[发明专利]车辆交通的自适应控制

说明书

提供了一种用于控制互连交叉路口处的交通的交通控制系统，其中该系统包括接收器，该接收器接收指示接近互连交叉路口中的交叉路口的车辆的状态和离开交叉路口的车辆的方向的交通数据。此外，该系统包括处理器，该处理器通过使接近交叉路口的车辆穿过交叉路口的总行驶时间或最大行驶时间中的至少一个最小化来确定车辆的交叉路口穿过时间和速度。接近交叉路口的车辆中的各个车辆在总行驶时间或最大行驶时间中的所述至少一个中的贡献基于车辆的方向和下一交叉路口处的交通来加权。此外，该系统包括发送器，该发送器将交叉路口穿过时间和速度发送至离开交叉路口的车辆以用于控制互连交叉路口处的交通。

技术领域

本发明总体上涉及车辆控制，更具体地，涉及用于互连交叉路口处的车辆交通的自适应控制的方法和设备。

背景技术

交通拥堵是世界各地许多地方的显著问题，其代价包括时间损失、环境威胁和燃料消耗浪费。例如，在美国测得交通拥堵的成本可为人均每年数百美元。为此，需要减少交通拥堵和/或改进任何其它交通目标。过去，通过改变交通灯定时和修建新道路来改善拥堵。随着无线技术和连接组件的出现，与车辆和道路基础设施通信以进行改善交通的实时决策已成为可能。

例如，作为移动互联网和物联网(IoT)的融合，车联网(IoV)允许信息收集、信息共享和信息处理，以有效地引导和监管车辆。IoV由于移动性、安全性、车到万物(V2X)通信、节能、安全攻击等而独特地不同于IoT。在IoV中，在基础设施、车辆和用户中应用信息和通信技术以管理交通和车辆移动性。IoV旨在为交通管理提供创新服务和控制，并且使得用户能够被更好地告知以更安全、更协调和更智能地使用交通运输网络。

随着IoV的发展，也出现了诸如网联自主车辆(CAV)的车辆。这些类型的车辆基于使用通信、传感器、最优控制技术等的先进技术来控制。先进控制机制还通过进行实时最优控制决策来优化控制效率。此外，自主车辆的出现已引起了对自主车辆的车载控制的关注。车载控制使用通信数据、诸如雷达、激光雷达、相机、GPS等的先进装置和人工智能(AI)技术来自动地控制车辆移动性。

IoV和CAV的快速发展促进了智能城市基础设施或城市交通运输系统的发展。在城市交通运输系统中，交叉路口是交通控制的关键区域。在交通场景中，车辆需要在交叉路口处交通拥堵处频繁停车。在交叉路口频繁停车导致延误，这使车辆用户沮丧。这还增加了燃料的浪费以及增加了污染。也值得注意的是，交叉路口交通拥堵还受到互连交叉路口处的交通影响。如果没有协调互连交叉路口处的交通控制，则交通拥堵增加。

为此，需要控制交叉路口处的车辆移动性以改善互连交叉路口处的交通。更具体地，需要协调互连交叉路口处的交通控制，同时防止车辆停下以便通过交叉路口或公路交汇点。可通过人工智能(AI)技术使用基于模型的交通控制来管理这种交通拥堵。然而，基于模型的交通控制可能是复杂处理。交通系统难以建模，因为它需要人参与。因此，一些方法使用诸如强化学习的数据驱动技术来进行交通控制。然而，数据驱动技术以在紧急情况以及需要调整交通控制的其它情况下难以突然改变的方式表示交通数据的聚合。

因此，仍需要提供一种用于控制在互连交叉路口处行驶的车辆的方法，其适合于对各种情况进行适应和/或调整。

发明内容

一些实施方式的目的在于提供一种用于在互连交叉路口的道路处行驶的车辆的交通控制的系统和方法。另外地或另选地，一些实施方式的另一目的在于通过进行旨在减少互连交叉路口上的交通拥堵的实时最优控制决策来优化控制效率。另外地或另选地，一些实施方式的另一目的在于提供可针对不同的交通情况、条件和控制目标调整的这种控制方法。

另外地或另选地，一些实施方式的另一目的在于通过进行实时最优控制决策来优化控制效率，同时防止车辆停止穿过交叉路口和/或公路交汇点。另外地或另选地，一些实施方式的另一目的在于考虑邻近交叉路口中的交通来优化穿过交叉路口的控制效率。