用于交互式交通工具运输网络中的交通管理的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制多个交通工具沿着运输网络的当前地理位置处的路径的移动的交通工具管理系统，该交通工具管理系统：接收器、处理器以及发送器，接收器被配置为：接收在当前地理位置处的多个交通工具的感测的运动学参数；以及接收与涉及多个交通工具的移动的事件的发生相关的事件数据；处理器被配置为：确定多个交通工具中的至少一个的所需的运动学参数从而响应于事件；基于感测的运动学参数和所需的运动学参数来确定由多个交通工具中的一个或更多个要采取的一个或更多动作，该一个或更多动作能够实现所需的运动学参；以及生成用于一个或更多个交通工具的一个或更多个指令信号以指示要采取的一个或更多个动作；发送器被配置为：向相应的一个或更多个交通工具发送一个或更多个指令信号，以能够实施一个或更多个动作。更多个动作。更多个动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于交互式交通工具运输网络中的交通管理的系统和方法


[0001]本专利技术涉及用于交互式交通工具运输网络的系统和方法，例如涉及自动驾驶交通工具的那些系统和方法。更具体地，但并非排他地，本专利技术针对用于运输网络的运行的系统和方法的改进或与用于运输网络的运行的系统和方法相关的改进，该运输网络涉及在城市、城镇区域内或在指定的高速路(motorway)、高速公路(freeway)、道路、铁路、水路或城市与城镇区域之间的其他路线沿线、上方或附近提供乘客或货物的运输的地面、空中或水上交通工具。任何或所有交通工具都可以是从完全自动驾驶到完全驾驶员/飞行员控制的任何范围的交通工具。此外，它们可能被链接到地方、地区或国家交通管理系统，或者可能不被链接到地方、地区或国家交通管理系统。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶交通工具运行的持续发展，存在调整交通管理系统以利用自动驾驶交通工具的新功能的需要。特别地，随着交通工具越来越能够控制其自身的移动，消除了诸如驾驶员或飞行员的反应速度、专注水平、疲劳等用户操作的一些缺点。因此，以自动驾驶模式运行的自动驾驶交通工具或半自动驾驶交通工具(以下均称为自动驾驶交通工具)更能够对交通事件或环境危险做出快速反应，因此，与用户操作的交通工具相比，能够安全地实现交通工具的更高的速度和更高的密度，其中在考虑安全停靠距离时，必须考虑诸如思考距离等的因素。
[0003]随着交通网络变得越来越复杂，交通管理系统能够以快速且安全的方式考虑自动驾驶交通工具的预期行为的变化变得越来越重要。例如，如果交通网络中的自动驾驶交通工具的用户决定改变他们的路线或预定目的地，使得交通工具现在被要求在与先前预期位置不同的位置处(例如通过使用高速路驶离)离开交通网络，则交通管理系统必须能够对此进行考虑，以便使交通工具能够安全离开。类似地，如果发生意外事件(诸如撞车)，则交通管理系统也必须能够对此进行考虑，以确保事件现场附近的交通工具能够安全地继续他们的行程。在人口密集的交通网络中高速行驶时，这种管理的复杂性会增加。
[0004]目前该领域已知的系统以整体工程架构概念为基础，即每个交通工具独立地保持其自身的态势感知，并将其存在、轨迹和意图传递至其所在地的其他交通工具，该其他交通工具可能从其所在地的交通工具接收相应的信息，然后每个交通工具独立地行动以便做出和制定其自身的决策。
[0005]这些类型的独立方法的复杂性和局限性在其实施过程中具有显著的缺点。所制定的动作的独立本质实际上增加了安全隐患。此外，它们极难控制，并且在缺乏强制性工程标准的情况下，无法为世界各地的制造商提供可行的途径来创建能够(特别是在复杂的决策和制定位置，诸如由这些实施例所涵盖的那些位置)合作且安全地交互操作的自动驾驶或半自动驾驶交通工具。此外，这些类型的方法无法通过有效且安全地协调来控制在高速路交叉口等位置涉及的数百辆交通工具的移动。
[0006]例如，对于要从接近三车道公路(highway)/高速公路(freeway)/高速路
(motorway)的交叉口的快速行驶的车流中驶离的交通工具，需要做出决策，在交叉口前相当长的距离(通常为一英里)处(无论是在用户/驾驶员的脑海中还是在交通工具的计算机系统中)制定计划和启动移动，而基于交通工具将它们的存在和意图发送至当地附近的其他交通工具的策略则无法实现这一点。作为另一示例，如果在多车道行车道的特定路段的一条车道上提供了用于电动交通工具的导电或感应电力传输系统，则需要优先处理并选择需要电力或充电的那些交通工具来使用充电车道，并在类似的距离上做出必要的决策和移动。
[0007]尽管许多大型科技公司在无人驾驶车方面进行了巨额投资，但过去的十年已展现出了极其缓慢的进展，其中，安全隐患越来越令人担忧，以至于无人驾驶的交通工具的监管许可的潜力被受到质疑。这些实施例试图朝着由智能高速路和类似的用于(地面和空中)驾驶的交通工具的交通咨询系统(Traffic Advisory System，TAS)实现的改进的行驶时间和更安全的高速路(motorway)/公路(highway)方面所做的进展延伸，并将其开发成追踪设备的本地化、协作网络，追踪设备可以补充自动驾驶和半自动驾驶交通工具的特点，以实现效率、安全性和基础设施可维护性的预期提高，以及利用道路、航空和水运输网络的自适应基础设施收费的选项向电力的过渡。
[0008]本专利技术的目的是解决上述问题中的至少一个或更多个。

技术实现思路

[0009]根据本实施例的第一方面，提供了一种用于控制多个交通工具在运输网络的当前地理位置处沿着路径的移动的交通工具管理系统。该交通工具管理系统包括接收器、处理器和发送器。接收器被配置为接收在当前地理位置处的多个交通工具的感测的运动学参数，以及接收与涉及多个交通工具的移动的事件的发生相关的事件数据。处理器被配置为确定多个交通工具中的至少一个的所需的运动学参数从而响应于该事件；基于感测的运动学参数和所需的运动学参数来确定由多个交通工具中的一个或更多个要采取的一个或更多动作，该一个或更多动作能够实现所需的运动学参数；以及生成用于一个或更多个交通工具的一个或更多个指令信号以指示要采取的一个或更多个动作。最后，发送器被配置为向相应的一个或更多个交通工具发送一个或更多个指令信号，以能够实施一个或更多个动作。
[0010]在一些实施例中，事件数据包括来自交通工具的移动请求、交通工具移动参数(例如交通密度)的阈值或关于紧急事件的警报。在这样的实施例中，处理器可以被配置为确定事件相关的交通工具的当前位置。此外，处理器可以被配置为生成提高多个交通工具中位于事件相关的交通工具的当前位置下游的交通工具的速度的动作，以在多个交通工具中的相邻交通工具之间产生间隙。处理器还可以被配置为生成降低多个交通工具中位于事件相关的交通工具的当前位置上游的交通工具的速度的动作，以在多个交通工具中的相邻交通工具之间产生间隙。在产生间隙的情况下，处理器可以被配置为生成将事件相关的交通工具移动到间隙中的动作。处理器可以被配置为生成一个或更多个动作，该一个或更多个动作在事件相关的交通工具移动到间隙中之后使多个交通工具中的相邻交通工具之间的间隔规律化。
[0011]在一些相关的实施例中，路径包括多个车道，处理器被配置为生成以下动作：通过
降低多个交通工具中位于事件相关的交通工具或危险的当前位置上游的交通工具的速度和/或提高多个交通工具中位于事件相关的交通工具或危险的当前位置下游的交通工具的速度，来在事件相关的交通工具或危险的当前车道的相邻车道上产生间隙；以及将多个交通工具中位于与事件相关的交通工具或危险相同的车道的上游的交通工具移动到间隙中。在这样的实施例中，处理器可以被配置为将与事件相关的交通工具或危险的相邻车道的下游的交通工具移动到与事件相关的交通工具或危险的相同车道中。
[0012]在一些实施例中，处理器被配置为生成改变多个交通工具中的交通工具的速度的动作，以将相邻交通工具之间的距离最小化到预定最小值，从而增加交通密度参数。
[0013]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制多个交通工具在运输网络的当前地理位置处沿着路径的移动的交通工具管理系统，所述交通工具管理系统包括：接收器，所述接收器被配置为：接收在所述当前地理位置处的所述多个交通工具的感测的运动学参数；以及接收与涉及所述多个交通工具的移动的事件的发生相关的事件数据；处理器，所述处理器被配置为：确定所述多个交通工具中的至少一个的所需的运动学参数以响应于所述事件；基于所述感测的运动学参数和所需的运动学参数来确定由所述多个交通工具中的一个或更多个要采取的一个或更多动作，所述一个或更多动作能够实现所需的运动学参数；以及生成用于一个或更多个交通工具的一个或更多个指令信号，以指示要采取的一个或更多个动作；以及发送器，所述发送器被配置为：向相应的一个或更多个交通工具发送所述一个或更多个指令信号，以能够实施所述一个或更多个动作。2.根据权利要求1所述的交通工具管理系统，其中，所述事件数据包括来自交通工具的移动请求、交通工具移动参数(例如交通密度)的阈值或关于紧急事件的警报。3.根据权利要求2所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为确定事件相关的交通工具的当前位置。4.根据权利要求3所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成提高所述多个交通工具中位于所述事件相关的交通工具的当前位置下游的交通工具的速度的动作，以在所述多个交通工具中的相邻交通工具之间产生间隙。5.根据权利要求3或4所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成降低所述多个交通工具中位于所述事件相关的交通工具的当前位置上游的交通工具的速度的动作，以在所述多个交通工具中的相邻交通工具之间产生间隙。6.根据权利要求4或5所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成将所述事件相关的交通工具移动到所述间隙中的动作。7.根据权利要求6所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成一个或更多个动作，所述一个或更多个动作在所述事件相关的交通工具移动到所述间隙中之后使所述多个交通工具中的相邻交通工具之间的间隔规律化。8.根据权利要求2至7中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述路径包括多个车道，所述处理器被配置为生成以下动作：通过降低所述多个交通工具中位于所述事件相关的交通工具或危险的当前位置上游的交通工具的速度和/或提高所述多个交通工具中位于所述事件相关的交通工具或危险的当前位置下游的交通工具的速度，来在所述事件相关的交通工具或危险的当前车道的相邻车道上产生间隙；以及将所述多个交通工具中位于与所述事件相关的交通工具或危险相同的车道的上游的交通工具移动到所述间隙中。9.根据权利要求8所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成以下动作：
将与所述事件相关的交通工具或危险的相邻车道的下游的交通工具移动到与所述事件相关的交通工具或危险的相同车道中。10.根据权利要求2至9中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成改变所述多个交通工具中的交通工具的速度的动作，以将相邻交通工具之间的距离最小化到预定最小值，从而增加交通密度参数。11.根据权利要求1至10中任一项所述的交通工具管理系统，所述处理器被配置为生成动作，以将所述多个交通工具中的交通工具移动到与感应或导电充电设备对准的路径内的位置，以及在一段时间内保持所述交通工具与所述感应或导电充电设备的对准，从而能够在所述交通工具沿着所述路径移动时对所述交通工具进行感应充电或导电充电。12.根据权利要求1至11中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述处理器被配置为生成以下动作：将所述多个交通工具中的对接交通工具保持在相对于所述路径的恒定速度和恒定位置处；以及在所述对接交通工具沿着所述路径移动时引导另一交通工具与所述对接交通工具对接。13.根据权利要求1至12中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述接收器被配置为：从所述多个交通工具中的交通工具接收事故数据，所述事故数据与由所述交通工具感测的事故的地理位置相关；以及所述处理器被配置为将所述事故的地理位置存储在数据存储器中。14.根据权利要求13所述的交通工具管理系统，其中，所述发送器被配置为将所述事故数据发送到基础设施监测系统。15.根据权利要求13或14所述的交通工具管理系统，其中，所述事故数据与由所述交通工具在多个特定地理位置处感测的所述路径的物理状况相关。16.根据权利要求1至15中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述接收器被配置为从通信地耦接到所述交通工具管理系统的另一系统接收进一步感测的参数，所述处理器被配置为根据所述进一步感测的参数来确定所需的参数。17.根据权利要求16所述交通工具管理系统，其中，所述进一步感测的参数与发生在所述当前地理位置的下游的所述多个交通工具正在向其行进的位置处的事件相关。18.根据权利要求16或17所述的交通工具管理系统，其中，所述进一步感测的参数与期望的交通密度或流量事件相关。19.根据权利要求1至18中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述接收器被配置为从所述路径周围设置的一个或更多个交通工具追踪设备接收所述感测的运动学参数。20.根据权利要求1至19中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述发送器被配置为经由在所述路径周围设置的一个或更多个交通工具追踪设备将所述一个或更多个指令信号发送到所述多个交通工具中的一个或更多个。21.根据权利要求1至20中任一项所述的交通工具管理系统，其中，所述多个交通工具中的一个包括自动驾驶或半自动驾驶交通工具，所述指令信号包括被配置为控制所述自动驾驶或半自动驾驶交通工具的移动的控制信号。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的交通工具管理系统，还包括一个或更多个交通工具追踪设备，所述一个或更多个交通工具追踪设备被设置在所述地理位置处的路径周围，所述交通工具追踪设备在动态延迟小于20毫秒的情况下具有10cm以内的位置测量精度。23.根据权利要求22所述的交通工具管理系统，其中，所述一个或更多个交通工具追踪设备具有指向所述路径的视场，并被配置为感测所述多个交通工具中的每一个的位置，以及根据在一段时间段内感测的位置来确定所述感测的运...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：IR动力学有限公司，
类型：发明
国别省市：