通过协作自适应巡航控制来减少拥堵的方法和设备技术

本公开涉及通过协作自适应巡航控制来减少拥堵的方法和设备。一种系统包括处理器，所述处理器被配置为确定路段上的交通密度。所述处理器还被配置为：基于从离开所述路段的多个车辆接收的交通密度和行驶特性数据，对交通参数建立模型，以使所述路段上的交通流量最大化。所述处理器还被配置为：使用所述模型来确定速度相对于密度的曲线，并且将所述速度相对于密度的曲线发送给进入所述路段的车辆，其中，所述曲线将使交通流量最大化。

Method and apparatus for reducing congestion via cooperative adaptive cruise control

The present disclosure relates to methods and devices for reducing congestion through cooperative adaptive cruise control. A system includes a processor configured to determine traffic density on a road section. The processor is further configured to establish a traffic parameter model based on traffic density and driving characteristic data received from a plurality of vehicles leaving the section to maximize traffic flow on the road. The processor is configured to use the model to determine the velocity relative to the density curve, and the curve of transmission speed relative to the density to enter the section of the vehicle, wherein, the curve will make the maximum traffic flow.

【技术实现步骤摘要】
通过协作自适应巡航控制来减少拥堵的方法和设备
说明性实施例总体上涉及一种用于通过协作自适应巡航控制来减少拥堵的方法和设备。
技术介绍
交通拥堵经常开始于限制地点(诸如，桥梁、隧道和施工地点)，在所述限制地点处，多个行车道合并成单个车道或者驾驶员必须保持行驶在通过狭窄区域的车道内(导致很多驾驶员减速)。虽然有一点拥堵可能是无害的，但是在交通繁忙的时间段前后，这会像滚雪球般扩大为严重的拥堵，导致突然耗费数小时去自行解决。已经观察到，利用随着变化的给定的每英里车辆数量而不同的每分钟通过某一点的车辆数量(车辆流量)，可以以稍微小于每英里的车辆的最大数量(一辆车接着一辆车的交通(bumpertobumpertraffic))的数量来实现最佳流量。也就是说，如果存在控制在给定间隔(诸如，一英里)上间隔开的车辆的数量、将所述数量限制为最佳数量或接近最佳数量并且还控制车辆速度的方式，则交通可继续流动，而不会形成所有人都寸步难移的点(停滞的、一辆车接着一辆车的交通)。当然，几乎不可能控制每个驾驶员的驾驶速度并且防止车辆与前方车辆紧密地堆积在一起，使得交通量(就每英里的车辆数量而言)超过优化点。一种控制车辆流量的尝试包括在特定地点处安装交通信号灯或其它交通控制装置。这需要大量的基础设施，在某些地点处(例如，通过使每个车辆停车一秒或两秒)而不必要地使交通减慢以优化其它地点处的车辆流量，并且会导致公众对这些控制装置的烦恼，这些控制装置实际上可提供一些优点，但是被公众认为是麻烦的和不必要的。
技术实现思路
在第一说明性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为确定路段上的交通密度。所述处理器还被配置为：基于从离开所述路段的多个车辆接收的交通密度和行驶特性数据，对交通参数建立模型，以使所述路段上的交通流量最大化。所述处理器还被配置为：使用所述模型确定将提高交通流量的对交通的改变；向车辆发送控制指令，以根据所述改变来控制所述车辆。在第二说明性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为：无线地接收速度相对于密度的曲线，所述曲线表示在给定密度处的用于使交通流量最大化的最佳车辆速度。所述处理器还被配置为：将密度值转换为车距值；针对由车辆传感器测量的可用于车辆的当前车距，基于所述速度相对于密度的曲线来控制车辆速度以匹配速度值。在第三说明性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为确定路段上的交通密度。所述处理器还被配置为：基于从离开所述路段的多个车辆接收的交通密度和行驶特性数据对最佳交通参数建立模型，以使所述路段上的交通流量最大化。所述处理器还被配置为：使用所述模型确定速度相对于密度的曲线，所述曲线将使交通流量最大化；将所述速度相对于密度的曲线发送给进入所述路段的车辆。附图说明图1示出说明性的车辆计算系统；图2A示出说明性的交通流量数据图表；图2B示出基于人类驾驶员行为的振荡的交通模式的效果；图3示出协作自适应巡航控制实现的说明性示例；图4示出协作自适应巡航控制实现的另一说明性示例；图5示出使用协作自适应巡航控制来控制交通流量和速度的说明性处理；图6示出用于对不能确定协作自适应巡航控制指令的流量模型进行更新的更新处理；图7示出使用CACC车辆来控制交通流量的说明性处理。具体实施方式根据需要，在此公开本专利技术的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为本专利技术的示例，其可以以各种可替代形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。图1示出用于车辆31的基于车辆的计算系统(VCS)1的示例框式拓扑图。这种基于车辆的计算系统1的示例为由福特汽车公司制造的SYNC系统。设置有基于车辆的计算系统的车辆可包含位于车辆中的可视前端界面4。如果所述界面设置有例如触摸敏感屏幕，则用户还能够与所述界面进行交互。在另一说明性实施例中，通过按钮按压、具有自动语音识别和语音合成的口语对话系统来进行交互。在图1所示的说明性实施例1中，处理器3控制基于车辆的计算系统的至少一部分操作。设置在车辆内的处理器允许对命令和例程进行车载处理。另外，处理器连接到非持久性存储器5和持久性存储器7两者。在此说明性实施例中，非持久性存储器是随机存取存储器(RAM)，持久性存储器是硬盘驱动器(HDD)或闪存。一般说来，持久性(非暂时性)存储器可包括当计算机或其它装置掉电时保持数据的所有形式的存储器。这些存储器包括但不限于：HDD、CD、DVD、磁带、固态驱动器、便携式USB驱动器和任何其它适当形式的持久性存储器。处理器还设置有允许用户与处理器进行交互的若干不同输入。在此说明性实施例中，麦克风29、辅助输入25(用于输入33)、USB输入23、GPS输入24、屏幕4(可为触摸屏显示器)和蓝牙输入15全部被设置。还设置有输入选择器51，以允许用户在各种输入之间进行切换。对于麦克风和辅助连接器两者的输入在被传送到处理器之前，由转换器27对所述输入进行模数转换。尽管未示出，但是与VCS进行通信的众多车辆组件和辅助组件可使用车辆网络(诸如但不限于CAN总线)向VCS(或其组件)传送数据并传送来自VCS(或其组件)的数据。系统的输出可包括但不限于视觉显示器4以及扬声器13或立体声系统输出。扬声器连接到放大器11，并通过数模转换器9从处理器3接收其信号。还可分别沿19和21所示的双向数据流产生到远程蓝牙装置(诸如个人导航装置(PND)54)或USB装置(诸如车辆导航装置60)的输出。在一说明性实施例中，系统1使用蓝牙收发器15与用户的移动装置53(例如，蜂窝电话、智能电话、PDA或具有无线远程网络连接能力的任何其它装置)进行通信(17)。移动装置随后可用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，蜂窝塔57可以是WiFi接入点。移动装置与蓝牙收发器之间的示例性通信由信号14表示。可通过按钮52或类似的输入来指示将移动装置53与蓝牙收发器15进行配对或结合。相应地，CPU被指示车载蓝牙收发器将与移动装置中的蓝牙收发器进行配对。可利用例如与移动装置53关联的数据计划、话上数据或DTMF音在CPU3与网络61之间传送数据。可选地，可期望包括具有天线18的车载调制解调器63，以便在CPU3与网络61之间通过语音频带传送数据(16)。移动装置53随后可用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，调制解调器63可与蜂窝塔57建立通信(20)，以与网络61进行通信。作为非限制性示例，调制解调器63可以是USB蜂窝调制解调器，并且通信20可以是蜂窝通信。在一说明性实施例中，处理器设置有包括用于与调制解调器应用软件进行通信的API的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件，以完成与(诸如在移动装置中发现的)远程蓝牙收发器的无线通信。蓝牙是IEEE802PAN(个域网)协议的子集。IEEE802LAN(局域网)协议包括WiFi并与IEEE802PAN具有相当多的交叉功能。两者都适合于车辆内的无线通信。可在本领域使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：处理器，被配置为：确定路段上的交通密度；基于从离开所述路段的多个车辆接收的交通密度和行驶特性数据对交通参数建立模型，以使所述路段上的交通流量最大化；使用所述模型确定将提高交通流量的对交通的改变；向车辆发送控制指令，以根据所述改变来控制所述车辆。

【技术特征摘要】
2016.03.11 US 15/067,8771.一种系统，包括：处理器，被配置为：确定路段上的交通密度；基于从离开所述路段的多个车辆接收的交通密度和行驶特性数据对交通参数建立模型，以使所述路段上的交通流量最大化；使用所述模型确定将提高交通流量的对交通的改变；向车辆发送控制指令，以根据所述改变来控制所述车辆。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述交通密度基于从分别布置在所述路段的入口点和出口点的传感器接收的入口密度数据和出口密度数据而被确定。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述行驶特性数据表示在所述路段上的行驶。4.如权利要求3所述的系统，其中，所述行驶特性数据包括车辆速度。5.如权利要求3所述的系统，其中，所述行驶特性数据包括制动数据和加速数据。6.如权利要求3所述的系统，其中，所述行驶特性数据包括车距数据。7.如权利要求1所述的系统，其中，所述对交通的改变包括对交通密度的改变。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述对交通的改变包括对交通速度的改变。9.一种系统，包括：处理器，被配置为：无线地接收速度相对于密度的曲线，所述曲线表示在给定密度处的用于使交通流量最大化的最佳车辆速度；将密度值转换为车距值；针对由车辆传感器测量的可用于车辆的当前车距，基于所述速度相对于密度的曲线来控制车辆速度以匹配速度值。10.如权利要求9所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩里·罗宾逊·麦克尼尔，南兹奥·德西亚，约瑟夫·维希涅夫斯基，安德亚·鲍斯·乔旺尼克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US