用于交通流量优化的受管理使用权系统的制作方法

本申请要求2014年10月6日提交的美国临时专利申请no.62/060,511的权益，并且通过引用的方式将该临时专利申请合并在此。

背景技术：

在世界上的许多大城市中，高峰交通时间期间的行程持续时间可能是非拥堵交通中的行程持续时间的5到10倍。这导致燃料、个人时间、企业生产力以及污染方面的大量附加成本。拥堵缓解措施常常采取以下三种形式当中的一种：

1)通过建造更多道路增加系统容量；

2)通过调节信号定时、进/出控制等等来改进流量；或者

3)通过减少任何给定区段、道路或车道中的车辆的数目来改进流量。

本公开内容的焦点是第3种方法——通过减少道路上的车辆的数目(车辆密度)来增加流量。为了理解减小车辆密度的优点，有用的是审视车辆密度与总体交通流量之间的大致关系。图1中示出的曲线图中的曲线代表交通密度(沿着某一条道路的每英里车辆数目)如何影响车流量(经过某一点的每小时车辆数目)。

相交的直线表明与曲线相交处的车辆速度(流量除以密度)。绝对的数字不应当被完全按照字面意义来理解，但是其形状通常是成立的，并且所述形状表明了高度拥堵的交通在利用可用的道路容量方面是多么低效，以及为了最大化流量必须多么急剧地从高于每车道每英里200辆车(每辆车26英尺)的最坏情况拥堵水平减小车辆密度。

大致呈矩形的曲线表明，从零开始随着车辆增加总流量也增加，这是因为更多车辆的行驶速度只受到个人驾驶实践和交通规则的限制。随着密度逼近曲线的峰值，随着驾驶员响应于更高的密度而减慢速度，车辆速度开始下降，并且总流量开始趋于平稳。在经过峰值之后，增加更多车辆变得具有反效果，从而既减少总流量也降低单独车辆的速度。应当注意到的是，围绕峰值存在一个较宽的密度范围，其中尽管速度显著降低，流量则保持大致相同。关于这一点的直观解释可能是驾驶员在拥挤交通中倾向于在车辆本身之间保持近似固定的时间间隔(例如1.5秒)，以便允许反应时间和停车距离。该固定时间间隔导致较宽速度范围上的固定流量速率。

在给定曲线形状的情况下，理想的最大操作密度可能是峰值之前一点(点a)，其中流量接近最优并且车辆速度仍然接近自由流动交通的车辆速度。操作在曲线的该区段中可能需要把道路上的车辆减少到最坏情况拥堵水平的一小部分(20-30％)，但是单独车辆速度可以快5-10倍。

当前有许多方法和系统被用来减小车辆密度。一些方法和系统非常直接，比如强制特定车牌号码在一周当中的某些天无法上路，其他方法和系统则更加间接，比如改进公共交通运输以及鼓励拼车。一种非常常见的方法是使用通行费和费用以增加使用道路的成本。如果成本足够高，则一部分人群将选择避免该成本的路线或交通运输方式。

但是现有的成本驱动的方法的一个缺点在于，其基于财务状况对于驾驶人群施加了不均等的负担。可以承受通行费的人能够利用较不拥堵的受限制路线和车道，无法承受通行费的人则必须应对余下的道路或车道上的甚至更高的交通密度。在此意义上，这些方法并不是收入中立或公平的。此外，由于这一可承受性约束，这些方法的需求减少效果有所帮助，但是常常远不足以达到对于在高度过饱和的道路系统中最大化交通流量效率所必要的程度。

取代组织和管理需求以便主动并且直接地控制交通密度，在例如新加坡、伦敦和斯德哥尔摩之类的地方所使用中的几乎所有其他拥堵减轻方法都使用需求减少(也就是说使用某种其他交通运输方法、在某一其他时间出行或者根本不出行)作为其主要目标，并且通过成本抑制因素间接地这样做。

技术实现要素：

本公开内容总体上涉及用以管理交通运输系统中的一条或多条道路上的车辆交通密度的方法和系统，这是通过以下方式当中的一项或多项来控制道路使用权实现的：许可、通行费、费用以及惩罚。可以基于需求实时地管理所述控制，并且许可和费用在一个实施例中是特定于请求使用权的单独车辆的。在一个实施例中，集中式软件算法可以以防止过多的交通需求把交通流量减少到最优水平以下，从而最大化(或者至少改进)道路容量并且最小化(或者至少改进)行驶时间的方式管理使用权许可。

在多种不同的实施例中，可以使用现有的基础设施(例如道路上的摄影机)或者使用新的基础设施或装备(例如安装在一条或多条道路上的执法传感器)实施一种交通管理系统。在一个实施例中，一种用以操作受管理的交通系统的方法可以包括：从用户接收针对在具有车辆标识符(例如车辆的车牌)的车辆(例如用户的汽车)中行驶的请求；对于所述行驶请求确定当前交通拥堵状况，其中当前交通拥堵状况提供关于沿着对应于来自用户的行驶请求的一条或多条路线的交通密度或流量速率的信息；基于请求并且基于当前交通拥堵状况确定行驶延迟，其中所述行驶延迟代表行驶请求之后的等待时间；以及向设备(例如用户的智能电话或钥匙扣(keyfob))传送消息，所述消息基于行驶延迟表明所述车辆何时被授权根据请求开始行驶。在一个实施例中，计算或确定所述行驶延迟以便提供低于或等于车辆密度目标(例如阈值)的车辆密度(沿着具有已知的固定大小的路线的车辆)，其中所述车辆密度目标低于在没有实施交通控制时的“高峰时间”或其他高峰驾驶时间期间所存在的典型交通密度。在另一个实施例中，计算或确定所述行驶延迟以便提供高于或等于车辆流量速率目标的车辆流量速率(例如沿着某一条路线的一部分或全部的车辆的平均速度)，其中该目标高于在没有实施交通控制时的“高峰时间”或其他高峰驾驶时间期间所存在的典型车辆流量速率。所述行驶请求可以包括以下各项当中的至少一项：(a)目的地或起点；(b)行驶的方向；(c)起点和目的地；或者(d)一条或多条路线。在一个实施例中，所述方法还包括：基于接收自包括一个或多个传感器的集合的数据，记录在没有来自交通管理系统的授权的情况下在一条或多条道路上行驶的违规；以及基于所记录的违规确定罚款。所述一个或多个传感器可以被配置成提供被用来检测在没有授权的情况下在道路上行驶的一辆或多辆车辆的信息；所述传感器可以提供或者获得例如以下数据：一块或多块车牌的摄影机图像(可以利用已知的光学字符辨识技术对所述摄影机图像进行处理以便导出车牌号码)；标识一辆或多辆车辆的射频(rf)信号；或者指定一辆或多辆车辆的标识符以及对应于所述一辆或多辆车辆的路线信息的一项或多项许可代码。在一个实施例中，所述一个或多个传感器耦合到一台或多台服务器，所述服务器可以使得针对在没有授权的情况下行驶的用户执行罚款。这种方法可以通过一个或多个数据处理系统(例如一个服务器集合)来实施，所述数据处理系统通过对于来自试图在使用权受到交通控制系统控制的路线上行驶的用户的每一项请求的行驶延迟来管理交通。用户可以从多种设备或方法当中的任一种向交通控制系统发送其请求，比如：电话(通过语音或文字消息)；计算机或智能电话上的web浏览器；智能电话上的应用(app)；汽车中的专用设备；自动驾驶汽车中的专用设备；像长距离文字寻呼机那样操作的钥匙扣；用户还可以在任一所述设备上接收(授权行程开始的)消息，并且发出行驶请求的用户设备可以不同于接收(授权行程开始的)消息的用户设备。

在一个或多个实施例中，交通控制系统还可以与其他设备一起操作(除了确定行驶延迟的一台或多台服务器之外，并且除了例如智能电话之类的用户设备以及发送行驶请求的应用之外)。这些其他设备可以包括以下各项当中的一项或多项：用于道路和交通状况的传感器；被设计成检测车辆是否被授权沿着一条或多条路线行驶的执法传感器；被配置成提供隐私以及/或者对行驶请求和/或车辆标识符(比如车牌号码或者车辆标示号码)进行匿名化的一台或多台服务器；以及由一个或多个政府机构运营或者处于其控制下的一台或多台服务器，所述服务器可以实施并且对于被抓到在没有授权的情况下行驶的车辆执行罚款。

所述用于道路和交通状况的传感器可以是传统的或现有的传感器，比如摄影机，其提供关于以下各项当中的一项或多项的信息：交通密度或交通流量速率，或者例如事故、道路损坏等道路状况。

所述执法传感器可以是固定式路边传感器或者车辆上的传感器，比如智能车牌架，其在一个实施例中可以接收来自沿着使用权受到交通控制系统控制的一条或多条路线的车辆的许可代码。举例来说，在一个实施例中，固定式路边执法传感器可以接收包含车辆的车牌号码(或者该号码的混淆版本，比如该号码的散列)的许可代码，并且随后将(从许可代码获得的)该车牌号码与通过执法传感器捕获到的车牌号码(这可以是利用摄影机或者通过由汽车上的设备传送的包含车牌号码的rf信号而捕获的，所述设备比如是通行费应答器或者智能车牌架)进行比较。如果执法传感器确定两个车牌号(或者号码的散列)确实匹配，则耦合到交通控制系统的执法传感器不报告违规，但是如果执法传感器确定两个车牌号不匹配，则执法传感器向其中一个或多个交通控制系统或政府机构报告违规。在一个实施例中，执法传感器从车辆上的设备(比如车辆上的钥匙扣或者车辆上的智能车牌架)接收盐值(saltvalue)和车牌号码以及许可代码，并且执法传感器(其或者是固定式路边传感器或者是另一车辆上的智能车牌架)使用盐、许可代码和车牌号码来确定包含在许可代码中的车牌号码(或者该号码的加盐散列)是否与车辆上的车牌号码(或者该号码的混淆版本)相匹配。后面将进一步描述关于此类执法传感器的其他信息。

在一个实施例中，交通控制系统可以与提供隐私或者对行驶请求和/或车辆标识符进行匿名化的一个或多个数据处理系统(比如一台或多台服务器)相结合来操作。这些服务器可以耦合到交通控制系统并且同时还耦合到发送行驶请求并且接收授权开始行驶/行程的消息的用户设备。这些服务器可以被称作许可隐私服务器。在一个实施例中，许可隐私服务器可以包括网络接口(例如以太网接口)以及耦合到网络接口的处理系统和耦合到处理系统的存储器，所述网络接口被配置成与向用户设备(比如用户的智能电话或钥匙扣)传送消息的交通控制系统进行通信，所述消息表明车辆何时被授权开始行驶；所述处理系统被配置成接收来自用户设备的行驶请求，其中所述请求表明车辆标识符(或者车辆标识符的混淆版本)，并且所述处理系统被配置成向交通控制系统传送对应于车辆标识符的匿名化标识符，以便许可交通控制系统在不使用实际车辆标识符的情况下识别车辆。

本公开内容包括“最优地”或“最优”或者类似的用词，应当认识到，对于此类词语的使用不意图要求这里所描述的实施例事实上是实际最优的解决方案，这是因为并非实际最优的解决方案在减少行驶时间方面仍然可以提供显著的好处。因此，例如“最优”之类的这些用词应当被解释成意味着通过减少行驶时间而得以改进的解决方案；换句话说，至少相对于没有这里所描述的交通控制系统的情况改进了行驶时间。

这里所描述的实施例可以包括一种或多种方法、设备、系统以及存储可执行程序指令的非瞬时性计算机可读介质，所述可执行程序指令在由数据处理系统执行时使得所述数据处理系统实施这里所描述的一种或多种方法。

前面的发明内容部分不包括本公开内容中的所有实施例的穷尽列表。可以从前面所概括的以及在后面的具体实施方式部分中公开的各个方面和实施例的所有适当组合实践所有系统和方法。

附图说明

下面将在附图中通过举例而非限制的方式来说明本发明，其中相同的附图标记表明类似的单元。

图1是示出了沿着一条路线的交通密度与车辆流量之间的关系的曲线图。

图2示出了描绘出根据这里所描述的一个或多个实施例的一种方法的流程图。

图3示出了说明根据这里所描述的一个或多个实施例的另一种方法的另一个流程图。

图4是示出了可以在交通控制系统中一同操作的各种设备的系统图示。

图5是许可请求序列的一个实施例的图示。

图6是示出了使用许可隐私服务器的一个实施例的流程图。

图7是钥匙扣的一个实施例的方块图。

图8是可以与钥匙扣一起使用的应答器的一个实施例的方块图。

图9是可以被安装在车辆上并且可以与智能电话和/或钥匙扣一起操作的设备的一个实施例的方块图。

图10是可以与例如智能电话和/或钥匙扣之类的用户设备一起操作的汽车安装设备的系统的方块图。

图11示出了可以被用来实施这里所描述的一台或多台服务器以及其他处理系统的数据处理系统的一个示例性实施例。

图12示出了可以与交通控制系统一起使用的执法传感器的一个示例性实施例。

具体实施方式

现在将参照后面讨论的细节来描述各个实施例和方面，并且附图将说明各个实施例。后面的描述和附图是说明性的，而不应当被解释成作出限制。描述了许多具体细节以便提供关于各个实施例的透彻理解。但是在某些情况下没有描述众所周知的或者惯常的细节，以便提供关于实施例的简洁讨论。

在说明书中提到“一个实施例”或“某一实施例”时意味着结合该实施例描述的具体特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施例中。出现在说明书中的各处的短语“在一个实施例中”不一定都指的是相同的实施例。后面在附图中描绘的处理是由包括硬件(例如电路、专用逻辑等等)、软件或者全部二者的组合的处理逻辑实施的。虽然在后面是通过一些顺序操作来描述所述处理，但是应当认识到，其中一些所描述的操作可以按照不同的顺序来实施。此外，一些操作可以被并行地而不是顺序地实施。

检查机会

为了说明在可以直接控制车辆密度的情况下所可能实现的改进，考虑工作日结束时的一个简化实例。假设道路正在图1中接近峰值流量的点a处操作，其中有n辆车在路上，此时突然有另外的3n辆车希望上路，从而在不受管理的情况下使得密度变成四倍(图1中的点b)。使用图1中的曲线图中的数字，密度将从40辆/英里增加到大致160辆/英里，平均速度从大约50英里/小时下降到大约10英里/小时，并且流量从2000辆/小时下降到1600辆/小时。在高峰时间之前花费30分钟的行程在高峰时间开始之后将花费150分钟(2小时30分钟)。

但是如果道路使用权受到控制，在一个实施例中，通过使得附加的车辆在另一辆车可以开始之前等待一辆车经过，情况可以得到显著改进。假设平均行程时间(t)是30分钟，平均每30分钟将有n辆车离开道路，因此各人将需要等待0到90(3t)分钟以清空3n辆车的积压，从而具有45分钟的平均等待。平均行驶延迟(行程+等待时间)将是75分钟相比于不受管理的情况下的150分钟——也就是一半的时间，所消耗的车辆燃料将是后者的五分之一。最佳情况行驶等待时间是30分钟(无等待)，并且最坏情况是120分钟(90分钟等待)。即使在最坏情况下，到达目的地的时间也比不受管理的替换方案早30分钟，并且有显著的燃料节省以及相应的污染减少，并且有可能富有成果地使用90分钟的等待时间(工作、购物、休闲等等)。

当然，前面的实例是高度简化的，并且所示出的流量/密度曲线并不精确，但是曾经在高度拥堵的交通中以低于5mph(图1中的曲线上的点c和之后)的速度缓慢挪动的任何人都应当清楚地认识到，通过受管理的道路使用权可能实现巨大的改进。通过最优地操作饱和的道路，可以使得每一个人的行驶等待时间减半，并且只需要非常少的附加基础设施而且不需要车辆承担费用。

实现方式实例——总览

在后面将被称作mats(受管理使用权交通系统)的一个可能的实施例中，希望驾车去到某处的任何人首先将通过许多可能的方式当中的任一种方式从中央mats服务器请求道路使用权许可，所述可能的方式包括电话呼叫、文字消息、智能电话应用、网页或者专用电子设备。例如其身处何处以及希望去往何处之类的附加信息可以伴随所述请求。mats服务器将快速地作出响应，从而授予立即出发的许可，或者给出虚拟出发队列中的位置并且可能还有近似示出还剩下多少等待时间的倒数计时器。一旦到达虚拟队列的前方，则通过信号向提出请求的驾驶员通知已授予出发许可，并且其行程可以开始。基本的用户交互可以简单到前述程度。还有可能使得道路使用权请求/授予协议的一部分或全部由知道用户希望在何时何地行驶的设备自动实施。举例来说，如果用户在自动驾驶汽车中行驶，用户可以能够在自动驾驶汽车中输入行驶请求(或者在与mats和自动驾驶汽车的其中之一或全部二者通信的智能电话上输入请求)，mats可以通过许可代码对自动驾驶汽车作出应答，并且汽车可以在被授予出发许可时自动开始行程。自动驾驶汽车可以自动执行开始行驶时间和所选择的路线。

mats系统将保持通过监测道路的传感器网络获得的整个受管理交通区域的当前和历史交通流量的实时数据库。通过使用该数据库来预测沿着各种路线可能性的附加车辆的影响，mats服务器将通过保持交通平滑流动的方式授予立即许可或者指派出发队列位置。为了遏止在等待方面作弊(也就是说在实际准备好之前请求出发)以及与管理流量相关联的潜在的其他原因，队列位置可以被随机化，并且为用户显示的任何倒数计时器有时可以比真实时间运行得更快或更慢，以便在等待方面产生一定的不确定性。所给出的起点和目的地信息可能非常具体(例如gps坐标、街道地址或企业名称)或者没有那么精确，而是仅仅指定大致区域。如果给出了具体开始/结束信息，则mats还可以给出关于将要采取的最佳路线的建议以及估计到达时间。已经设想到，mats服务器软件可以保持多个队列，所述多个队列可能对应于可能发生拥堵的各个路段、各个起点以及各个行程长度。由于拥堵通常不是均匀的而是在主路和高速公路上程度最高并且有时主要在一个方向上发生，因此mats服务器在授予许可时所具有的关于具体路线的信息越多，如果已经知道要避免高需求路段的话则等待就可能越短。在低需求时间期间，提供任何目的地或路线信息可能都没有必要或好处，这是因为在任何情况都将授予立即出发许可。

当交通控制服务器软件预测其将不会把交通密度升高到超出目标水平时，通常从出发队列的前方为用户授予许可。目标车辆速度也可以在算法中扮演角色。可以使用多种算法，但是一般来说，所述算法涉及预测车辆近似何时将从其当前位置到达受控路段，以及此时该路段上的交通密度将是如何。或者，所述软件可以查看受控路段上的当前密度，随后以大致等于目标流量速率的速率允许车辆离开出发队列。如果所测量的车辆密度高于目标密度，则可以略微降低出发速率(也就是说与进入道路的车辆相比允许更多车辆离开道路以便减小密度)。如果密度低于目标密度，则可以提高出发速率(也就是说与离开道路的车辆相比有更多车辆进入道路以便提高密度)。

应当提到的是，在出发队列管理算法中可以测量并利用三个参数：密度、流量和速度。密度是最直接地被控制的参数，但是由于所述参数通常是相关的，因此在所述算法中可以测量并利用任何一个、两个或三个参数。在其中控制单条使用权受限制的高速公路的mats系统的一种简单的实现方式中，算法可以更加简单。在其中具有许多入口和出口点的多条相交受控道路的更加复杂的实现方式中，用以对于各个单独的队列预测正确的出发速率的算法可能非常复杂。在任何情况下，不管初始地实施何种算法，所述算法都可以随着系统和用户行为获得的经验而演进。在获得该经验之前，可能谨慎的做法是开始于流量vs.密度曲线的峰值附近的目标密度，其中尽管车辆速度被降低，但是流量被最大化并且对于密度变化较不敏感。在(至少初始地)选择目标密度和车辆速度时的另一个因素是正在出发队列中等待的人的心理。当队列等待较长时，更慢的速度有时会为人们给出关于更快地清空队列将使得情况更糟的直观理解。

如果系统是在没有许可代码的情况下实施的，则利用包括自动化车牌读取器的路边验证传感器的网络(例如摄影机和光学字符辨识系统)通过针对包含在中央数据库中的使用权许可检查受控道路上的每一辆车的车牌号码和位置来实施许可验证。

一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

图2示出了表示根据一个或多个实施例的使用例如mats之类的交通控制系统的方法的流程图。所述方法可以开始于操作201，其中用户设备接收由用户按需提出的行驶请求的信息。在一个实施例中，该行驶请求可以由用户通过将行驶请求输入到智能电话上的应用中而提出，其中所述应用被配置成与交通控制系统一起操作并且可以由交通控制系统提供，以便与交通控制系统进行互操作。用户设备随后可以把关于行驶请求的信息传送到一台或多台服务器，比如图4中示出的交通控制系统服务器401。这些服务器随后可以获得与对应于行驶请求的当前交通拥堵状况有关的信息，并且随后基于所述请求以及基于当前交通拥堵状况确定行驶延迟，其中所述行驶延迟表示行驶请求之后的等待时间。行驶请求可以包括以下各项当中的至少一项：目的地或起点；行驶方向；起点和目的地；或者一条或多条建议路线。交通控制系统服务器随后可以基于行驶延迟表明车辆何时被授权开始根据所述请求行驶的消息。在操作203中，所述用户设备或者与用户相关联的另一设备可以接收开始信号并且开始行程。在一个实施例中，所述用户设备或另一用户设备可以可选地接收许可代码，所述许可代码被用来与执法传感器一起操作，所述执法传感器可以被沿着路线放置或者可以处于沿着路线的其他车辆上，正如这里进一步描述的那样。在操作205中，沿着路线或道路的执法传感器可以对车辆进行跟踪，以便确定车辆是否被授权在当前时间处于路线上。在操作207中，系统随后可以基于确定车辆正在没有沿着路线的适当授权的情况下行驶而对违规进行执法。这些违规可以包括其中用户没有等到开始时间的提前出发，或者其中用户通过提出行驶请求而请求了许可但是并没有使用行驶请求的情况，这可能是因为用户正在尝试通过提出过早的行驶请求而欺骗系统。

为了解决关于被传送到中央mats服务器的信息的长期存储和滥用的潜在隐私问题，针对许可的请求可以是匿名的，并且使用对于许可所指定的车辆车牌号码的散列而不是实际的车牌号码。所述散列可以通过已知的单向散列算法生成，例如生成无法从中导出车牌号码的sha-2。当检查许可的有效性时(例如由执法传感器检查)，可以对传送许可代码的车辆的车牌号码进行散列，并且针对包含在许可代码中的散列车牌号码对其进行验证。这样就允许在无需把车辆车牌号码传送到中央服务器的情况下发出和验证许可代码。一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

如果通过车辆车牌号码生成的散列对于较长的一段时间(从几天到几年之间的任何情况)是相同的，则可以把车辆历史匿名地保持在服务器上以供未来参考，从而为交通管理算法和用户交互提供附加的引导(例如提供默认目的地)。然而不幸的是，这也使得在给定已知车牌号码的情况下能够很容易地在数据库中搜索任何车辆历史，并且所有车牌号码必然为发证机构所知。一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

为了防止该历史信息被滥用，可以按照通常不为中央mats服务器所知的方式周期性地改变散列结果。这可以利用所谓的加盐散列(saltedhash)来实现，其中在经过散列算法之前把一个随机数字值(“盐”)与车辆车牌号码相组合。对应于给定的盐值的使用周期可以由用户控制。如果对于更长的历史有可用性好处，则所述周期越长，就可以保持更多历史。如果不希望有中央历史，则还有可能随着每一项许可代码请求改变所述盐值。一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

为了进行执法，除了许可代码之外设备还将在本地传送车牌号码散列的盐值，从而允许由执法传感器重新生成车牌号码散列的结果，而无需把车牌号码或盐值发送到mats中央服务器。在一个实施例中，只有在执法传感器检测到违规的情况下，才有必要把违规车辆的车牌号码发送到mats服务器，并且可能还连同在违规存在争议的情况下对于证明违规所必要的任何附加证据。通过公开在执法传感器中使用的软件和硬件可以提高关于可识别的个人历史没有被传送到mats服务器或者由mats服务器存储的公众置信度。一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

保留一些历史以允许更加流线型的用户接口并且同时保留一定程度的隐私的另一种方式是把该历史存储在被用来提出行驶使用权请求的个人设备(例如具有应用的智能电话或者钥匙扣)中而不是存储在中央服务器中。可以利用本地存储的历史信息实施例如默认目的地和自动完成之类的特征。在个人设备中可以实现被发送到中央服务器的用户历史的进一步混淆，这是通过不发送使用权请求的真实开始和结束位置，而是替换地使用关于服务器算法和交通状况的本地存储的知识来提供将产生与真实位置相同的许可的伪目的地。一旦被授予，就在集中式数据库条目中反映出使用权许可，并且可能还有独有的可验证数字许可代码。如果被发出，许可代码可以由设备在路上时传送，以作为验证授权的一种可能的方式。许可可以指定具体的限制，其中包括车辆车牌号码、地理限制(车辆被允许处于何处)、时间限制(车辆何时被允许处于何处)或者其他细节。许可限制可以允许中间停止，并且可以同时发出将被顺序地使用的多项许可代码。包括数据有效载荷(其中包含限制)的许可代码连同使用标准协议(例如数字签名标准——dss)计算的数字签名一起被传送到沿路的接收器网络。通过使用这些协议，可以对许可代码和所包括的数据进行认证，并且可以针对任何使用权限制检查传送许可代码的车辆。

下面将在表1中描述使用散列车牌号码的许可代码的一个可能的实施例：

表1

虽然mats系统尝试保持车辆速度和行驶时间是可预测的，但是有可能发生预料之外的道路延迟(例如阻塞车道的交通事故)，从而可能导致非刻意地违反许可代码内的时间限制。为了适应预料之外的延迟，mats服务器可以连续地把实际交通速度与被用来计算许可限制的交通速度进行比较。如果对于一些车辆需要附加的时间，则可以自动发出更新后的许可代码。如果执法机制不允许更新单独的更新代码，一种替换方案可以是把所管理的区域划分成各个子区段(或路段)，并且对于正在经历预料之外的延迟的那些子区段广播一个全局时间延长集合。如果许可代码内的路线经过具有延长的子区段或路段，则在实施违规检查之前把该时间加到包含在代码内的定时参数中。

用于应对预料之外的延迟的另一种替换方案是允许执法网络向mats服务器生成违规报告，但是针对沿着所行驶的和许可中的路线发生的实际交通状况实施后处理。如果违规可能是由于道路状况造成的，则可以自动被撤销。

利用类似的广播机制，许可检查还可以被全局启用、禁用或者对于特定区域按照不同方式被修改。可以对于每一个子区段或路段广播一个全局许可参数集合。所述集合例如可以规定在某一区域中不需要许可，因此不需要由执法传感器实施检查。

mats系统的一些实现方式在特定高需求时间期间可能只在特定路段上需要许可，并且可以在没有任何许可或执法传感器的情况下在所有其他区域中驾驶。这在用户看来可能非常类似于具有自动收费的标准收费道路，其不同之处在于一些人能够通过在mats出发队列中等待其轮次而免费使用道路，并且(将在后面描述的)mats捷径费用是由其他人支付的通行费。在这种情况下，公众可能更容易理解的是简单地将其称作收费道路，其中默认的是支付通行费，并且mats系统提供了一种可选的机制以便作为等待的回报而获得通行费折扣。通过使得mats系统看起来非常类似于用户已经理解的事物并且在有限的路线上实施可能是一种逐渐铺开所述系统的方式，从而使得公众接受和mats系统调谐引发较少混乱。还应当提到的是，减小主动脉道路上的密度将具有减小支线道路上的密度的间接效果，因此不太可能需要控制每一条道路。

使用历史和统计信息

历史和统计信息可以在交通控制服务器中被用来更好地管理出发队列以便实现目标交通密度和流量，但是所述历史和统计信息还可以被用来改进用户交互并且减少必须随着每一项使用权请求人工提供的信息的数量。一个实施例中的目标将是在大多数情况下，通过单次按下按钮可以为用户给出具有适当的限制和排队等待的使用权许可。有可能使用特定用户或者具有类似行为模式的用户集合的历史来消除对于详细目的地信息的需求。随着系统学习行为，在大多数情况下有可能可以从例如其位置、时间、周中日等自动导出的信息预测出正确的目的地。可以给出初始预测目的地和排队等待。如果不正确的话，用户可以提供附加的信息以尝试减少等待。该附加信息可以简单地是行驶方向和/或与目的地的近似距离，或者可以是更加具体的目的地或路线。

如果所预测的目的地没有被用户确认但是预测算法是合理地准确的，则仍然有可能发出具有更少路线限制的许可代码，并且可以随着行程的进展跟踪实际车辆路线以便为预测算法提供反馈。这是因为mats系统的总体有效性并不依赖于任何一辆车，而是依赖于大量车辆的总体行为。举例来说，如果对应于给定请求的预测算法计算出具有90％几率的目的地a和具有6％几率的目的地b，则mats服务器上的交通建模可以为沿着去到目的地a的路线的车辆的90％以及沿着去到目的地b的路线的车辆的6％分配空间。只要所计算出的概率平均接近正确，在各条受控线路上实现的实际交通密度就将是近似正确的。如果已经知道有特殊的事件或日子将导致预测不准确，则通过延长对于未经确认的目的地的等待时间可以要求或鼓励对于目的地的更多用户确认。

为了在一段时间内进行平均时对于任何给定的个人将等待时间保持得尽可能公平，mats有可能跟踪针对单独用户的等待时间，并且把平均值与对于所采取的路线计算的目标公平平均值进行比较。这一比较随后可以被用来对于未来的等待加上或减去偏移量，从而使得平均值收敛到目标。

捷径和预留

建立在前面描述的基本系统的基础上，附加的能力可以提供增加的收益、附加的便利性并且导致更少的违规。对于收益产生和用户接受都特别有用的一项能力是通过基于费用的捷径减少正常等待的能力。可以收取捷径费用以绕过全部或部分出发队列。可以为全部用户的一定百分比预留道路容量以便利用这一选项，并且可以通过调节费用以及/或者配给其可以被使用的次数来管理捷径需求。在一个实施例中，所有用户可以免费获得捷径的周期性分配。

高级行驶预留对于一定费用也是可能的。至少两种预留可能是有用的。一种是出发时间预留，这意味着用户希望在特定时间(例如在工作日结束时)出发。另一种是到达时间预留，这意味着用户希望在特定时间到达目的地(例如为了出席晚餐或会议)。如果行驶时间是已知的常数(mats系统可以尝试接近该常数)，则所述两种预留是等效的，但是可以将其不同地对待以便对应于人们通常考虑事件以及在发生预料之外的交通延迟时将怎么做的方式。预留请求可以具有一定的时间灵活性，并且该灵活性的数量可以被用来调节费用的金额。对mats系统而言，预留非常类似于具有在必要时对于完全或部分捷径付费的选项的出发请求。mats系统事先知道并且理解用户意图的事实在可用性以及交通负荷和队列管理方面可以提供一定的好处，因此针对预留(如果提供的话)的费用可能少于使用捷径替换方案的费用。

通过对于一定费用提供捷径和预留，允许系统对于大多数用户是免费并且有益的(同时节省时间和燃料成本)，并且同时从可以承受用附加的成本换取附加的时间节省的用户子集产生可观的收益。还应当提到的是，mats系统的一些特征可以只对于支付订购费用(可能是按月或按年支付)的用户子集是可用的。付费订户还可以接收支持附加能力的附加硬件。

图3示出了根据一个实施例的一个方法实例，其中通过支付捷径费用，可以使用捷径来缩短等待时间。在该实施例中，用户的设备提出行驶请求并且接收来自交通控制系统的表明估计等待时间的响应，并且所述响应还可以表明当前捷径费用。用户设备处的用户随后可以决定等待是否可以接受。如果等待可以接受，随后则把用户的行驶请求插入到出发队列中，并且用户可以通过选择表明该用户愿意等待而不是支付捷径费用的选项而表明等待是可以接受的。如果用户选择支付捷径费用，则该用户可以获得更短的等待时间或者能够立即出发，并且接收来自交通控制系统的许可代码。在一个实施例中，取代支付捷径费用，用户可以向交通控制系统提供附加的信息，并且接收更新后的估计等待时间和捷径费用。如图3的实例中所示，许可代码可以由用户的设备接收，并且随后通过bluetooth(蓝牙)连接被传输到车辆上的智能车牌框架。在这种情况下，所述bluetooth连接可以处于用户的钥匙扣或用户的智能电话之间，二者当中的每一项可以接收许可代码并且随后把许可代码通过bluetooth连接传送到车辆上的智能车牌框架。正如后面进一步描述的那样，车牌框架随后可以把许可代码和其他信息传送到沿着路线的执法传感器，以便允许验证车辆沿着所述路线行驶的授权。

执法

如果车辆在违反mats协议和规章的情况下使用道路，则评估罚金并且立即通过电子方式(在一个实施例中是文字消息、电子邮件等等)通知登记车主。可以由mats系统利用安装在道路或其他车辆上的传感器自动确定违规。如果系统提供了车内反馈机制(例如安装在挡风玻璃上的显示设备)，则可以向驾驶员给出车辆正在违规的警告，并且应当尽快离开受控道路否则将被罚款。这样的警告和宽限期在系统最初被实施时允许用户调节行为方面可以是特别有用的，但是还可以被用作允许在没有获得事先许可的情况下非常简短地行经受控道路的机制。通过正常的交通法庭系统或者通过mats系统内的更加高效的处理，可以对罚款提出争议或者撤销罚款。通过邮件周期性地通知累计罚款，并且在更新车辆登记时要求支付任何未付罚款。

来访车辆以及特定的政府和公共服务车辆可以被排除参与在系统中，或者为之给出扩展的使用许可代码。任何人的非常简短的行程也可以绕过许可队列。所发出的任何受限制使用权许可必须在某一时间窗口内被使用(也就是说汽车必须出发)或延长，否则将被自动撤销并且通知用户。在一个实施例中，未被使用的许可还可以导致罚款以及/或者在该用户提出的未来请求中增加时间惩罚，以便遏制预留未被利用的道路容量的虚假请求。

最小化欺诈

mats系统的有效性取决于大多数用户遵守其规则。但是不可避免地将有一些人尝试在不支付代价(不管是金钱还是时间)的情况下获得系统的好处。mats系统的实现方式可以将这一点纳入考虑，并且包括用以保持低规避水平的防护措施。

尝试欺诈的一种方式将是拷贝合法的车牌号码和许可代码，并且把与代码中的车牌相匹配的假车牌安装在另一辆车上。车牌/许可代码对可以通过窥探与执法传感器进行的交换而获得。如果由执法传感器读取的许可代码(或者相应的独有标识符)被上传，则mats服务器可以留意重复许可代码。通过识别与许可代码中的每一个车牌号码相关联的车辆的其他特性(颜色、尺寸等等)还可以有助于检测。通过限制车辆与执法传感器之间的交换的范围和方向可以使得窥探更加困难。通过使用标准加密和密钥交换技术在车辆与执法传感器之间创建安全的已加密信道也可以帮助防止许可代码的拷贝。

假车牌还可能在不传送任何许可代码的情况下被使用。事后所征收的任何罚款都将是针对错误的人(或者没有人)。通过使用执法网络实时跟踪已被检测到具有假车牌的车辆应当提供抓到尝试这一行为的大多数违法者的能力。此外，如果每一块通过视觉方式识别的车牌都具有与之相关联的rfid标签，并且所述rfid标签允许把独有的秘密标识代码(其使用标准公共密钥加密)安全地传送到可以针对所述秘密标识代码中的车牌号码自动验证可见车牌号码的道路安装的传感器，则使得对于假车牌的检测更加容易。如果道路安装的传感器被用于验证许可代码，所述传感器还可以对车牌实施电子验证。

最小化出发队列的欺骗(game)

另一种潜在地不合期望的用户做法是尝试欺骗出发队列等待，这是通过当知道可能要长时间等待时在实际准备好之前就请求许可。这方面的实例将是典型工作日的开始和结束(也就是高峰时间)。如果这种欺骗很常见则可能难以成功，并且不一定会降低交通流量效率，但是仍然可能导致使得情况有失公平并且使得每个人更加难以应对的用户行为。为了劝阻用户提早提交出发请求，mats系统可以在等待时间中引入一定的随机性，并且如果在接收到出发许可的短时间内没有发生出发，还可以在一项或多项未来请求上引入时间惩罚。此外，可以把短时间内到来的所有请求分组在一起，并且为之给出随机指派的顺序。可以在确认请求之前向用户告知最小和最大等待时间，但是一旦确认了请求，就无法在不招致惩罚的情况下取消。一旦经过确认，mats有可能可以为用户给出关于出发时间的合理地准确的估计，以促进富有成果地使用出发之前的时间。

转移需求

除了前面描述的用于管理交通流量的技术之外，还可以有mats的其他特征用以分散需求以及减少出发队列中的最坏情况等待。通过要求车辆采取经过较低需求区域的规定路线可以增加总体道路容量。可以在包含在许可代码内的限制中反映出所要求的路线，并且作为交换可以在出发队列中给出更短的等待。通过以用户易于使用的方式提供关于一天当中的平均等待时间的公共信息可以鼓励重新安排日程以避免长时间等待。在高需求时间期间由mats系统收取的费用也可以更高。如果工作日程较为灵活，则某一天在出发队列中等待的同时工作所花费的时间可以允许后来的某一天更晚开始工作(在交通高峰之后)。此外，可以为随机选择的人给出现金或未来的好处(比如未来的更短等待或免除费用)，以换取其更早或更晚出发从而缩短其他人的队列等待。

减少需求

拼车是通过增加每辆车的车辆乘客的数目来减少需求的一种方式。已经存在独立的系统(例如智能电话应用)用以促进联系在类似目的地之间行驶的人们以达到拼车的目的。在mats系统内包括该功能可以使得所述过程更加简单，并且有助于鼓励拼车行为。当用户在队列中等待时，mats服务器常常知道他们要去往何处，并且将能够根据起点/终点对将他们相匹配。如果用户接受拼车匹配，他们可以在系统内接收到好处，比如减少或消除排队等待，或者针对未来的捷径分钟数累积信用。

增强的隐私保护

为了有效地打击欺诈产生了安全性与隐私之间的冲突。隐私导致使得请求许可的人的身份和车辆车牌号码不为中央组织所知。但是阻遏针对规避系统规则的尝试可能需要关于谁正在要求什么的一些集中化知识。该集中化知识随后可以被用来立即检测出例如假车牌号码(不管是伪造的还是其他人的)之类的规避尝试以及针对相同车牌号码的重复请求。

在没有某种其他解决方案的情况下，一种可能的折中是把对于欺诈检测所必要的知识分离到与mats系统分开的组织(许可隐私服务器或pps)中。pps可以具有其自身的隐私保护机制，从而减轻mats服务器的负担——mats管理无法滥用其所不知道的内容。在一个实施例中，来自用户的所有许可请求可以按照允许知道并且保存用户的身份和车牌号码的方式去到pps，也就是说在pps中可以对任何身份相关的安全性加密进行解密。在利用其车牌号码和许可请求的数据库实施任何必要的欺诈检查之后(例如确保在任何给定时间对于每一辆车仅有一项许可请求并且仅仅对应于合法的车牌号码)，pps随后可以对请求进行匿名化，其中包括替换车牌号码的加盐散列并且将其传递到中央mats服务器。盐值可以是来自用户，或者可以是在pps中生成被发送给用户。许可代码一旦被授予可以通过pps被发送回到提出请求的用户。如果在mats服务器与用户之间交换了多条消息(以便例如协商更短的等待或者购买捷径)，所述消息可以都被路由经过pps以使得用户保持匿名。

如果所发出的许可代码或请求需要被取消(例如由于用户计划改变或者交通堵塞)，该信息可以由用户或mats服务器递送到pps，从而使得后续请求不会表现为对于相同的车辆提交多项重叠请求的尝试。

为了进一步确保隐私，可能希望使得pps不具有与许可相关联的非必要知识，比如起始位置、目的地以及路线。pps例如可以具有身份但是不具有位置，并且mats服务器可以具有位置但是不具有身份。实现这一点的一种方式是对包含在通过pps发送的请求内的一部分信息进行加密从而使其只能由mats服务器解密，这例如是使用公共密钥加密而实现的。该已加密数据的一部分可以是秘密userkey(用户密钥)，其可以被使用来对所得到的许可代码或其他响应中的信息进行加密。userkey将不为pps所知，因此可以通过pps向回传递信息并且同时将其内容的一部分(例如路由)保持秘密。如果许可代码中的限制被利用userkey加密，该密钥将由车辆传送，以便允许由执法传感器对许可代码限制进行验证。

在下面的表2中示出了具有附加的隐私特征的许可请求和代码的一个可能的实施例：

表2

图6示出了根据一个实施例的一种方法，所述方法使用许可隐私服务器或者此类服务器的集合来提供关于用户车辆标识的隐私。在操作601中，许可隐私服务器(pps)接收用户的行驶请求。该请求可以由用户的钥匙扣或者包括应用的智能电话提出，所述应用被配置成与交通控制系统和pps一起工作。所述请求可以指定车辆的车牌号码或者某种其他车辆标识符，并且可选地还指定用户标识符。在一个实施例中，pps接收用户的请求和车牌号码，并且验证车牌号码是有效并且独有的。应当认识到，操作601是按照这样一种方式来实施的，其中交通控制系统(比如交通控制系统服务器401)不接收行驶请求，相反pps接收行驶请求以便允许pps对关于请求的信息进行匿名化，比如用户的身份或者用户的车辆标识符。在一个实施例中，系统可以通过对于pps隐藏路线信息并且同时把路线信息提供到交通控制系统服务器(比如服务器401)而提供进一步的隐私。在这种情况下，pps405接收行驶请求并且不接收路线信息(或者路线信息被加密从而不可由pps读取)，交通控制系统服务器则接收路线信息或者可以对已加密路线信息进行解密。回到图6，在操作603中，pps产生盐值(或者从用户的设备接收盐值)并且把盐值与车牌号码相组合，并且生成盐值与车牌号码的组合的散列，从而导致生成车牌号码的加盐散列。随后在操作605中，pps可以把加盐散列传送到交通控制系统。在一个实施例中，这可以涉及由pps405把加盐散列通过链接401c传送到图4中示出的交通控制系统服务器401。此外，在操作605中，pps把盐值传送到提出按需行驶请求的用户的设备或者传送到与所述用户的设备相关联的另一设备。应当认识到，如果盐值在操作603中是接收自用户设备，则没有必要把盐值传送到用户的设备。随后在操作607中，交通控制系统(比如图4中示出的服务器401)响应于行驶请求生成许可代码，并且把该许可代码传送到用户的设备或车辆的其中之一或全部二者。在一个实施例中，许可代码包括加盐散列，所述加盐散列随后可以执法服务器使用，比如图4中示出的执法服务器407。当车辆正在行驶时，可以实施操作609，其中用户的设备或者安装在车辆上的设备把盐值和车辆的标识符(比如车牌号码)以及许可代码传送到一个或多个执法传感器，比如固定式路边执法传感器。在操作609的一个替换实施例中，一台或多台摄影机(比如耦合到执法传感器的摄影机)捕获车辆的车牌的图像，并且在所述图像上实施光学字符辨识以便提取出车牌号码(或其他车辆标识符)，所述车牌号码随后被提供到执法传感器，并且用户的设备或者车辆上的设备把盐值和传送代码(通过一项或多项rf传送)传送到执法传感器。在操作611中，在操作609中接收到所述消息的执法传感器使用盐值和车辆的标识符以及许可代码来确定车辆是否被授权在路线上行驶。在一个实施例中，传送在操作609中描述的信息的设备可以是智能车牌框架或者安装在车辆上的某种其他设备。该信息可以通过与用户的设备(比如这里所描述的钥匙扣或智能电话)的bluetooth连接被提供到安装在车辆上的设备。

如果用户与mats服务器之间的联网硬件具有可以被使用来确保用户的匿名性的通信路由协议(例如代理服务器)，则不同于通过pps发送用户/mats通信的替换方案也是可能的。一种替换方案是使用pps简单地提供经过验证的licenseid。用户例如可以对于特定的licensenumber和licensesalt从pps请求经过验证的licenseid。pps将实施其欺诈检查，从而例如验证对应于该用户的合法licensenumber并且对于每个licensenumber只允许一个有效licenseid。一旦经过验证，所述licenseid将由pps发送到mats服务器，所述mats服务器将保持经过pps验证的licenseid的数据库。pps随后将通知用户licenseid已经过验证，并且可以被用于与mats服务器的直接通信。如果用户后来请求对应于相同licensenumber的不同licenseid，则将通过向mats服务器发送消息使得先前经过验证的licenseid无效化。使用这一规程，没有必要向pps发送任何位置相关信息。

在图5中示出了使用网络代理服务器和许可隐私服务器来保留用户匿名性的一种可能的许可请求序列的图示。

如图5中所示，系统的四个不同的组成部分可以协作来提供用户匿名性。这四个单独的组成部分可以包括按照图5中示出的方式操作的网络代理服务器、一台或多台交通控制系统服务器(比如图4中示出的交通控制系统服务器401)、pps(比如图4中示出的pps服务器405)以及一个或多个用户设备(比如图4中示出的用户设备403)。图5中示出的方法可以在用户通过该用户的设备提出针对车牌号码的请求时开始，其中该请求是向pps提出，比如pps405。pps利用经过验证的车牌id作出响应。随后用户设备可以利用所述车牌id提出行驶请求。随后交通控制系统服务器可以如图5中所示对该请求作出响应，从而最终导致交通控制系统提供出发授权或者提供行程或行驶可以在其间开始的时间。

对于mats服务器隐藏车牌号码的一种替换的方法是使用对于车牌号码的加密而不是散列来生成licenseid。licensekey将取代licensesalt，并且由设备在本地传送到执法传感器。执法传感器随后可以利用licensekey对包含在permissioncode(许可代码)中的licenseid进行解密以获得车牌号码。随后将把已解密的车牌号码与车牌上的车牌号码进行比较。

图4示出了系统400的一个实例，所述系统可以包括多个组成部分以便提供沿着由这里所描述的交通控制系统控制的一条或多条路线的改进的行驶。一个组成部分是交通控制系统服务器401，其也被称作mats。这些服务器401通过链接401b从用户设备403接收行驶请求。链接401b以及图4中示出的其他链接(链接401a、401c、401d、401e、401f和401g)可以是多种已知的通信链接当中的任一种，并且可以是有线或无线或者有线和无线链接的组合，并且可以包括使用因特网、wifi通信、蜂窝电话通信、无线寻呼机通信等等。用户设备403可以是这里所描述的任何用户设备，其中包括钥匙扣或智能电话，其中智能电话可以包括被设计或配置成与交通控制系统服务器401一起操作的一个或几个应用。在一个实施例中，还可以使用许可隐私服务器或pps405来为用户请求提供隐私。交通控制系统服务器401与交通状况传感器409一起操作，以便接收关于当前交通拥堵状况的信息。在一个实施例中，交通状况传感器409可以是传统的摄影机，或者可以是被用来监测交通状态和道路状况并且将信息通过链接401e提供回到交通控制系统服务器401的其他传感器。在一个实施例中，系统400还包括一个或多个执法传感器407，所述执法传感器407可以是被设计成接收关于由交通控制系统服务器401控制的一条或多条路线上的车辆的信息的固定式路边传感器。在一个简单的实施例中，执法传感器可以是捕获路线上的车辆上的车牌的图像的摄影机。在另一个实施例中，执法传感器可以是从车辆上的设备(比如设备411)接收包含许可代码和车辆标识符的rf传送的射频设备。在另一个实施例中，执法传感器407可以是安装在其他车辆上的设备，所述执法传感器407从其附近的车辆接收传送并且向交通控制系统服务器401报告违规，所述交通控制系统服务器401又可以向作为执法机构的一部分的政府服务器413报告违规，比如警察或机动车管理局或者其他此类政府机构。

在图12中示出了执法传感器的一个示例性实施例。图12中的执法传感器1200包括微控制器1201、rfid读取器1203(或其他rf系统)、存储器1204、网络接口1205以及一条或多条总线(或其他互连)1202。在一个实施例中，微控制器1201可以被配置成通过存储在存储器1204中的计算机程序指令来操作传感器1200，所述存储器1204通过一条或多条总线(或其他互连)1202耦合到传感器1200中的其他组件。存储器1204可以是一种或多种类型的存储器(例如dram、闪存等等)，并且可以是存储计算机程序指令的非瞬时性机器可读存储器的一个实例，所述计算机程序指令使得传感器1200作为这里所描述的各种执法传感器当中的一种或多种进行操作。在另一个实施例中，可以被微处理器取代，在另一个实施例中，微控制器可以被asic(专用集成电路)取代。网络接口1205可以是以太网接口或wifi接口或蜂窝电话收发器或者可以提供通信链接(比如图4中示出的401d)的其他已知的收发器；在另一个实施例中，一个或多个执法传感器可以通过通信链接耦合到执法机构(例如图4中示出的政府服务器413)，或者同时耦合到执法机构和交通控制系统的服务器。在一个实施例中，网络接口1205可以把由微控制器1201检测到的任何违规传送到交通控制系统或执法机构的其中之一或全部二者。rfid读取器1203可以类似于从通行费应答器接收rf传送的rfid读取器；举例来说，rfid读取器可以接收rfid信号，所述rfid信号包括许可代码，或者在另一个实施例中包括许可代码和可选的盐值，或者在另一个实施例中包括许可代码和可选的盐值和车辆标识符。rfid读取器1203接收该信息并且把所述信息提供到微控制器1201，微控制器1201随后可以实施操作以便确定车辆是否被授权在当前时间在路线上行驶。在一个实施例中，rfid读取器1203可以被实施成具有加密系统(例如公共/私有密钥密码术系统)，所述加密系统在车辆上的设备(比如通行费或智能车牌框架)与rfid读取器1203之间交换已加密信号，从而使得通信的内容被加密(例如许可代码和可选的盐值被加密，或者许可代码和可选的盐值和车辆标识符被加密)。传感器1200还可以包括(或者耦合到)一个或多个传感器1206，所述传感器1206被定位成捕获所监测的路线上的车辆上的车牌的图像并且把这些图像提供到。通过传统的光学辨识字符(ocr)技术对所捕获的图像进行处理，以便提供车辆标识符；ocr处理可以在一台或多台摄影机中进行或者在微控制器1201或其他处理系统中进行。这些一台或多台摄影机1206可以被使用在其中车辆上的设备传送其许可代码(或者其许可代码和盐值)但是不传送车辆标识符的那些实施例中。

存储器1204可以存储程序指令，所述程序指令在被执行时使得执法传感器实施操作以便监测车辆在路线上的授权。在一个实施例中，这些操作可以包括：从一辆或多辆车接收一项或多项传送，其中这些传送可以包括一项或多项许可代码以及一个或多个可选的盐值。这些传送还可以包括车辆标识符，或者可以从在利用一台或多台摄影机捕获的图像上实施的字符辨识获得车辆标识符。传感器1200生成车辆标识符的散列(使用被用来生成许可代码中的散列车辆标识符的相同散列算法)并且将其生成的散列与包含在许可代码内的散列进行比较，并且如果所述数值匹配(这表明许可代码内的车辆标识符与车辆上的车辆标识符相匹配)并且如果许可代码表明车辆被授权处在路线上，则不传送违规消息。另一方面，如果所述数值不匹配(例如许可代码中的车辆标识符的散列与从(多台)摄影机获得的车辆标识符的散列不匹配)或者如果许可代码对于当前时间在当前路线上行驶是无效的，则执法传感器1200向交通控制系统和/或执法机构传送违规消息(其中表明车辆标识符以及例如路线和时间、日期之类的其他信息)。

装备要求

对于控制、用户交互和执法可能有许多不同的硬件配置。一些配置不要求或者只要求很少的附加用户/车辆装备，从而把操作和执法负担放在道路基础设施和集中式服务器上。另一方面，有更多的专用设备与车辆和驾驶员相关联。虽然会潜在地增加实施成本，但是提供附加硬件的潜在好处可以有更容易的用户交互、更高的顺应性、更高的收益、更高的可适配性以及用于流量管理、隐私、安全性和便利性的附加特征。

最简实现方式不要求特定的每车辆硬件。可以通过现有的通用通信方法来请求许可，其中例如包括电话、文字消息、智能电话应用或者因特网网站。响应于请求，mats服务器在中央许可数据库中制作条目，其中包括车辆车牌号码以及与许可相关联的任何限制。此外，为用户给出关于所授予的许可的建议信息。利用实施车牌辨识的道路安装的摄影机网络来实施执法。针对中央数据库中的许可检查每一辆车的位置、时间和车牌号码。所述检查操作可以是集中式的，或者可以把数据库的相关部分下载到本地执法摄影机控制器，所述控制器将在本地实施检查。如果检查是在本地进行，则将把违规报告回到中央服务器以用于进一步的执法动作。

还可以利用与每一辆车和/或驾驶员相关联的附加专用硬件来实施mats系统。下面是对于车辆相关联的硬件可以在从低到高的成本点下使用的四种示例性硬件配置。

在下面的实例中给出了可以根据成本和特征考虑在各种组合中使用的四种类型的驾驶员/车辆相关联的硬件。第一种是非常小的低成本钥匙扣设备，其可以很容易地被附着到钥匙环并且应当总是由驾驶员携带在口袋或钱包中。第二种是功能类似于独立式通行费应答器的设备，其将被附着到车辆的挡风玻璃内侧，以便在由道路安装的执法传感器查询时传送代码。第三种是被使用在执法协议中并且还可以包括安全性相关的传感器的智能车牌框架。其在很大程度上可以包含与智能电话相同的硬件，其中包括强大的处理能力、无线通信、gps接收器、成像和其他传感器。实际上，由于量产蜂窝电话的低成本，实施这种设备的最佳方式可以是把包含在现有的蜂窝电话设计中的电子装置重新包装到不受天气影响的车牌框架外形中。第四种类型的硬件是将在挡风玻璃的底部或者仪表盘的顶部安装在驾驶员的视场中的车内触摸屏显示器，以便通过不干扰驾驶的方式提供反馈和警告。这种设备的最佳实现方式可以是使用现有的量产gps导航仪的硬件和包装，但是具有定制的编程。

硬件实例a：易于使用的每车辆最低成本

图7中示出的该例提供了恰好足够的车辆/驾驶员硬件以使得用户界面非常简单和快速。仅有的用户装备是具有文字消息传送设备(类似于寻呼机)的功能的小型低成本钥匙扣，其具有几个按钮和小型显示器。虽然正如前面所描述的那样对于这一功能有可能使用蜂窝电话(并且电话将可能是替换的使用权授予方法)，但是有用的是提供可以与车辆钥匙保持在一起或者保持在车辆中的专用设备。利用这一设备，(前面所描述的)使用权请求/授予协议可以是仅仅几秒钟的交互。特别是在最初引入mats系统时，有用的是保持该交互快速且容易，以便最大化用户顺应性。对于钥匙扣的可用性考虑将可能要求电池寿命至少是以星期计而不是以天计，其中通过标准usb连接器进行充电和配置。由于对于钥匙扣希望有小尺寸和长电池寿命，因此可能无法主动传送许可代码。因此假设道路安装的车牌光学字符辨识可以被用于该例中的执法——针对被允许车辆的中央实时数据库检查每一块车牌。这可能会带来隐私问题。

图7示出了包括微控制器的钥匙扣的系统图示，其可以具有包含所存储的计算机程序的存储器以及耦合到微控制器中的处理系统的存储器。微控制器可以通过一条或多条总线耦合到系统的其余部分，其中包括rf文字消息传送无线电装置、bluetooth收发器、液晶显示器、电池和充电系统以及用于用户输入的一个或多个按钮和扬声器。微控制器及其内部处理系统可以被配置成按照对于这里所描述的钥匙扣所描述的方式进行操作。这在一个实施例中将允许用户通过钥匙扣提出行驶请求，并且随后从交通控制系统接收行驶授权，其中行驶授权可以被显示在钥匙扣上或者通过钥匙扣的扬声器声明。通过可选地利用倒数计数器指定等待时间，可以在行程开始之前很长时间就提供行驶授权。或者可以要求用户等待表明可以开始行驶的开始信号，而不会意识到可能要等待多长时间。电池可以为系统的其余部分提供电力，或者通过钥匙扣中的充电系统来充电。钥匙扣的bluetooth组件可以被用来允许钥匙扣与安装在车辆上的设备(比如智能车牌框架)之间的通信。该bluetooth收发器可以与这样的设备进行通信，从而使得可以把接收自mats的许可代码从钥匙扣传送到安装在车辆上的设备，比如智能车牌框架。

硬件实例b：每车辆低成本，增加隐私

在图8中示出的该例添加了包含bluetooth无线接口的通行费应答器以便与钥匙扣进行通信。与实例a(图7)中一样，钥匙扣包含长距离文字消息传送无线电装置，但是添加有bluetooth接口以用于去到车辆安装的通行费应答器的通信。这一组合在应答器中提供了足够的硬件和电池尺寸，以便把具有车牌号码的加盐散列的所传送的许可代码用于执法标识符，从而允许提高隐私防护措施。许可代码可以由钥匙扣在离开车辆时接收自mats。恰好在出发之前，钥匙扣把许可代码和盐值通过bluetooth传输到通行费应答器，所述通行费应答器可以被安装在车辆的前挡风玻璃附近。道路安装的执法传感器将包含具有车牌号码辨识和rfid读取器的执法传感器，以便在经过车辆的通行费应答器上对许可代码和盐值进行轮询。将针对其限制检查与每一辆车相关联的许可代码以便识别违规。

图8示出了作为某种形式的设备的应答器系统的一个实例，其可以被安装在车辆上并且可以与例如钥匙扣或用户的智能电话之类的另一用户设备相结合来操作。图8中示出的应答器可以包括微控制器、rfid无线电装置、bluetooth收发器、扬声器以及电池和充电系统。正如本领域内已知的那样，所有这些组件可以通过一条或多条总线耦合在一起，并且微控制器可以包括处理系统和耦合到处理系统的存储器，其中存储器可以存储计算机程序指令以使得应答器充当安装在这里所描述的车辆上的其中一台设备。在图8的应答器中示出的bluetooth收发器可以被用来提供应答器与用户的钥匙扣或智能电话之间的通信。在这种情况下，bluetooth收发器可以接收来自钥匙扣或智能电话的许可代码，其中许可代码随后将在路线期间被传送，从而使得执法传感器可以接收这些许可代码并且确定车辆是否被授权在路线上行驶。rfid无线电装置可以把例如车辆的车辆标识符之类的信息提供到这些执法传感器，其中车辆标识符可以是车辆的车牌号码，或者例如车辆的独有rfid之类的其他车辆标识符。rfid无线电装置还可以向执法传感器传送信号，比如包括许可代码以及可选地还有这里对于某些实施例所描述的盐值的信号。

硬件实例c：每车辆中等成本，增加基于群体的执法

在图9中示出的该例中，钥匙扣是简单地作为用于智能电话应用的按钮和显示器外设的bluetooth设备。智能电话本身可能已经由驾驶员所拥有，或者可以提供非常低成本的智能电话以支持mats协议。设备可以被安装到车辆的前方，例如作为智能车牌框架(或者作为智能车牌)。车牌框架是便利的安装点，这是因为其通常是标准化的，并且从发动机罩下方去到设备的隐藏电力布线是相对直接明了的。针对从发动机罩下方进行电力布线的一种替换方案将是使用小型风力涡轮发电机和电池，以便利用当车辆正在移动时总是可用的风力。该智能车牌框架将提供控制处理器、gps接收器、用以传送和接收许可和盐代码的射频(rf)收发器、用以读取附近车辆的后方车牌的图像传感器以及去到智能电话的bluetooth或wifi通信。每一台如此装备的车辆于是成为执法网络的一部分，从而具有在本地验证许可并且只把违规车辆的车牌号码发送到中央mats系统的能力。与实例b中一样，通过使用所传送的许可代码中的车牌号码的加盐散列允许这种硬件配置提供在硬件实例a中所不可能的附加隐私保护。

图9示出了可以被安装在车辆上并且可以与例如用户的智能电话或钥匙扣之类的其他用户设备相结合来操作的设备的一个实例。图9的实例示出了包括多个组件的智能车牌框架系统，所述组件可以通过一条或多条总线连接在一起，正如本领域内已知的那样。所述组件可以包括微处理器、无线蜂窝电话无线电装置、bluetooth收发器、wifi收发器、rfid无线电装置、gps接收器、电池和充电系统、led闪光灯、图像传感器、可选的附加传感器、例如ram之类的存储器以及例如闪存之类的非易失性存储器。bluetooth收发器或wifi收发器可以被用来提供用户的钥匙扣或智能电话之间的通信，从而使得钥匙扣或智能电话可以把接收自mats服务器的一项或多项许可代码传送到图9的系统，并且还可选地传送例如这里所描述的盐值之类的其他数据。

针对智能车牌框架的一种替换方案将是把设备安装在电源附近的发动机室(enginecompartment)中，并且通过线缆连接到透过汽车的前格栅或者在前格栅的下方或者在挡风玻璃的底部看出去的图像传感器和天线。所述设备还可以处于挡风玻璃内部，但是对于该位置隐藏电力线缆连接将更加成问题。

硬件实例d：每车辆更高成本，增加了安全性和便利性特征

图10中示出的该例提供了能力最强并且可适配性最高的硬件，其不仅用于实施核心mats功能，而且还用于实施附加的安全性和便利性特征。在该例中，前方和后方智能车牌框架都被提供，并且为之给出了更高的总预算以便允许附加的能力，比如更快的处理器、更多ram和闪存、附加的传感器(加速度、磁性、超声、麦克风)、更高分辨率视频、扬声器等等。用于后方智能车牌框架的电力可以来自专用电池、太阳能电池和车辆电力(可能来自车牌灯插座，其中通过车牌框架照明车牌)的某种组合。钥匙扣可以与实例c(图9)相同。最后添加具有gps、bluetooth、wifi和蜂窝互联网接入的车内触摸屏显示设备，以便允许在路上时与驾驶员进行多得多的交互。前方和后方摄影机的可用性允许使用已调led和图像传感器(即可见光通信)的替换许可代码传送方法，从而可以把接受限制到车辆正前方和正后方的较窄弧度，从而使得更加难以窥探其交换。应当提到的是，在rf传送方案中通过使用定向天线(或天线阵列)并且把传送功率保持较低也可以使得窥探更加困难，这是利用了以下事实，也就是在其中需要许可代码的交通中，典型的车辆间隔并不大。通信还可以在几秒钟的更长周期内发生，从而使得路边接收器不是对于整个事务都处在范围内。

图10示出了包括类似于图9中示出的组件的多个组件的车辆显示设备系统的一个实例。这些组件可以通过一条或多条总线互连，正如本领域内已知的那样。图10中示出的系统可以包括微处理器、例如ram之类的存储器、无线蜂窝电话无线电装置、bluetooth收发器、wifi收发器、gps接收器、电池和充电系统、用以允许用户输入的一个或多个按钮、用以提供用于输出的显示器和用于通过触摸屏上的触摸输入设备进行输入的触摸屏和显示器、扬声器以及例如闪存之类的非易失性存储器。bluetooth收发器和wifi收发器可以被用来提供用户的钥匙扣与用户的智能电话之间的通信，以便允许钥匙扣或智能电话把许可代码从钥匙扣或智能电话传送到图10中示出的系统，所述系统随后可以通过这里所描述的执法传感器传送许可代码。

前面的实例仅仅是在实施mats系统时所可能的许多车辆相关的硬件变形的一个实例。此外，不同车辆类别或服务水平可以具有不同的装备。举例来说，被用于汽车的装备可以不同于使用在摩托车上的装备，用于商务车的装备可以不同于私家车，并且付费订户可以接收附加的装备。

附加的能力

如果政府选择广泛地实施mats系统，从而在大多数或所有车辆中需要车内电子装置，则给出了为参与的车辆添加可以增强车辆安全性和便利性的附加能力。这些附加能力本身可能不足以构成强制部署的理由，但是将其添加到主要被部署来应对不可容忍的交通延迟的系统所增加的成本可能是非常小的。这些增加的能力如果被包括的话，可以是标准的或者需要附加的费用。

在典型的gps导航仪中给出的各种类型的实时路线和瓶颈避免引导可以被集成到所述系统中。通信网络、车辆安装的摄影机、被提供来实现mats系统的车内显示器还可以被用来为驾驶员给出许多警告，比如倒车障碍物、盲点中的车辆、即将发生的碰撞、紧急车辆迫近、道路坑洼或废弃物、泛水、驾驶员注意力缺乏、交通规则违规或鲁莽驾驶、对于当前状况速度过快等等。

这些相同的硬件能力还可以通过多种方式被使用来帮助犯罪执法和预防。可以对摄影机视频进行分析以找到在警察通报中描述的车辆和人脸，从而帮助搜索罪犯。所记录的视频可以充当犯罪的视频记录，以便帮助调查、逮捕和起诉。关于事故的自动警察/救护车通知可以改进响应时间并且最小化交通干扰。

除了与中央服务器以及通过中央服务器进行通信之外，还可以支持直接车辆对车辆(v2v)通信，以便提供关于潜在碰撞的预测性警告以及对于v2v技术所设想到的其他好处。

最后，从显示广告(当然是在不造成干扰的情况下)和位置相关折扣(例如在出发队列中等待的同时)的能力还可以有附加的收益产生机会。

图11示出了可以与这里所描述的任一个实施例一起使用的数据处理系统的一个实例。应当提到的是，虽然图11示出了数据处理系统的各个组件，但是其并不意图表示任何特定架构或者组件互连方式，因为此类细节对于本说明书并无密切关系。还应当认识到，网络计算机、平板计算机、智能电话、膝上型计算机、台式计算机、具有比图11中示出的更少或者可能更多的组件的其他消费电子设备和其他数据处理系统也可以与这里所描述的一个或多个实施例一起使用。这里所描述的服务器(比如mats或交通控制系统中的任一台服务器或者pps服务器)可以按照类似于图11中示出的形式来实施，并且这里所描述的用户设备可以按照类似于图11中示出的形式来实施。

如图11中所示，计算机系统1100是某种形式的数据处理系统，其包括耦合到一个或多个微处理器(906)、rom(只读存储器)907、易失性ram905和非易失性存储器911的总线903。微处理器905耦合到可选的高速缓存器904。微处理器906可以从其中一个或多个存储器907、905和911取回所存储的计算机程序指令，并且执行所述指令以实施前面所描述的操作。这些存储器代表可以存储或包含计算机程序指令的机器可读非瞬时性存储介质的实例，所述计算机程序指令在被执行时使得数据处理系统实施这里所描述的一种或多种方法。总线903把这些各种组件互连在一起，并且还把这些组件906、907、904和911互连到显示控制器和显示设备913以及例如输入/输出(i/o)设备915之类的外围设备，所述输入/输出(i/o)设备915可以是鼠标、触摸屏、触摸板、触敏输入设备、键盘、调制解调器、网络接口、打印机以及本领域内众所周知的其他设备当中的一项或多项。通常来说，输入/输出设备915通过输入/输出控制器917耦合到系统。易失性ram(随机存取存储器)905通常被实施成动态ram(dram)，其需要持续的电力以刷新或保持存储器中的数据。

大容量存储装置911通常是磁性硬盘驱动器、磁性光学驱动器、光学驱动器、dvdram、闪存或者即使在从系统移除电力之后仍然保持数据(例如大量数据)的其他类型的存储器系统。通常来说，大容量存储装置911还将是随机存取存储器，但是并不作此要求。虽然图9示出了大容量存储装置911是直接耦合到数据处理系统中的其余组件的本地设备，但是应当认识到，一个或多个实施例可以利用远离系统的非易失性存储器，比如通过例如调制解调器、以太网接口或无线网络耦合到数据处理系统的网络存储设备。总线903可以包括通过各种桥接器、控制器和/或适配器彼此连接的一条或多条总线，正如本领域内所熟知的那样。

在前面的说明书中描述了具体的示例性实施例。应当认识到，在不背离所附权利要求书中阐述的更广泛的精神和范围的情况下，可以对这些实施例作出各种修改。因此，说明书和附图应当被认为是说明性而非限制性的。