减少交叉路口处的车辆拥堵的制作方法

[0001]
本公开涉及导航应用，并且具体地，涉及向停止在交叉路口(intersection)处的车辆或在车辆中操作的设备提供指引(guidance)。


背景技术：

[0002]
如今，可以在众多电子设备(诸如，个人计算机、平板式设备、移动电话、作为专用设备提供的或嵌入车辆的机头单元(head unit)的导航仪等)上提供地理区域的数字地图和用于以驾驶、步行、骑自行车或乘坐公共交通工具的方式导航通过地理区域的逐步导引(direction)。数字地图和/或导航导引可以经由例如专用地图(mapping)应用或“app(小程序)”来提供。典型的驾驶导航导引建议驾驶员在某些街道上转向，驾驶直行某些距离，汇入(merge)某些道路等。
[0003]
当经过交叉路口(或“十字路口”)或者通常被认为是交通拥堵(congestion)的主要来源之一的任何交通灯或其他道路交汇口(junction)时，驾驶员通常依赖其经验来决定他们应当在何时并且多快地进行加速。驾驶员可得到的信息通常限于他们看到的在其前方的那些和在后视镜中看到的在其后方的那些。结果，许多驾驶员在其车辆与前方紧邻的车辆之间留出了多于必须的间距。此外，由于扭矩的不同，车辆以不同的速率加速。次优的人为决策和车辆能力的差异的一个结果是：与可能的情况相比，每单位时间更少的车辆移动通过典型的交叉路口。例如，某一交通灯可以显示绿色达90秒，并且允许大约300个车辆以正常速度通过交叉路口；但是在典型的绿色阶段期间，仅200个车辆可以通过该交叉路口。


技术实现要素：

[0004]
本公开的技术的一个示例实施例是一种用于控制交叉路口处的车辆拥堵的方法。该方法包括通过一个或多个处理器检测停止在由交通灯调节的交叉路口处的两个或更多个车辆的组，使得对于该组中的每个车辆，响应于交通灯的状态的改变而移动通过交叉路口受到该组中的至少一个其他车辆的移动的影响。该方法还包括：通过一个或多个处理器确定交通灯的状态改变以允许车辆的组开始移动通过交叉路口的时间；通过一个或多个处理器，鉴于该组中的其他车辆的通过交叉路口的潜在的和/或实际的移动，来确定用于该组中的特定车辆的加速参数；以及通过一个或多个处理器，按照确定的时间、关于确定的加速参数，向由该特定车辆的驾驶员操作的设备提供指引。
[0005]
本公开的技术的另一示例实施例是一种便携式计算设备，包括：一个或多个处理器、用于将便携式计算设备通信地耦合至车辆的短程通信接口、用于将便携式计算设备通信地耦合至车辆的远程通信接口以及存储指令的非暂时性计算机可读介质。该指令在由一个或多个处理器执行时，使便携式计算设备执行上述方法。
[0006]
本公开的技术的又一示例实施例是一种网络服务器，包括：一个或多个计算设备以及存储指令的非暂时性计算机可读介质。该指令在由一个或多个计算设备执行时，使网络服务器执行上述方法。
[0007]
本公开的技术的再一示例实施例是一种计算系统，包括：一个或多个处理器和存储指令的非暂时性计算机可读存储器。在由一个或多个处理器执行时，该指令使计算系统检测停止在由交通灯调节的交叉路口处的两个或更多个车辆的组，使得对于该组中的每个车辆，响应于交通灯的状态的改变而移动通过交叉路口受到该组中的至少一个其他车辆的移动的影响；确定交通灯的状态改变以允许车辆的组开始移动通过交叉路口的时间；鉴于该组中的其他车辆的通过交叉路口的潜在的和/或实际的移动，来确定用于该组中的特定车辆的加速参数；以及按照确定的时间、关于确定的加速参数，向由该特定车辆的驾驶员操作的设备提供指引。
附图说明
[0008]
图1是其中可以实现用于减少拥堵的技术的示例系统的框图；
[0009]
图2是可以在图1的系统中实现的示例方法的流程图，该示例方法用于标识交叉路口处的车辆的组(或“集群(cluster)”)以用于通过交叉路口的协调指引；
[0010]
图3是其中图1的系统可以针对通过交叉路口的协调指引来标识车辆的集群的示例情形的图；
[0011]
图4是其中图1的系统可以针对通过交叉路口的协调指引来标识车辆的若干集群的示例情形的图；
[0012]
图5是其中图1的系统可以针对通过交叉路口的协调指引来标识车辆的集群的另一示例情形的图；
[0013]
图6是可以在图1的系统中实现的用于指引车辆的集群通过交叉路口的示例方法的流程图；
[0014]
图7是其中图1的系统可以指引车辆的若干集群通过交叉路口的示例情形的图；以及
[0015]
图8示出了用于向正被指引通过交叉路口的车辆提供指引的示例时间线。
具体实施方式
[0016]
概述
[0017]
一般而言，本公开的拥堵控制系统协调在交通灯处的车辆之间的加速，以使车辆有效地并且安全地行进通过交叉路口。因此，该系统改善了交叉路口处的交通通过量(throughput)，这转而允许车辆更快地并且以更低的能耗和/或车辆排放到达其目的地。为了同步加速，系统可以确定哪些车辆可以定义组(或集群)，并且向在这些车辆中操作的智能电话或其他合适的计算设备提供指引，或者在某些情况下直接地向车辆提供指引。
[0018]
当多个自主或“自动驾驶”车辆停止在交叉路口处时，在这些自主车辆中实现的控制单元可以使用合适的无线通信标准交换消息，以形成自主车辆的自组织(ad hoc)集群。然后，控制单元可以使通过交叉路口的移动同步，来在特定时间以最大安全速率(safe rate)加速，以便保持集群中相邻车辆之间的最短安全距离。因此，拥堵控制系统可以鉴于集群中其他自主车辆的移动来控制每个自主车辆的移动。
[0019]
可以以类似的方式控制半自主车辆的移动，所述半自主车辆实施该技术作为例如自适应巡航控制。典型的半自主车辆可以自动地调整其速度，以与正前方的车辆保持一定
安全间隔。在这种情况下，可以在集群中的半自主车辆的控制单元中或在集群外操作的网络设备中实现拥堵控制系统，以控制半自主车辆通过交叉路口的加速和减速。一旦半自主车辆达到一定速度或检测到周围的任何改变(例如，前方车辆打开其右转向信号或“闪光灯”)，则拥堵控制系统可以通知对应的驾驶员他们应当收回对车辆的控制。
[0020]
然而，即使如今正在测试和部署各种类型的自主和半自主车辆，许多驾驶员继续手动地控制其车辆。在这种情况下，拥堵控制系统可以生成与在交叉路口处的加速的定时和速率有关的导航导引，并且将这些导航导引提供给在车辆中操作的设备。在这些情况下，拥堵控制系统不依赖于车辆自动地调整其速度的能力。
[0021]
在一个示例实施方式中，本公开的拥堵控制系统检测何时多个车辆从某个方向接近交叉路口或已经到达该交叉路口。该检测可以基于在车辆中操作的传感器(相机、雷达、激光雷达等)、作为城市基础设施的组件而操作的传感器(例如，安装在交通灯上的相机)、安装在低空飞行的无人机中的相机、安装在卫星中的相机等。然后，拥堵控制系统将车辆中的至少两个组织为集群。如以下所讨论的，在某些情况下，集群只是概念性的，并且并不总是向车辆或在这些车辆中操作的便携式设备通知其被组织为集群。例如，拥堵控制系统可以将在仅左转(left-only)车道中的车辆组织为一个集群，将在右转车道中的直行(headed straight)车辆组织为另一个集群等。在某些情况下，拥堵控制系统可以从经由对应的软件应用提供至在此车辆中操作的便携式设备的导航导引，或在车辆中当前激活的转向信号来推断车辆的“意图”。
[0022]
一旦拥堵控制系统标识出车辆的集群，拥堵控制系统鉴于集群中的其他车辆的潜在的或实际的移动来为集群中的某一车辆确定合适的加速参数。在某些情况下，拥堵控制系统可以使用附加信号来确定这些参数，例如，集群中的车辆的类型、当前天气状况、当前照明(lighting)状况。然后，拥堵控制系统将该信息以任何合适的格式提供给车辆，或将该信息以文本或音频指令的形式提供给在车辆中操作的便携式设备。加速参数可以指定加速的时间，并且在一些实施方式中还可以指定加速的速率。拥堵控制系统可以确定这些加速参数，以便使得集群中的车辆更加快速地和/或以更加环保友好的方式达到一定速度，与此同时保持车辆之间的安全距离。
[0023]
在一个示例情形中，导航服务的用户在该用户驾驶时经由在智能电话上运行的软件应用来接收包括实时更新的逐步驾驶导引。当用户的车辆停止在交叉路口处时，用户可能只能看到前方的汽车，并且在后视镜中只能看到后方的一辆汽车。另一方面，拥堵控制系统确定当交通灯改变时，哪些车辆将影响用户的车辆的加速的定时和速率。这些车辆可以定义自组织集群，并且可以包括以多个中间车辆与用户的车辆分离的车辆。然后，拥堵控制系统生成适当的指令，并且经由在智能电话上运行的应用将指令提供给用户。例如，该指令可以包括到用户应当开始加速的时间的倒计时以及关于加速的安全速率的警告。作为另一示例，拥堵控制系统可以提供对用户的车辆前方的车辆何时将开始移动的估计。
[0024]
在另一示例情形中，包括用户的车辆的自组织集群中的多于一个的用户操作与导航服务相关联的软件应用。在这种情况下，拥堵控制系统协调这些车辆的加速。更具体地，系统可以首先向位于更靠近交叉路口的车辆中的智能电话提供加速指令，并且然后向更远离交叉路口的车辆中的智能电话提供加速指令。
[0025]
示例计算环境
[0026]
参考图1，可以在其中实现以上概述的技术的示例环境10包括：车辆12、在该车辆中操作的计算设备14以及提供地图和导航服务的服务器16。在一些情况下，示例环境10可以包括一个或多个外部相机/传感器18，所述一个或多个外部相机/传感器18转而可以包括一个或多个相机、雷达、激光雷达、红外或热成像设备等，或者这些设备的任何合适的组合。服务器16可以经由通信网络20与计算设备14以及一个或多个外部相机/传感器18通信，该通信网络20可以是诸如因特网的广域网。
[0027]
在图1的情形中，车辆12可以是非自主的，即常规车辆或半自主车辆。除了引擎、变速器、制动器等30之外，车辆12还可以配备有诸如一个或多个接近传感器32的传感器和一个或多个相机34。控制电路36可被配置为使用(一个或多个)接近传感器32和/或(一个或多个)相机34来检测在车辆12的紧邻前方和/或在车辆12的紧邻后方的一定距离内是否存在车辆。在一些实施方式中，车辆电路34还确定到这些车辆的近似距离(例如10英尺、12英尺、50英尺)。车辆12还可以包括配备有输入和输出设备(诸如，触摸屏、扬声器、麦克风等)的机头单元38。
[0028]
此外，在一个示例实施例中，机头单元38配备有无线通信模块，该无线通信模块支持基于蓝牙
tm
的无线个人局域网(wpan)，以例如与诸如计算设备14的邻近电子设备进行通信。机头单元38还可以被配置为测量从附近车辆发送的蓝牙信标的信号强度，以确定到这些车辆的近似距离。
[0029]
计算设备14可以是例如：便携式设备，诸如智能电话、平板式计算机；或可穿戴设备，诸如智能手表。可替代地，计算设备14可以是专用汽车导航仪或嵌入在车辆12的机头单元中的电子设备。在图1的示例实施方式中，计算设备14包括一个或多个处理单元40，该一个或多个处理单元40可以包括中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等。计算设备14还包括非暂时性存储器42，该非暂时性存储器42可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪速存储器、其他类型的持久性存储器等。存储器42可以存储指令，该指令实现可以是任何合适的移动或通用操作系统的操作系统(os)52和导航应用54。计算设备14还可以包括短程通信接口44、远程通信接口46、相机48和用户接口(interface)50。
[0030]
短程通信接口44可以支持经由下述的通信：诸如蓝牙的无线个人局域网(wpan)、诸如wifi
tm
的无线局域网(wlan)、诸如通用串行总线(usb)的有线连接等。在图1的示例中，计算设备14经由通过短程通信接口44支持的短程通信链路耦合到车辆12。远程通信接口46可以支持例如根据各种3g、4g、5g等通信标准的蜂窝通信和/或诸如wifi的广域网通信。相机48可以是任何合适的电荷耦合器件(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)相机。在示例情形中，计算设备14被安装在车辆12的仪表盘上，使得相机48面向车辆12前方的道路，并且在计算设备14上执行的软件应用检测到车辆12的紧邻前方的车辆的近似距离。
[0031]
除了相机48之外，在各种实施例中，计算设备14还可以包括下述传感器组件或模块：诸如用于检测计算设备14的位置的全球定位系统(gps)模块、用于确定计算设备14的方向的罗盘、用于确定旋转和倾斜的陀螺仪、加速度计等。
[0032]
用户接口50可以包括输入设备(诸如，触摸屏、键盘、麦克风等)和输出设备(诸如，屏幕、扬声器等)的任何合适的组合。在操作中，导航应用54可以经由用户接口50接收来自用户的指令，并且经由用户接口50以文本、图像、视频、语音指令等的形式提供导航导引。导航应用54可以经由用户接口50提供交互式数字地图。在某些情况下，导航应用52可以在投
射(projected)模式下操作，并且将输出中的一些或全部导引到外部设备(诸如机头单元38)。
[0033]
导航应用54可以从服务器16接收栅格(例如，位图)或非栅格(例如，矢量图形)格式的地图数据。在某些情况下，地图数据可以组织为层，诸如描绘道路、街道、自然地貌等的基本层，描绘当前交通状况的交通层，描绘当前天气状况的天气层，描绘到达目的地的路径的导航层等。导航应用54可以将导航导引提供为数字地图上的图形叠加、包括文本和/或图像的指令序列、经由扬声器的语音指令集合或上述的任何合适的组合。
[0034]
继续参考图1，服务器16可以由地图和导航服务的提供方来操作。服务器设备16可以将地图数据和导航数据提供给计算设备14和其他客户端设备。服务器设备16可以通信地耦合到数据库60，该数据库60存储包括用于各种地理区域的地图数据的地理数据。地图数据可以以诸如矢量图形、栅格化图像、标签文本等的任何合适的格式存储，并且根据任何合适的原则来组织(例如，在某一缩放等级覆盖相同量的区域的正方形地图图块)。地图数据可以指定诸如道路、建筑物、湖泊、河流、公园等的地理特征的形状和各种属性。地图数据还可以包括街道等级的影像(imagery)和从各种有利点(vantage point)拍摄的照片。此外，用于地理区域的地图数据可以包括关于位于该地理区域内的相应位置处的实体商业的信息：营业时间、产品和服务的描述、用户评论等。数据库60中的地理数据还可以存储与道路和车道相关的数据，诸如在某些交叉路口处的哪些车道是仅左转车道、仅右转车道等的指示。如以下所讨论的，系统在定义交叉路口处的车辆的集群时可以使用道路和车道数据。
[0035]
服务器16可以实现地图/导航模块62和拥堵控制器64。模块62和64中的每个可以实现为在存储器中存储的并且由服务器16的一个或多个处理器可执行的指令集合，该存储器包括诸如硬盘、闪速驱动器等的非暂时性介质。
[0036]
为简单起见，图1将服务器设备16图示为服务器的仅一个实例。然而，根据一些实施方式的服务器设备16包括一个或多个服务器设备的组，每个服务器设备配备有一个或多个处理器并且能够独立于其他服务器设备而操作。在这样的组中操作的服务器设备可以以分布式的方式单独地(例如，基于可用性)或者根据其他任何合适的技术处理来自客户端计算设备14的请求，在分布式的方式中，与处理请求相关联的一个操作在一个服务器设备上执行，而与处理相同请求相关联的另一操作在另一服务器设备上执行。为了该讨论的目的，术语“服务器设备”可以指代单独的服务器设备或者两个或更多个服务器设备的组。
[0037]
一个或多个外部相机/传感器18可以在任何合适的结构、车辆、飞机等中操作。例如，一个或多个外部相机/传感器18可以安装在交通灯、路灯柱、建筑物的墙壁等上。在其他情形中，一个或多个外部相机/传感器18可以在无人飞行器(uav)或卫星中操作。在任何情况下，可以处理由一个或多个外部相机/传感器18捕获的影像，以确定车辆的位置、车辆之间的间距、车辆的类型(例如，汽车、货车、卡车)。在某些情况下，此影像还可以用于确定交通灯的状态。
[0038]
在一些实施例中，服务器16可以从专用电子服务接收与交通灯的状态有关的实时数据。例如，某个市可能公开api，软件系统可以使用该api确定选择的交通灯的当前状态、当前状态下的剩余时间、下一状态的预期持续时间等。
[0039]
使用在数据库60中存储的数据，地图/导航模块62可以生成穿越地理区域的路线和导航指令以沿着生成的路线指引驾驶员。拥堵控制器64可以以用于有效地穿越交叉路口
的指引来增强(augment)这些导航指令，如下面更加详细地讨论的。在一些实施例中，可以在导航应用54或导航应用54的多个实例中部分地或完全地实现拥堵控制器64的功能。更具体地，在不同的相应设备(其转而布置在不同的相应车辆中)中操作的导航应用54的多个实例可以彼此交换信息，以协作地确定对应的车辆的加速参数。
[0040]
指引车辆通过交叉路口
[0041]
现在参考图2，用于标识交叉路口处的车辆的组(或“集群”)以用于协调指引通过交叉路口的示例方法100可以被实现为由一个或多个处理器可执行的指令集合。这些指令可以包括在拥堵控制器64、导航应用54中，或者部分地包括在拥堵控制器64中并且部分地包括在导航应用54中。此外，在一些实施例中，方法100被实现在机头单元38中。为清楚起见，下面参考拥堵控制系统来讨论方法100，该拥堵控制系统可以包括以下中的一个或多个：(i)拥堵控制器64，(ii)导航应用54的一个或多个实例，以及(ii)控制电路36的一个或多个实例。
[0042]
在框102处，拥堵控制系统检测在交叉路口的一定距离内的车辆。参考图3，例如，车辆v1、v2和v3中的每个在由交通灯152控制的交叉路口150的距离d
max
内。拥堵控制系统首先可以确定车辆v1接近交叉路口150。
[0043]
作为一个具体示例，类似于图1的设备14的便携式计算设备可以在车辆v1中操作。在便携式设备上运行的导航应用54的实例可以从导航服务接收到某个目的地的路线的描述连同逐步导航指令。路线的描述可以包括交叉路口的位置。在车辆v1中操作的定位模块可以在某个点确定车辆v1在交叉路口150的距离d
max
内，该定位模块例如可以依赖于gps或wifi信号。
[0044]
返回参考图2，在框104处，拥堵控制系统可以确定车辆已经停止或将要停止在交叉路口处。为了继续上面的示例，在车辆v1中操作的便携式设备可以使用便携式设备的定位模块或基于车辆v1的一个或多个传感器来确定车辆v1的当前速度低于某个阈值v
t
(例如5mph、3mph)。
[0045]
拥堵控制系统还可以确定车辆是否由于交通灯的状态而停止在交叉路口处。如果车辆由于交通拥堵或一些其他原因而停止，则拥堵控制系统可以避免在交叉路口处形成车辆的集群(或形成不同类型的集群)。在一些实施例中，拥堵控制系统仅响应于确定交通灯从红色到绿色的转变而试图形成车辆的集群。例如，拥堵控制系统可以依赖于具有交通灯的清晰视野的车辆的仪表盘相机(dashboard camera)来检测交通灯状态的改变。在其他实施例中，拥堵控制系统试图在交通灯从红色到绿色的转变之前形成车辆的集群。如以上所指示的，拥堵控制系统不仅可以获得交通灯的当前状态的指示，而且还可以获得交通灯何时将从红色改变为绿色的指示。
[0046]
接下来，在框106处，确定是否可以将另一车辆添加到集群。拥堵控制系统可以确定例如是否存在沿相同方向行进并且在交叉路口的一定距离内的另一车辆。在一些情况下，拥堵控制系统可以施加其他车辆在相同车道中的附加要求。在其他情况下，例如，如参考图5所讨论的，拥堵控制系统可以确定来自多个车道的车辆可以由于车道汇合而被聚集。再次参考图3，拥堵控制系统可以确定车辆v2在与车辆v1相同的车道l2中，并且车辆v1在交叉路口150的距离d
max
内。
[0047]
拥堵控制系统可以施加的另一要求是，集群中相邻车辆之间的特定最大间隔d
t
。
拥堵控制系统可以确定车辆v1和v2以长度d1的间隙分离，并且d1小于d
t
。
[0048]
拥堵控制系统可以使用下述传感器来近似地测量车辆v1和v2之间的间隙d1：该传感器在这些车辆或在这些车辆中操作的便携式设备的内部、在这些车辆或便携式设备的外部、或上述两者的任何合适的组合。如以上参考图1所讨论的，嵌入在车辆中的控制电路36可以使用(一个或多个)接近传感器32和/或(一个或多个)相机34来确定到车辆的紧邻前方和车辆的紧邻后方的在道路上的其他车辆和/或其他对象的近似距离。在另一实施例中，拥堵控制系统可以使用外部相机/传感器18确定集群中的车辆之间的间距。在又一实施例中，拥堵控制系统可以使用例如由设置在车辆中的便携式设备获得的定位数据，诸如gps数据。更具体地，os 52可以自动地确定计算设备14何时在车辆中操作，并且用户可以配置其便携式设备，使得这些设备在行驶期间以匿名的方式将定位数据提供给拥堵控制系统，以用于确定车辆之间的间隙的具体目的。在另一实施例中，便携式设备基于蓝牙或wifi信标的信号强度测量来确定到在车辆中操作的附近的便携式设备的近似距离。
[0049]
如果在框106处确定另一车辆满足进入集群的一个或多个条件，则流程进行至框108，在框108中拥堵控制系统将该车辆添加到集群。在上面的示例中，拥堵控制系统可以将车辆v2添加到集群c1，使得c1变为{v1，v2}。然后，流程返回到框106。拥堵控制系统类似地可以确定车辆v3在与车辆v1相同的车道l2中，车辆v3在交叉路口150的距离d
max
内，以及车辆v2和v3以长度d1的间隙分离，其中，d1<d
t
。响应于此确定，拥堵控制系统可以将车辆v3添加到集群c1，使得c1变为{v1，v2，v3}。
[0050]
否则，如果在框106处确定没有其他车辆满足被添加到集群的一个或多个条件，则流程进行至框110，在框110中集群的形成完成。然后，拥堵控制系统可以鉴于集群中的其他车辆的移动而开始控制或至少影响集群中的单独的车辆的移动。例如，拥堵控制系统可以鉴于车辆v1的移动来控制车辆v2的加速的时间和速率，并且类似地鉴于车辆v2的移动来控制车辆v3的加速的时间和速率。
[0051]
因此，拥堵控制系统可以在集群中的车辆彼此通信或不通信的情况下根据方法100形成车辆的集群。在一些实施方式中，图3中所示的车辆v1、v2和v3和/或在这些车辆中操作的便携式设备可以在这些车辆处于交叉路口150的距离d
max
之内、停止或正在停止以及朝向(head)相同方向时，形成自组织通信网络。为此，车辆可以使用wlan、wpan或另一的合适的通信方案。该自组织通信网络可以服务于控制在交叉路口150处的集群中的车辆之间的加速和间距的具体目的，并且一旦车辆达到某个最低速度并且驶过(clear)交叉路口或响应于如以下所讨论的另一事件，该通信网络可以自动地解散。在这种情况下，拥堵控制系统可以在通信网络中以分布式的方式操作。在其他实施方式中，拥堵控制系统可以标识集群并且向车辆提供指引，而无需将集群的形成通知给这些车辆。该实施例中的拥堵控制系统不需要依赖于集群中的车辆之间的任何直接通信。此外，在一些实施例中，拥堵控制系统可以仅基于从集群外部(例如，从外部相机/传感器18)收集的数据来向车辆提供指引，并且不需要依赖于车辆或在这些车辆中操作的便携式设备报告的任何数据。
[0052]
此外，拥堵控制系统不需要求集群中的每个车辆具有相同的能力。例如，车辆v1可以是自主车辆，车辆v2可以是其中驾驶员当前根本不操作便携式设备的常规车辆，以及车辆v3可以是其中驾驶员操作当前正在执行导航应用54的实例的便携式设备的常规车辆。即使拥堵控制系统不可以向其他车辆提供指引，并且因此不可以在该集群中的车辆之间协调
通过交叉路口的移动，该拥堵控制系统也可以鉴于拥堵控制系统关于集群中的其他车辆可以观察到的情况，来向车辆v3中的便携式设备提供关于通过交叉路口的移动的指引。
[0053]
图4示出了交叉路口处的集群的另一示例形成。车辆v4和v5在车道l1中已经完全停止或以低于v
t
的速度移动。拥堵控制系统在确定满足形成这种集群的每个条件时，形成集群c2＝{v4，v5}。这些条件可以包括例如车辆在交叉路口150的某个阈值距离之内、交通灯152处于红色状态、车辆之间的间距在一定阈值之内以及车辆朝向相同方向。因此，尽管车辆v6也位于车道l1中并且朝向相同方向，但是车辆v5和v6之间的间距过大，并且拥堵控制系统不将车辆v6包括在集群c2中。
[0054]
拥堵控制系统还可以确定集群c2中的车辆将左转。拥堵控制系统例如可以基于在车辆v4和v5中激活的转向信号或基于提供给在这些车辆中操作的便携式设备的导航导引来进行该确定。拥堵控制系统可以鉴于车辆的集群是将通过交叉路口向前移动、右转、左转还是掉头来确定加速参数。
[0055]
图5示出了在交叉路口处形成车辆的集群的又一示例。在这种情形中，即使车辆v8在与车辆v7和v9不同的车道中，拥堵控制系统也形成包括车辆v7、v8和v9的集群c4。拥堵控制系统确定车辆v7、v8和v9朝向相同方向，在交叉路口150之后在该方向上仅有一个车道可用于移动，以及因此车辆v7、v8和v9将需要汇合。拥堵控制系统可以鉴于预期的汇合操纵来调整集群c4中的车辆的加速参数。
[0056]
接下来，图6示出了用于指引车辆的集群通过交叉路口的示例方法200。类似于方法100，方法200可以被实现为由一个或多个处理器可执行的指令集合，并且这些指令可以在拥堵控制系统中操作。
[0057]
方法200在框202处开始，在框202中标识车辆的集群。例如，可以按照上面讨论的方法100初始地标识集群。然而，在拥堵控制系统指引车辆通过交叉路口的时段期间，集群的组成不需要保持相同。例如，车辆可以进入和离开车道、左转或右转等。拥堵控制系统可以支持动态集群以应对(account for)这些情况。如图7中所示，在交通灯152从红色转变到绿色并且拥堵控制系统开始指引集群c1通过交叉路口150之后，车辆v1改变车道，而紧随其后的车辆v2保持在原始车道中。相应地，拥堵控制系统可以修改集群c1，以使修改后的集群c
’1仅包括车辆v2和v3。
[0058]
再次参考图6，在框204处，确定集群中的车辆的一个或多个加速参数。加速参数通常可以包括：车辆应当修改其速度的一个或多个时间(例如，在时间t0开始加速、在时间t1的速度降低加速度的速率)、加速度的速率(例如3m/s2、4m/s2)等。如以下所讨论的，在某些情况下，拥堵控制系统可以将这些数值映射到驾驶员可能更容易地遵循的具有定性术语(例如“更快”、“更慢”)的指令。
[0059]
在一个实施例中，对于集群中的每个车辆，在框204处确定的参数仅包括车辆应当开始加速的时间。当集群中的车辆不具有任何自主或半自主能力时，拥堵控制系统可以根据该实施例来操作：拥堵控制系统可以向在对应的车辆中操作的便携式设备提供定时信息，并且驾驶员可以按照其能力和偏好来加速。加速的精确定时可以提供交叉路口处交通通过量的改善，即使与由于控制加速的定时和速率两者引起的改善相比，这种改善较不显著。
[0060]
返回参考图4，例如，集群c1包括在队列的头部处的车辆v1、紧邻在车辆v1后面的车
辆v2以及紧邻在车辆v2后面的车辆v3。拥堵控制系统可以确定：如果车辆v1、v2和v3分别地在时间t1、t2和t3加速，则集群c1可以有效地移动通过交叉路口。作为更具体的示例，拥堵控制系统可以确定：车辆v1应当响应于交通灯152改变为绿色而立即地加速；在t2的时间量之后，该车辆将处于与车辆v2的安全距离d
safe
等。拥堵控制系统通常可以实现任何合适的分析或数值技术，以用于估计预期车辆以一定加速度所覆盖的距离。然而，在另一情形中，拥堵控制系统可以确定集群中的所有车辆应当同时开始加速，以更有效地移动通过交叉路口。
[0061]
在一些实施例中，对于集群中的每个车辆，在框204处确定的参数包括车辆应当开始加速的时间以及当车辆应当加速时的速率。根据一个这样的实施例，拥堵控制系统将加速的速率的参数连同定时参数提供给能够以相对地精确的速率、针对相对地精确的时间量(例如，“在时间t0＝13：58：59.22以2m/s2加速1.9秒”)进行加速的半自主车辆。根据另一实施例，拥堵控制系统将加速的速率的参数连同定时参数提供给常规车辆，但是将数值和一些定量指令映射为驾驶员可以理解的定性指令，例如，“缓慢地加速约两秒”、“自由地加速，直到你达到20mph。”[0062]
在一些实施例中，拥堵控制系统可以鉴于单独的车辆的能力来确定一个或多个加速参数。对于示例集群c1，拥堵控制系统可以确定车辆v1是轿车并且应当相对地快速地加速，车辆v2是卡车并且应当相对地缓慢地加速等。为此，在一个实施例中，拥堵控制器64或拥堵控制系统的另一组件处理由外部相机/传感器18捕获的影像，并且运行分类器以确定车辆的类型。在另一实施例中，如果用户针对执行方法200或类似方法的目的来配置对应的软件应用以将数据提供给拥堵控制系统，则拥堵控制系统从集群c1中的车辆和/或在这些车辆中操作的便携式设备获得该更精确的车辆数据(例如，品牌、型号)。
[0063]
此外，拥堵控制系统可以鉴于车辆或车辆的驾驶员由于从车辆的有利点的受到限制的视力而不能看见的那些，来调整针对某一车辆的一个或多个加速参数。在图4的示例情形中，由于卡车v2的大的尺寸，车辆v3的驾驶员最为可能不能看到车辆v1。在某些情况下，拥堵控制系统可以确定车辆v1可能无法快速地加速(或在已经提供初始指引后未快速地加速)，并且相应地针对车辆v3向下调整一个或多个加速参数。以这种方式，除了改善移动多个车辆通过交叉路口的效率之外，拥堵控制系统还可以向驾驶员提供关于慢于预期的加速的警告，从而改善安全性。
[0064]
更进一步地，拥堵控制系统可以依赖于下述来调整针对某一车辆的一个或多个加速参数：集群中的其他车辆或对应的便携式设备中有多少当前参与到通过交叉路口的协调移动。对于当前未从拥堵控制系统接收指引的集群中的车辆，拥堵控制系统可能预计(project)较不有效的加速。
[0065]
在某些情况下，拥堵控制系统可以鉴于天气状况和/或照明状况来调整一个或多个加速参数。更具体地，如果环境状况包括雨、雪或雾，则拥堵控制系统可以确定集群中的车辆应当更缓慢地加速。拥堵控制系统可以从实时天气服务或者从车辆中的传感器或便携式设备接收交叉路口处的当前天气状况的指示。拥堵控制系统可以确定集群中的车辆应当在夜间的某些时间更缓慢地加速。
[0066]
拥堵控制系统还可以在确定集群或集群的一部分将转向时，调整一个或多个加速参数。拥堵控制系统在这些情况下提供的指引可以包括较缓慢的加速。拥堵控制系统可以在确定集群或集群的一部分计划掉头时，指示甚至更低的加速是合适的。例如，拥堵控制系
统可以选择一个或多个加速参数，以使得集群中没有车辆超过某一阈值速度。掉头情形的阈值速度可以具有一个值，左转或右转情形的阈值速度可以具有另一较高的值，以及驾驶直行情形的阈值速度可以具有甚至更高的值。拥堵控制系统可以鉴于交叉路口附近的速度限制、天气状况、照明状况等来选择和调整这些值。
[0067]
继续参考图6，在框206处，针对集群中的一个或多个车辆生成指引。如以上所讨论的，拥堵控制系统可以为半自主车辆提供关于加速的时间和速率的相对地精确的指令。
[0068]
另一方面，对于在常规车辆中操作的便携式设备，拥堵控制系统可以生成较不精确的指引。提供给常规车辆的指引可以包括：可以被插入到逐步驾驶导引的序列中的文本指令、影像、语音指令等。在示例实施例中，拥堵控制器64增强了由导航模块62生成的逐步驾驶导引，使得示例序列包括语音指令“在橡树街上朝向北行驶(head north on oak st.)”、“在湖街上右转(turn right on lake st.)”、“准备在2秒内开始加速”、“自由加速至15mph”、“在湖街上继续行驶两英里(continue driving on lake st.for two miles)”等。
[0069]
在框208处，拥堵控制系统可以在相应的时间向集群中的一个、几个或所有车辆提供生成的指引。依赖于拥堵控制系统先前确定的哪些(what)将导致更有效的方案，这些时间可以相同或不同。如以上所讨论的，集群中不是每个车辆都可以被配置为从拥堵控制系统接收指引。此外，拥堵控制系统可以以不同格式向不同车辆提供指引，例如，以一种格式、一种精确度针对半自主车辆提供指引，并且以不同格式、不同精确度向集群中的常规车辆提供指引。
[0070]
在框210处，拥堵控制系统可以确定车辆是否已经达到目标速度。为此，拥堵控制系统可以使用车辆的传感器、便携式设备或经由集群外部的相机收集的影像。如果车辆已经达到目标速度，则流程可以进行至框216，在框216中拥堵控制系统可以解散集群。否则，流程进行至框212。在另一情形中，拥堵控制系统检测周围环境(surroundings)的改变或与车辆的集群有关的改变。这样的改变的示例包括：集群中的车辆激活其转向信号，集群中的车辆加速的故障，在集群中的车辆前方或附近的道路上跑出的狗等。在这种情况下，拥堵控制系统进行至框216以解散集群或将集群划分为两个或更多个较小的集群。
[0071]
在其中拥堵控制系统划分集群的一个示例情形中，拥堵控制系统初始地形成十个车辆的集群，并且指引该集群通过交叉路口。集群中的第五个车辆的驾驶员意图在交叉路口过后1000英尺右转进入加油站。该车辆的驾驶员在交叉路口过后驾驶了500英尺之后，打开(turn on)右转信号。响应于检测到第五个车辆中的右转信号已经激活，拥堵控制系统可以自动地将集群划分为三个集群：第一集群，具有在准备转向的第五个车辆前方的四辆车辆；第二集群，仅包括准备转向的第五个车辆；以及第三集群，包括原始集群的最后五个车辆。
[0072]
在框212处，拥堵控制系统可以在框212处监视集群的移动。具体地，拥堵控制系统可以确保：车辆保持安全距离，没有车辆加速太快或太慢，集群的组成保持相同等。对于那些被积极地指引的车辆，拥堵控制系统可以在框214处提供更新的指引。例如，拥堵控制系统可以生成语音指令“减速”或“不加速到20mph以上的速度”。流程然后返回到框210。
[0073]
为进一步清楚起见，图8示出了用于向在车辆中操作的便携式设备提供指引的示例时间线300。在此示例情形中，集群中的每个车辆能够以相同或不同格式从拥堵控制系统
接收指引。事件302可以包括关于交通灯的对车辆的预先指引。在一个情形中，预先指引可以包括指示直到交通灯改变为绿色为止剩余多少时间。更一般地，预先指引可以包括任何潜在地有用的信息，诸如，估计的车辆移动通过交叉路口将花费的时间量，在车辆前方的交叉路口处多少车辆在排队的指示等。
[0074]
然后，拥堵控制系统可以将交通灯改变(事件304)通知给集群中的每个车辆，并且使得车辆开始加速(事件306a，306b等)。在一个情形中，事件306a、306b等中的每个在与事件304相同的时间或事件304之后不久、在相同的时间发生。在另一情形中，拥堵控制系统使事件306适时地散布，以便应对集群中的车辆加速的能力的差异。例如，与更轻的车辆相比，图2中的卡车可能显著地更缓慢地加速，并且拥堵控制系统可以延迟针对位于卡车后面的车辆的用于开始加速的指令。
[0075]
拥堵控制系统可以监视通过交叉路口的集群的移动，并且在某些情况下，向对应的车辆和/或在这些车辆中操作的便携式设备提供更新(事件308)。如以上所讨论的，集群的组成可能改变，某些车辆可能比预期更快地或更慢地加速等。当达到期望的速度时或当拥堵控制系统确定集群出于如以上所讨论的另外的原因而应当解散时，拥堵控制系统可以停止向车辆提供指引，并且在某些情况下，将该过程的终止通知给车辆。
[0076]
一般地参考图1至图8，注意到，术语“交叉路口”可以适用于道路之间的任何交汇口，诸如，如图所示的四向道路交汇口、三向交汇口(诸如t型交汇口或y型交汇口)、多于四条道路的交汇口、交错的交汇口或环岛(也称为交通转盘)。这些交汇口可以由交通灯、停止标志、让行标志或其他类型的道路标志控制。拥堵控制系统可以确定交叉路口的类型并且相应地调整加速参数。例如，对于交通转盘，拥堵控制系统可以标识下述集群：该集群包括从不同方向接近该交通转盘并且当前停止在该交通转盘的不同入口点的车辆。拥堵控制系统可以指引此类集群中的车辆同时开始加速，以在不同位置同时地进入交通转盘。
[0077]
附加考虑
[0078]
以下附加考虑适用于上述讨论。贯穿此说明书，多个实例可以实现被描述为单个实例的组件、操作或结构。尽管将一种或多种方法的单独的操作示出并且描述为分离的操作，但是可以同时执行一个或多个单独的操作，并且不需要按照所示出的顺序执行操作。呈现为示例配置中的分离的组件的结构和功能可以实现为组合的结构或组件。类似地，呈现为单个组件的结构和功能可以实现为分离的组件。这些和其他变型、修改、添加和改进落入本公开的主题的范围内。
[0079]
附加地，某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或者多个组件、模块或机制。模块可以构成软件模块(例如，存储在机器可读介质上的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形单元，并且可以以某种方式配置或布置。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立的客户端或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或处理器的组)可以通过软件(例如，应用或应用部分)配置为硬件模块，该硬件模块操作为执行本文所描述的某些操作。
[0080]
在各种实施例中，硬件模块可以包括永久地配置(例如，配置为专用处理器，诸如现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic))以执行某些操作的专用电路或逻辑。硬件模块还可以包括由软件临时地配置以执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，如通用处理器或其他可编程处理器中所包含的)。将意识到，关于在专用的并且永久地配置的电路
中或在临时地配置的(例如，由软件配置的)电路中、机械地实现硬件模块的决定，可能是由成本和时间考虑来驱动的。
[0081]
因此，术语“硬件”应当被理解为包含有形实体，应当是物理地构造、永久地配置(例如，硬接线)或临时地配置(例如，编程)为以某种方式操作或执行本文描述的某些操作的实体。当在本文使用时，“硬件实现的模块”指代硬件模块。考虑其中硬件模块被临时配置(例如，编程)的实施例，每个硬件模块不需要在时间上的任何一个实例处都被配置或实例化。例如，在硬件模块包括使用软件配置的通用处理器的情况下，通用处理器可以在不同的时间被配置为相应的不同的硬件模块。软件可以相应地配置在处理器上，例如，以在一个时间实例处构成特定的硬件模块，并且在不同的时间实例处构成不同的硬件模块。
[0082]
硬件模块可以向其他硬件提供信息，并且从其他硬件接收信息。因此，所描述的硬件模块可以被认为是通信地耦合的。在多个这样的硬件模块同时地存在的情况下，可以通过连接硬件模块的信号传输(例如，通过适当的电路和总线)来实现通信。在其中在不同时间配置或实例化多个硬件模块的实施例中，可以例如通过在多个硬件模块对其具有访问的存储器结构中存储和检索信息来实现这种硬件模块之间的通信。例如，一个硬件模块可以执行操作并且将该操作的输出存储在与其通信地耦合的存储器设备中。然后，另外的硬件模块可以在以后的时间访问存储器设备以检索和处理所存储的输出。硬件模块还可以发起与输入或输出设备的通信，并且可以对资源(例如，信息的集合)进行操作。
[0083]
方法100和200可以包括以有形计算机可执行指令形式的一个或多个功能块、模块、单独的功能或例程，其被存储在非暂时性计算机可读存储介质中并且使用计算设备(例如，服务器、个人计算机、智能电话、平板式计算机、智能手表、移动计算设备或其他个人计算设备，如在本文所描述的)的处理器来执行。方法100和200可以被包括为，例如，示例环境的便携式设备模块、任何后端服务器(例如，如在本文所描述的地图数据服务器、导航服务器或任何其他类型的服务器计算设备)的一部分，或者作为这样的环境外部的模块的一部分。虽然为了便于说明可以参考其他附图来描述附图，但是方法100和200可以与其他对象和用户接口一起使用。此外，尽管以上说明描述了由具体设备执行的方法100和200的步骤，但这仅是出于说明目的而进行的。
[0084]
本文描述的示例方法的各种操作可以由临时地配置(例如，通过软件)或永久地配置为执行相关操作的一个或多个处理器至少部分地执行。无论是临时地配置还是永久地配置，这样的处理器可以构成操作为执行一个或多个操作或功能的处理器实现的模块。在一些示例实施例中，本文所指的模块可以包括处理器实现的模块。
[0085]
类似地，本文描述的方法或例程可以至少部分地是处理器实现的。例如，方法的操作中的至少一些可以由一个或多个处理器或处理器实现的硬件模块执行。操作中的某些的执行可能在一个或多个处理器之中分布，不仅驻留在单个机器内，而是跨越多个机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器可以位于单个位置(例如，在家庭环境、办公室环境内或作为服务器场)，而在其他实施例中，处理器可以跨越多个位置分布。
[0086]
一个或多个处理器还可以在“云计算”环境中或作为saas进行操作以支持相关操作的执行。例如，如以上所指示的，操作中的至少一些可以由一组计算机(作为包括处理器的机器的示例)执行，这些操作经由网络(例如，因特网)以及经由一个或多个适当的接口(例如，api)可访问。
[0087]
更进一步，附图仅出于图示的目的描绘了示例环境的一些实施例。本领域技术人员将从以下讨论中容易地认识到，在不脱离本文描述的原理的情况下，可以采用本文所示出的结构和方法的替代实施例。
[0088]
在阅读了本公开之后，通过本文公开的原理，本领域技术人员将理解用于减少交叉路口处的拥堵的另外的替代结构和功能设计。因此，尽管已经示出和描述了特定的实施例和应用，但是将理解的是，公开的实施例不限于本文所公开的精确的构造和组件。在不脱离所附权利要求书所限定的精神和范围的情况下，可以对本文公开的方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变化，其对于本领域技术人员将是明显的。