使用车辆轨迹数据的交通信号控制制造技术

一种用于控制沿公共道路定位的交通信号装置的系统和方法。由系统执行的方法包括：在一个或多个计算机处，从行进穿过公共道路的交叉口的多个无线连接的设备接收时间‑定位(TL)数据；通过一个或多个计算机，使用接收到的TL数据来确定代表交叉路口处的交通量的交通量估计值；以及将交通量估计值发送到交通信号控制系统，交通信号控制系统被配置为基于交通量估计值而控制交叉口处的交通信号装置。

Traffic signal control using vehicle trajectory data

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用车辆轨迹数据的交通信号控制关于联邦资助的研究的声明本专利技术是在美国能源部授予的授权号为DE-EE0007212的政府支持下完成的。政府在本专利技术中拥有某些权利。
本专利技术涉及用于处理并使用来自连接的车辆的车辆交通数据以操作交通控制装置以提高交通流效率的方法和系统。
技术介绍
信号交叉口是城市交通网络的必不可少的部分。如今，随着预算和资源的紧缩，维持高效的信号操作已变成许多交通管理机构的一项艰巨任务。当前，许多交通控制装置，例如美国的交通信号，仍然是固定时间的信号灯，其无法对不断变化的交通需求作出响应。为了交通信号适应变化的需求，需要适当地安装并维护车辆检测器，例如电感环路检测器或视频检测器。这会不可避免地给公共机构带来巨大的成本。最近，在美国运输部(USDOT)支持的试点部署的积极努力下，互联车辆(CV)技术已受到广泛关注。大多数现有研究主要聚焦于CV的渗透率必须处于一定水平下的情况，这在不久的将来可能不可行。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，提供一种用于控制沿公共道路定位的交通信号装置的方法，包括以下步骤：(a)在一个或多个计算机处，从行进穿过公共道路的交叉口的多个无线连接的装置接收时间-定位(TL)数据；(b)通过一个或多个计算机，使用接收到的TL数据来确定代表交叉口处的交通量的交通量估计值；以及(c)将交通量估计值发送到交通信号控制系统，交通信号控制系统被配置为基于交通量估计值而控制交叉口处的交通信号装置。在各种实施方式中，方法可以包括以下特征中的任一个或这些特征中的两个或多个的任何技术上可行的组合：-方法还包括以下步骤：在计算机中的一个或多个处接收沿道路定位的交通信号装置的状态，且步骤(b)还包括使用一个或多个计算机来基于接收到的TL数据和交通信号装置的接收到的状态而确定交叉口处的交通量估计值。-步骤(b)还包括：针对无线连接的装置中的至少一些而确定穿过交叉口的轨迹并基于轨迹而确定交通量估计值。-所确定轨迹包括：预测的到达交叉口的到达时间、从交叉口离开的离开时间、以及停止事件指示符，其指示车辆停在交叉口处还是移动穿过交叉口而不停车，且其中，步骤(b)还包括使用至少一些无线连接的装置的到达时间，离开时间和停止事件指示符来确定交通量估计值。-至少一些无线连接的装置是行进穿过交叉口的车辆，且其中，步骤(b)还包括：确定一些车辆在停在交叉口处时的位置，并至少部分基于位置而确定交通量估计值。-无线连接的装置中的至少一些是行进穿过交叉口的车辆，且其中，步骤(b)还包括：针对至少一些车辆中的每一个确定事件类型，其中，事件类型包括以下各项中的任一个：车辆停在交叉口处；或车辆通过交叉口而不停车，以及至少部分地基于事件类型而确定交通量估计值。-事件类型包括以下各项中的至少一个：车辆停在交叉口处；车辆通过交叉口而不停车；车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过交叉口而不停车后停在交叉口处；或车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过交叉口而不停车后通过交叉口而不停车。-步骤(a)还包括：针对无线连接的装置中的每个一个接收TL数据作为一系列跟踪点，每个跟踪点具有从全球导航卫星系统(GNSS)无线电信号导出的定位坐标以及指示装置何时位于由定位坐标表示的定位处的数据。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于控制沿着公共道路的交通信号装置的基于计算机的系统，包括一个或多个计算机，一个或多个计算机包括一个或多个电子处理器以及存储于非暂时性计算机可读媒体上的一个或多个计算机程序，一个或多个计算机程序在由一个或多个处理器执行后即刻被配置为：(a)从行进穿过公共道路的交叉口的多个无线连接的装置接收时间-定位(TL)数据；(b)使用接收到的TL数据来确定代表交叉口处的交通量的交通量估计值；以及(c)将交通量估计值发送到交通信号控制系统，交通信号控制系统被配置为基于交通量估计值而控制交叉口处的交通信号装置。根据本专利技术的又另一方面，提供一种用于控制沿公共道路定位的交通信号装置的方法，包括以下步骤：(a)从沿在交叉口出互连的道路行进的多个连接的车辆接收包括偏远设施处的定位和时间数据的全球导航卫星系统(GNSS)信息；(b)使用GNSS信息来针对至少一些多个连接的车辆中的每一个确定轨迹；(c)接收交通信号状态集，其中，交通信号状态集指示至少一些交叉口处的交通信号的交通信号状态，且其中一个或多个交通信号状态各自与状态时间值相关联；(d)根据状态时间值和来自GNSS信息的时间数据而将轨迹与交通信号状态集相关联；以及(e)基于相关联的轨迹和交通信号状态集而确定交通量估计值。在各种实施方式中，先前段落的方法可以包括以下特征中的任一个或这些特征中的两个或多个的任何技术上可行的组合：-步骤(d)还包括根据状态时间值和来自GNSS信息的时间数据而将轨迹与轨迹通过的交叉口处的交通信号的交通信号状态相关联。-针对每个车辆确定的轨迹包括：由车辆横穿的交叉口处的预计到达时间、从横穿的交叉口离开的离开时间、和指示车辆是否停在横穿的交叉口处还是移动穿过横穿的交叉口而不停车的停车事件指示符，且其中，步骤(e)还包括使用至少一些无线连接的装置的到达时间、离开时间和停止事件指示符来确定交通量估计值。-步骤(e)还包括：确定车辆中的一些在停在车辆的轨迹通过的交叉口时的位置，并至少部分地基于位置而确定交通量估计值。-步骤(e)还包括：针对至少一些车辆中的每一个确定事件类型，其中，事件类型包括以下各项中的任一个：车辆停在轨迹通过的交叉口处；或车辆通过这些交叉口而不停车，以及至少部分地基于事件类型而确定交通量估计值。-事件类型包括以下各项中的至少一个：车辆停在交叉口处；车辆通过交叉口而不停车；车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过交叉口而不停车后停在交叉口处；或车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过交叉口而不停车后通过交叉口而不停车。-步骤(e)还包括将交通量估计值发送到交通信号控制系统，交通信号控制系统被配置为基于交通量估计值而控制轨迹通过的交叉口处的交通信号。附图说明下文将结合附图描述优选示例性实施方式，其中相同标号表示相同元件，且其中：图1A和图1B描绘了通信系统，所述通信系统包括基于计算机的系统和用于执行本文中论述的交通估计和交通信号控制方法的操作环境；图2说明可由图1A和图1B的系统获取的CV数据和路边检测器数据；图3描绘用于图1A和图1B的系统的路边设备的示例部署；图4描绘呈在图1A和图1B路边设备处获得的基本安全消息形式的示例时间-定位数据；图5描绘呈由图1A和图1B的路边设备提供的信号相位和定时数据形式的示例交通信号状态信息；图6描绘样本到达信息，并示出横穿交叉口的车辆的轨迹；图7A和图7B说明穿过交叉口的两种不同类型的CV轨迹；图8示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制沿公共道路定位的交通信号装置的方法，包括以下步骤：/n(a)在一个或多个计算机处，从行进穿过公共道路的交叉口的多个无线连接的装置接收时间-定位(TL)数据；/n(b)通过一个或多个计算机，使用接收到的TL数据来确定代表所述交叉口处的交通量的交通量估计值；以及/n(c)将所述交通量估计值发送到交通信号控制系统，所述交通信号控制系统被配置为基于所述交通量估计值而控制所述交叉口处的交通信号装置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170407 US 62/483,0961.一种用于控制沿公共道路定位的交通信号装置的方法，包括以下步骤：
(a)在一个或多个计算机处，从行进穿过公共道路的交叉口的多个无线连接的装置接收时间-定位(TL)数据；
(b)通过一个或多个计算机，使用接收到的TL数据来确定代表所述交叉口处的交通量的交通量估计值；以及
(c)将所述交通量估计值发送到交通信号控制系统，所述交通信号控制系统被配置为基于所述交通量估计值而控制所述交叉口处的交通信号装置。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述计算机中的一个或多个处接收沿所述道路定位的交通信号装置的状态，且其中，步骤(b)还包括使用所述一个或多个计算机来基于所述接收到的TL数据和所述交通信号装置的接收到的状态而确定所述交叉口处的所述交通量估计值。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)还包括：针对所述无线连接的装置中的至少一些的每一个而确定穿过所述交叉口的轨迹并基于所述轨迹而确定所述交通量估计值。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所确定的轨迹包括预测的到达所述交叉口的到达时间、从所述交叉口离开的离开时间以及停止事件指示符，所述停止事件指示符指示所述车辆停在所述交叉口处还是移动穿过所述交叉口而不停车，且其中，步骤(b)还包括使用无线连接的装置中的至少一些的到达时间、离开时间和停止事件指示符来确定交通量估计值。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述无线连接的装置中的至少一些是行进穿过所述交叉口的车辆，且其中，步骤(b)还包括：确定所述车辆中的一些在停在所述交叉口处时的位置，并至少部分基于所述位置而确定所述交通量估计值。


6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述无线连接的装置中的至少一些是行进穿过所述交叉口的车辆，且其中，步骤(b)还包括：
针对所述车辆中的至少一些的每一个确定事件类型，其中，所述事件类型包括以下各项中的任一个：车辆停在交叉口处；或车辆通过交叉口而不停车，以及
至少部分地基于所述事件类型而确定所述交通量估计值。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述事件类型包括以下各项中的至少一个：所述车辆停在所述交叉口处；所述车辆通过所述交叉口而不停车；所述车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过所述交叉口而不停车后停在所述交叉口处；或所述车辆在另一车辆在单个交通信号周期期间通过所述交叉口而不停车后通过所述交叉口而不停车。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)还包括：针对所述无线连接的装置中的每个一个接收所述TL数据作为一系列跟踪点，每个跟踪点具有从全球导航卫星系统(GNSS)无线电信号导出的定位坐标以及指示所述装置何时位于所述由定位坐标表示的定位处的数据。


9.一种用于控制沿着公共道路的交通信号装置的基于计算机的系统，包括一个或多个计算机，所述一个或多个计算机包括一个或多个电子处理器以及存储于非...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宏，郑剑峰，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US