信され、処理され得る。
いくつかの実施形態では、車両情報は、緊急サービスおよび/または法執行の目的で使用され得る。たとえば、法執行官が犯罪の現場で証人報告書に基づいて特定の車両を検索しているとき、交通制御システムによって受信された車両情報を使用してそのような車両の位置を特定し得る。別の例として、地理的エリアに対してアンバーアラートが発行され、対象の人物についての関連する車両の記述を有するとき、交通制御システムによって受信された車両情報を使用してそのような車両の位置を特定し得る。
図22は、本開示の様々な実施形態によるモバイルデバイス2200の機能ブロック図である。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス2200は、本明細書で上述したようにモバイルデバイスとして使用されてもよい。
モバイルデバイス2200は、識別モジュールインターフェース2202を含み得る。識別モジュールインターフェース2202は、モバイルデバイス2200のユーザについてのサブスクリプションに関連する識別モジュール2204を受信し得る。いくつかの実施形態では、識別モジュールインターフェース2202は、加入者識別モジュール(SIM)インターフェースであり、識別モジュール2204は、SIMカードであり得る。
モバイルデバイス2200は、少なくとも1つのプロセッサ2206を含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ2206は、汎用プロセッサとして提供され得る。プロセッサ2206は、汎用プロセッサ(たとえば、マイクロプロセッサ)など、任意の適切なデータ処理デバイスを含み得る。代替として、プロセッサ2206は、任意の適切な電子プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサ2206はまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえばDSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した少なくとも1つのマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
モバイルデバイス2200は、プロセッサ2206に結合されたコーダ/デコーダ(コーデック)2208を含む場合がある。コーデック2208は、今度は、1つまたは複数のユーザインターフェースデバイスに結合され得る。ユーザインターフェースデバイスは、ディスプレイおよびユーザ入力デバイスを含み得る。様々な実施形態では、ディスプレイは、人間が知覚可能な可視信号、可聴信号、触覚信号、またはそれらの任意の組合せを提供する任意の適切なデバイスを含み得る。ディスプレイは、限定はしないが、タッチスクリーン、LCD、LED、CRT、プラズマ、他の適切なディスプレイスクリーン、オーディオスピーカー2214、他のオーディオ生成デバイス、上記の組合せなどを含み得る。様々な実施形態では、ユーザ入力デバイスは、ユーザからの入力を受信する任意の適切なデバイスを含み得る。ユーザ入力デバイスは、限定はしないが、1つまたは複数の手動オペレータ(限定はしないが、スイッチ、ボタン、タッチスクリーン、ノブ、スライダーなど)、マイクロフォン2212、カメラ、画像センサー、上記の組合せなどを含み得る。
モバイルデバイス2200は、プロセッサ2206に結合された少なくとも1つのメモリ2210を含み得る。メモリ2210は、プロセッサ実行可能命令を記憶する非一時的プロセッサ可読記憶媒体であってもよい。この媒体は、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、読取り専用メモリ(「ROM」)、フロッピーディスク、ハードディスク、ドングル、USB接続されたメモリデバイス、上記の組合せなどを含み得る。メモリ2210は、オペレーティングシステム(「OS」)、ならびにユーザアプリケーションソフトウェアおよび実行可能命令を記憶することができる。
モバイルデバイス2200は、プロセッサ2206に結合された少なくとも1つのベースバンドプロセッサ2216を含み得る。ベースバンドプロセッサ2216は、ベースバンドモデムプロセッサであってもよい。モバイルデバイス2200内の各識別モジュール(たとえば、識別モジュール2204)は、ベースバンドRFリソースに関連付けられ得る。RFリソースは、少なくとも1つのベースバンドRFリソースチェーンを含み得る。ベースバンドRFリソースチェーンは、識別モジュール2204上で通信するためのベースバンド/モデム機能を実行し得るベースバンドプロセッサ2216を含み得る。ベースバンドRFリソースチェーンは、RFリソース2218など、1つまたは複数の増幅器および無線機も含み得る。RFリソース2218は、モバイルデバイス2200の送信/受信機能を実行するトランシーバであり得る。RFリソース2218は、送信機2220と、受信機2222とを含み得る。RFリソース2218は、別個の送信および受信回路を含んでもよく、または、送信機および受信機回路を兼ね備えたトランシーバを含んでもよい。RFリソース2218は、ワイヤレス媒体を介してワイヤレス信号を送信してかつ受信するためのワイヤレスアンテナ2224に結合され得る。RFリソース2218は、さらに、ベースバンドプロセッサ2216に結合され得る。
いくつかの実施形態では、プロセッサ2206、メモリ2210、ベースバンドプロセッサ2216、およびRFリソース2218は、システムオンチップとしてモバイルデバイス2200内に含まれ得る。いくつかの実施形態では、識別モジュール2204および識別モジュールインターフェース2202は、システムオンチップの外部とされ得る。さらに、様々な入力および出力デバイスが、インターフェースまたはコントローラなど、システムオンチップ上の構成要素に結合され得る。モバイルデバイス2200内での使用に適するユーザ入力コンポーネントの例は、キーパッド2226、タッチスクリーンディスプレイ2228、およびマイクロフォン2212を含むことができるが、これらに限定はされない。
いくつかの実施形態では、キーパッド2226、タッチスクリーンディスプレイ2228、マイクロフォン2212、またはそれらの組合せは、発信呼を開始するための要求を受信し得る。たとえば、タッチスクリーンディスプレイ2228は、連絡先リストから連絡先の選択を受信するか、または電話番号を受信し得る。別の例として、発信呼を開始するための要求は、マイクロフォン2212を介して受信された音声コマンドの形をとり得る。当技術分野で知られているように、モバイルデバイス2200内の様々なソフトウェアモジュールおよび機能間の通信を可能にするために、それらの間にインターフェースが提供され得る。
いくつかの実施形態(図示せず)では、モバイルデバイス2200は、とりわけ、追加の識別モジュール(たとえば、追加のSIMカード)、追加の識別モジュールインターフェース(たとえば、追加のSIMインターフェース)、複数のRFリソース、および追加のモバイルネットワークに接続するための追加のアンテナを含み得る。
特定の実施形態では、メモリ2210は、交通効率命令2230のような、本開示に関連する様々な特徴を実行するためのプロセッサ実行可能命令を記憶するように構成されてもよい。
特定の実施形態では、交通効率命令2230は、モバイルデバイス2200に、車両情報を1つまたは複数のサーバに送信させるのに有効であり得る。たとえば、モバイルデバイス2200がある車両の現在の位置および現在の速度に関する情報を受信すると、交通効率命令2230によって、モバイルデバイス2200は、RFリソース2218、送信機2220、およびワイヤレスアンテナ2224を使用して、位置情報および速度情報を送信し得る。別の例として、受信機2222のようなモバイルデバイス2200のGPS受信機を使用してGPSデータを受信すると、交通効率命令2230によって、モバイルデバイス2200は、GPSデータを使用して現在の位置および現在の速度を計算し、次いで、RFリソース2218、送信機2220、およびワイヤレスアンテナ2224を使用して、位置情報および速度情報を送信し得る。別の例として、RFリソース2218、受信機2222、およびワイヤレスアンテナ2224を使用して1つまたは複数の交通制御機構の状態変化情報を受信すると、交通効率命令2230によって、モバイルデバイス2200は、RFリソース2218、送信機2220、およびワイヤレスアンテナ2224、交通制御機構を使用して、車両の動作を制御するために車両に設けられた電子デバイスに情報を送信し得る。
特定の実施形態では、交通効率命令2230は、モバイルデバイス2200に、本開示の他の場所に記載された例示的なプロセスの様々な部分を実行させるのに有効であり得る。
図23は、本開示の様々な実施形態による交通効率のプロセスのフローチャートである。プロセスはブロック2300で始まる。
ブロック2302において、車両情報が受信される。モバイルデバイス132のような車両内に位置するデバイスがこのブロックを実行し得る。車両情報は、車両に関する様々なタイプの情報を含み得る。車両情報は、モジュール122またはGPSデバイス124のような車両に存在する様々なデバイスまたはモジュールからの様々なワイヤレスおよびワイヤード通信リンクを介して受信され得る。車両情報は、モバイルデバイス132に存在するGPSモジュールのような、モバイルデバイス132に存在する様々なデバイスまたはモジュールから受信され得る。
ブロック2304において、車両情報が送信される。モバイルデバイス132のような車両内に位置するデバイスがこのブロックを実行し得る。車両情報は、車両に関する様々なタイプの情報を含み得る。車両情報は、通信ネットワーク140などの通信ネットワークを介して、交通制御サーバ150などの別のコンピューティングデバイスに送信され得る。フロー制御情報を決定するために、交通制御サーバ150で車両情報を処理するために、モバイルデバイス132によって車両情報が送信されてもよい。車両情報は、送信された車両情報の処理に基づいて決定されたフロー制御情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構が制御されるように、モバイルデバイス132によって送信され得る。このようにして、モバイルデバイス132は、本開示の他の場所に記載されている例示的なプロセスの様々な部分の実行を可能にするために、車両情報を送信し得る。
ブロック2306において、プロセスが終了する。
一態様では、交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置は、輸送システム内を走行する車両の車両情報を受信するための手段を含む。たとえば、車両情報を受信するための手段は、図22に示されるモバイルデバイス2200の受信機2222およびアンテナ2224であってもよい。交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置はさらに、1つまたは複数の通信ネットワークを介して、モバイルデバイス装置から、車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに車両情報を送信するための手段を含む。たとえば、車両情報を送信するための手段は、図22に示されるモバイルデバイス2200の送信機2220およびアンテナ2224であってもよい。
上記の説明は、本明細書で説明する様々な態様を、いかなる当業者も実践できるようにするために提供される。これらの態様に対する様々な修正が当業者に容易に明らかになり、本明細書において規定される一般原理は他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示す態様に限定されるものではなく、文言通りの特許請求の範囲と一致するすべての範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するものとする。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を指す。当業者に知られているか、または後に当業者に知られることになる、本開示全体にわたって説明される種々の態様の要素のすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものとする。さらに、本明細書に開示されるものは、そのような開示が特許請求の範囲において明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供されることは意図されていない。いかなるクレーム要素も、要素が「ための手段(means for)」という語句を使用して明確に記載されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
開示されるプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、本開示の範囲内にとどまりながら再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
種々の異なる技術および技法のいずれかを使用して情報および信号が表され得ることは当業者であれば理解されよう。たとえば、上記の説明全体を通して参照され得るデータ、命令、指令、情報、信号、ビット、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
さらに、本明細書に開示する実装形態との関連で述べた様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、有形媒体上に組み込まれたコンピュータソフトウェア、またはこれらの組合せとして実装される場合があることを、当業者なら認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、概してそれらの機能に関して上記で説明した。そのような機能性がハードウェアとして実現されるか、有形媒体上に組み込まれたソフトウェアとして実現されるかは、特定の適用例およびシステム全体に課される設計制約によって決まる。当業者は、説明する機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装してもよいが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
本明細書に開示する実装形態と関連して説明する様々な例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、個別のゲートもしくはトランジスタ論理、個別のハードウェア部品、または本明細書に記載した機能を行うように設計されたこれらの任意の組合せを用いて、実装または実施される場合がある。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装される場合もある。
本明細書で開示する実装形態に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施されるか、またはその2つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で周知の任意の他の形態の記憶媒体内に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、かつ記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替形態では、記憶媒体は、プロセッサと一体である場合がある。プロセッサおよび記憶媒体は、ASICに存在することができる。ASICは、ユーザ端末に存在してもよい。代替形態では、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に個別構成要素として存在する場合がある。
1つまたは複数の例示的な実装形態では、説明した機能は、ハードウェア、有形媒体上に組み込まれたソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアに実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムの1つの場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の使用可能な媒体でもよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスクス記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる、任意の他の媒体を含むことができる。加えて、いずれの接続も適切にコンピュータ可読媒体と称される。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピーディスク、およびBlu-Rayディスクを含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)はレーザーを用いてデータを光学的に再生する。上述したものの組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含められるべきである。
開示した実施態様の前述の説明は、当業者が本開示を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施態様への様々な修正が当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義される一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲を逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書に示す実施態様に限定されるものではなく、本明細書に開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
100 道路
110 停止信号
120 車両
122 モジュール
124 全地球測位システム(GPS)デバイス
130 ユーザ
132 モバイルデバイス
140 通信ネットワーク
150 交通制御サーバ
160 停止信号コントローラ
352 フロー制御情報
354 フロー制御情報
400 道路
502 車両情報
504 車両情報
506 車両情報
552 フロー制御情報
554 フロー制御情報
600 道路
702 車両情報
704 車両情報
706 車両情報
752 フロー制御情報
754 フロー制御情報
800 道路
1002 車両情報
1004 車両情報
1006 車両情報
1052 フロー制御情報
1054 フロー制御情報
1100 道路
1202 車両情報
1204 車両情報
1206 車両情報
1252 フロー制御情報
1254 フロー制御情報
1300 道路
1502 車両情報
1504 車両情報
1506 車両情報
1552 フロー制御情報
1554 フロー制御情報
1572 状態変化情報
1902 車両情報
1904 車両情報
1906 車両情報
1952 フロー制御情報
1972 経路指示情報
2000 道路
2200 モバイルデバイス
2202 識別モジュールインターフェース
2204 識別モジュール
2206 プロセッサ
2208 コーダ/デコーダ(コーデック)
2210 メモリ
2212 マイクロフォン
2214 オーディオスピーカー
2216 ベースバンドプロセッサ
2218 RFリソース
2220 送信機
2222 受信機
2224 ワイヤレスアンテナ
2226 キーパッド
2228 タッチスクリーンディスプレイ
2230 交通効率命令

Claims (30)

  1. 交通効率を管理する方法であって、
    1つまたは複数のモバイルデバイスにおいて、輸送システム内を走行する1台または複数台の車両についての車両情報を受信するステップであり、前記1つまたは複数のモバイルデバイスが前記1台または複数台の車両内に位置する、ステップと、
    1つまたは複数の通信ネットワークを介して、前記車両情報を、前記1つまたは複数のモバイルデバイスから、前記車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するステップと
    を含む方法。
  2. 前記車両情報が、前記1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度を含む
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記1台または複数台の車両の各々についての前記現在の位置および前記現在の速度が、前記1つまたは複数のモバイルデバイスの各々に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される
    請求項2に記載の方法。
  4. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記1台または複数台の車両のすべての車両の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項3に記載の方法。
  5. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内の少なくとも1つの交差点における交通渋滞を防止するように制御される
    請求項3に記載の方法。
  6. 前記車両情報が、前記1台または複数台の車両の各々についての現在の乗員数を含む
    請求項1に記載の方法。
  7. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記1台または複数台の車両のすべての車両内のすべての乗員の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項6に記載の方法。
  8. 前記1台または複数台の車両の各々についての前記現在の乗員数が、前記1台または複数台の車両の各々におけるモバイルデバイスの総数に基づいて決定される
    請求項7に記載の方法。
  9. 前記車両情報が、前記1台または複数台の車両の各々についての燃料消費情報を含む
    請求項1に記載の方法。
  10. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記1台または複数台の車両のすべての車両の総燃料消費量を低減するように制御される
    請求項9に記載の方法。
  11. 交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置であって、
    前記モバイルデバイス装置において、輸送システム内を走行する車両についての車両情報を受信するように構成された受信機であり、前記モバイルデバイス装置が、前記車両内に位置する、受信機と、
    1つまたは複数の通信ネットワークを介して、前記車両情報を、前記モバイルデバイス装置から、前記車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するように構成された送信機と
    を含むモバイルデバイス装置。
  12. 前記車両情報が、前記車両の現在の位置および現在の速度を含む
    請求項11に記載のモバイルデバイス装置。
  13. 前記車両の前記現在の位置および前記現在の速度が、前記モバイルデバイス装置に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される
    請求項12に記載のモバイルデバイス装置。
  14. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内を走行する複数の車両の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項13に記載のモバイルデバイス装置。
  15. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内の少なくとも1つの交差点における交通渋滞を防止するように制御される
    請求項13に記載のモバイルデバイス装置。
  16. 前記車両情報が、前記車両の現在の乗員数を含む
    請求項11に記載のモバイルデバイス装置。
  17. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内を走行する複数の車両内のすべての乗員の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項16に記載のモバイルデバイス装置。
  18. 前記車両の前記現在の乗員数が、前記車両内のモバイルデバイスの総数に基づいて決定される
    請求項17に記載のモバイルデバイス装置。
  19. 前記車両情報が、前記車両についての燃料消費情報を含む
    請求項11に記載のモバイルデバイス装置。
  20. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内を走行する複数の車両の総燃料消費量を低減するように制御される
    請求項19に記載のモバイルデバイス装置。
  21. 交通効率を管理するためのモバイルデバイス装置であって、
    前記モバイルデバイス装置において、輸送システム内を走行する車両についての車両情報を受信するための手段であり、前記モバイルデバイス装置が、前記車両内に位置する、手段と、
    1つまたは複数の通信ネットワークを介して、前記車両情報を、前記モバイルデバイス装置から、前記車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信するための手段と
    を含むモバイルデバイス装置。
  22. 前記車両情報が、前記車両の現在の位置および現在の速度を含む
    請求項21に記載のモバイルデバイス装置。
  23. 前記車両の前記現在の位置および前記現在の速度が、前記モバイルデバイス装置に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される
    請求項22に記載のモバイルデバイス装置。
  24. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記輸送システム内を走行する複数の車両の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項23に記載のモバイルデバイス装置。
  25. 前記車両情報が、前記車両の現在の乗員数を含む
    請求項21に記載のモバイルデバイス装置。
  26. 命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令が、1つまたは複数のコンピューティングデバイスに、
    1つまたは複数のモバイルデバイスにおいて、輸送システム内を走行する1台または複数台の車両についての車両情報を受信することであり、前記1つまたは複数のモバイルデバイスが前記1台または複数台の車両内に位置する、受信することと、
    1つまたは複数の通信ネットワークを介して、前記車両情報を、前記1つまたは複数のモバイルデバイスから、前記車両情報に基づいて1つまたは複数の交通制御機構を制御するように構成された1つまたは複数のリモートサーバに送信することと
    を行わせるように構成される
    非一時的コンピュータ可読媒体。
  27. 前記車両情報が、前記1台または複数台の車両の各々についての現在の位置および現在の速度を含む
    請求項26に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  28. 前記1台または複数台の車両の各々についての前記現在の位置および前記現在の速度が、前記1つまたは複数のモバイルデバイスの各々に設けられた測位システムモジュールに基づいて決定される
    請求項27に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  29. 前記1つまたは複数の交通制御機構が、前記1台または複数台の車両のすべての車両の合計待ち時間を短縮するように制御される
    請求項28に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  30. 前記車両情報が、前記1台または複数台の車両の各々についての現在の乗員数を含む
    請求項26に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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