CN102576491A - 使用智能交通信号、gps和移动数据设备的交通路由 - Google Patents

Abstract

交通路由系统通过利用车辆和交通控制(诸如交通灯)之间的通信减小了来自通勤和其他交通的排放、减轻了道路拥堵、并降低了运输时间。在一个方面，交通灯接收车辆正在接近的信号，并作为响应变绿以允许车辆无障碍地通过。在另一方面，车辆接收信号来调整当前速率以当交通灯允许车辆通过时到达。在又一方面，拥堵、紧急交通、道路施工和类似因素的组合影响发送到车辆的建议路线。

Description

使用智能交通信号、GPS和移动数据设备的交通路由

技术领域

本发明总体涉及交通控制系统和交通路由。

背景技术

通过帮助通勤者和其他司机选择到其目的地的不拥堵路线，能够显著减少车辆排放物，能够限制拥堵，能够增强安全性并减少行程时间。在过去已经提出了用于通知司机交通情况并当发现拥堵时为他们呈现所建议的备选方案的数个方案。例如，广播站已经使用了几十年交通直升机来认出拥堵区域并建议司机可以希望考虑的备选路径。

随着GPS和手持计算设备(尤其是那些连接到蜂窝网络或互联网的GPS和手持计算设备)的不断普及，已经采用了其他方法，诸如，将具有路线的地图的图形表示进行颜色编码以指示拥堵的水平。

另一种用于交通拥堵问题的方法涉及“智能”交通信号。例如，几十年来，铁路公路交叉道口已经采用交通信号来帮助当火车接近时减少临近铁路公路交叉道口的路线上的交通流量。而且，已经安装了特定系统，其允许诸如消防车之类的救急车辆将灯的状态从红色改变为绿色，从而使得该救急车辆能够服从该信号而不是违反该信号地迅速穿越该十字路口。

在又一个其他领域，对从例如在其车辆中随身携带支持GPS的智能手机的司机采集交通信息已经做出了各种尝试。通常，这类司机没有发现足够的激励来启动将会将他们的速度和位置信息传送给远程交通数据库的应用并保持其持续运行。

没有已知的方法完全集成了可用于向司机报告交通信息且基于该信息建议路线、以与交通信号通信以及从司机采集交通信息的技术。

发明内容

交通路由系统包括车辆和诸如交通灯之类的交通控制之间的通信。在一个方面中，交通灯接收车辆正在接近的信号，并作为响应变绿以允许车辆无障碍地通过。在另一方面中，车辆接收信号来调整当前速率以在交通信号允许车辆通过时到达。在又一方面中，拥堵、紧急交通、道路施工、事故、天气和类似因素的组合影响发送到车辆的建议路线。在另一方面中，给车辆操作者呈现交通灯的预测状态的显示，其亮度随预测变得更加确定而进行变化。在又一个方面中，系统基于一个或多个交通灯的预测状态的改变(例如，由于未预料的行人针对交通灯的“行走”状态的请求)来改变现有路线。通过在接近期间维护车辆操作者感兴趣的信息，为操作者提供以持续的方式继续使用该系统的激励，该方式允许出于相关交通报道和路由目的采集车辆的实时速度和位置数据。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的计算环境的高级框图。

图2是根据本发明的实施例的用户设备的框图。

图3是根据本发明的实施例的交通信号的框图。

图4是根据本发明的实施例的控制器的框图。

图5是图示出根据本发明的实施例的用作用户设备、交通信号或控制器的计算机的示例的框图。

图6是图示出根据本发明的实施例的提供改进的交通路由的方法的流程图。

本领域技术人员将容易地根据以下讨论认识到可以采用在此所示的结构和方法的备选实施例而不脱离在此所述本发明的原理。

具体实施方式

本发明的实施例提供了使用基于位置的技术(诸如GPS或蜂窝)来提供改进的交通路由的系统、方法和计算机可读存储介质。实施例包括交通信号和司机以及司机和交通数据库之间的单向或双向通信。为司机装配将他们的位置报告给针对至少一个交通信号的控制器且可选地还报告该司机的目的地的用户设备。控制器控制交通信号以有利地根据针对通过所控制的十字路口的车辆的交通情况的期望的影响轮转切换绿灯和红灯。在一种实施方式中，控制器还可发送信息给用户设备以建议到该司机的目的地的最快路线、直到交通信号变绿或变红的时间、为了在灯为绿色时到达所控制的十字路口的建议行进速度和/或改进交通路由的各种其他指导。

图1是根据本发明的一个实施例的系统100的示意图。系统100包括多个用户设备110A-110N，所述多个用户设备被耦合到网络101。在各种实施例中，用户设备110可包括计算机终端、个人数字助理(PDA)、无线电话、车载计算机或能够连接到网络101的各种其他用户设备。在各种实施例中，通信网络101例如是局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络、内联网或互联网。在一个具体实施例中，用户设备110是苹果公司提供的

设备，其用提供在此所述的一种或更多种功能的用户可下载应用进行编程。

系统100还包括多个交通信号130A-130N，所述多个交通信号连接到网络101和至少一个控制器120。在一个实施例中，交通信号130A-130N是用于本地区域中所有控制的十字路口的所有交通信号。在一个实施方式中，控制器120控制系统中所有交通信号130A-130N的操作。备选地，一个控制器120可控制所有交通信号130A-130N的子集，并且其他控制器可控制剩余交通信号的部分或全部。在又一实施例中，系统100不控制任何交通灯。

图2是根据本发明的实施例的用户设备110的框图。用户设备110当在系统100中操作时，伴随着司机位于车辆内。用户设备110包括GPS接收器111、用户界面112和控制器交互模块113。

用户设备110的GPS接收器111用于从在该用户设备110处接收的GPS卫星系统信号识别该用户设备110的精确位置。在手持计算设备(诸如蜂窝电话、板载导航系统和其他电子设备)中通常可找到合适的GPS接收器。GPS接收器111确定用户设备110的位置以用于传达给控制器120。备选地，蜂窝信号或其他公知的位置确定技术可用于确定用户设备110的位置。为了简明起见，在此讨论的位置是根据GPS信号确定的，但是在备选实施例中可采用GPS信号、蜂窝信号或其他技术。

用户设备110的用户界面112允许用户将信息输入用户设备110并向用户显示信息。例如，用户可将期望的目的地输入用户设备110的用户界面112。用户界面112可显示行进至到达该期望的目的地的指导或路线。用户界面112还可显示与由GPS接收器111接收的、从控制器120接收的或来自其他源的GPS信号相关的其他信息，诸如当前速率、接近的交通信号和接近的交通信号的灯状态等。

用户设备110的控制器交互模块113管理用户设备110和控制器120之间的通信。具体而言，控制器交互模块113向控制器120发送由GPS接收器111所确定的位置信息并接收到用户设备110的、关于交通、导航路线、交通信号等的控制器的消息。

图3是根据本发明的实施例的交通信号130的框图。交通信号130包括信号模块131和控制器交互模块134。

信号模块131处理用于开关交通信号灯的指令并处理关于灯轮转(例如，从绿色变为红色再回到绿色，或者在其他情况中从绿色变为黄色再变为红色然后回到绿色)的时序的指令。信号模块131可以用基于一天中的某时间、一周中的某天等的灯轮转的时序的一组缺省规则来编程。在一个实施例中，这些缺省规则基于从控制器120接收的指令而经受改变。在其他实施例中，控制器120关于灯状态的每个改变来指令交通信号130的信号模块131。在又一个实施例中，控制器120不影响交通信号的操作。

交通信号130的控制器交互模块134管理控制器120和交通信号130之间的通信。具体而言，在一个实施例中，控制器交互模块134从控制器120接收指令并将它们传递到信号模块131以用于控制灯的状态。(在另一实施例中，控制器120不发送用于控制灯的状态的指令。)在一些实施例中，控制器交互模块134向控制器120发送关于交通信号130的灯的更新的状态的报告。

图4是根据本发明的实施例的控制器120的框图。控制器包括用户设备交互模块123、交通信号交互模块124、交通模块125、路由模块126、交通信号指令模块127和数据库129。

控制器120的用户设备交互模块123从控制器侧管理与用户设备110的通信。用户设备交互模块123从用户设备110的控制器交互模块113接收位置信息以及可选的目的地信息，并且经由用户设备交互模块123向用户设备110发送交通、路由或交通信号相关信息。类似地，控制器的交通信号交互模块124从控制器侧管理与交通信号130的通信。在各种实施例中，交通信号交互模块124可向交通信号130发送指令并且可以接收关于交通信号130的灯的状态的状态更新。

交通模块125从用户设备交互模块123接收标识用户设备110的位置的位置信息(以及在一些实施例中为速度)，并且将该信息存储在数据库129中。交通模块125还可存储来自其他源(诸如其他具有用户设备110的用户、交通服务、新闻报道等)的关于交通情况的信息。交通模块125还可接收关于很可能影响交通的事件(诸如建设工程、救急车辆活动等)的数据。交通模块分析所接收的交通数据以确定当前交通情况以及在一些实施例中确定预测的未来的交通情况，并且交通模块125可以通过用户设备交互模块123向用户设备110报告交通情况。

路由模块126组合传达给控制器120的关于用户设备110的位置以及可选的其目的地的信息，以及由交通模块125评估的交通情况，以为用户设备110准备路由指令。在一些实施例中，该评估包括观测的交通情况、预测性分析或这二者。路由模块126还可考虑交通信号130的状态和时序，以推荐使得司机花费较少时间等待红灯或者有利的路线和速度，并且提供针对所有或部分推荐路线的预测速度。

在其中控制器120影响交通信号的实施例中，交通信号指令模块127组合传达给控制器120的关于用户设备110的位置以及可选的其目的地的信息，以及由交通模块125评估的交通情况，以准备关于何时开关灯和灯轮转的合适时序的指令。交通信号指令模块127还可用关于约束的规则集来编程。例如，可给予紧急响应车辆不受停止灯中断地到达其目的地的特权。其他的约束可包括对灯的时长的最大限制、等待灯改变的小汽车的最大数目、灯之间的相关时序或同步等。在一个实施例中，另一个约束是由系统100路由和跟踪的一个或多个其他车辆的存在。例如，可能已知由于系统100正在路由在已知路径上的车辆并且知道车辆的位置，所跟踪的车辆将触发灯的邻近传感器并导致其轮转。

图4中示出了单个数据库129，其在控制器120内部。然而，在其他实施例中，数据库129可包括多个数据存储，其中的一些或全部可远离控制器120。例如，数据存储可以位于网络101的某处，只要它们与控制器120通信。数据库129用于存储用户设备位置、交通情况、备选导航路线和地图、包括位置和交通信号指令的交通信号信息、以及由控制器出于诸如分析或与用户设备110或交通信号130通信的目的而使用的任意其他数据。

图5是图示出根据本发明的实施例的用作用户设备110、控制器120或交通信号130的计算机500的示例的高级框图。所示了耦合到芯片集504的至少一个处理器502。芯片集504包括存储器控制器集线器550和输入/输出(I/O)控制器集线器555。存储器506和图形适配器513被耦合到存储器控制器集线器550，并且显示设备518被耦合到图形适配器513。存储设备508、键盘510、指点设备514和网络适配器516被耦合到I/O控制器集线器555。计算机500的其他实施例具有不同架构。例如，在一些实施例中，存储器506直接耦合到处理器502。

存储设备508是计算机可读存储介质，诸如硬盘驱动、高密度磁盘只读存储器(CD-ROM)、DVD或固态存储器设备。存储器506保持由处理器502使用的指令和数据。指点设备514是鼠标、轨迹球或其他类型的指点设备，并且在一些实施例中，与键盘510组合使用以向计算机系统500输入数据。图形适配器513在显示设备518上显示图像和其他信息。在一些实施例中，显示设备518包括能够用于接收用户输入和选择的触屏。网络适配器516将计算机系统500耦合到网络101。计算机500的一些实施例具有与图5中所示不同的组件和/或其他组件。

计算机500适于执行用于提供在此所述的功能的计算机程序模块。如在此所使用的，术语“模块”指计算机程序指令和用于提供指定功能的其他逻辑。因此，模块可以以硬件、固件和/或软件来实现。在一个实施例中，由可执行计算机程序指令组成的程序模块存储在存储设备508，载入到存储器506中，并由处理器502执行。

由图1的实体所使用的计算机500的类型可以根据实施例以及由实体所使用的处理功率而变化。例如，作为PDA的用户设备110通常具有有限的处理功率、小显示器518且可能缺乏指点设备514。相反，控制器120可包括一起工作以提供在此所述功能的多个刀片服务器。

图6是图示出了提供改进的交通路由的方法的流程图。在步骤601中，从多个车辆中的用户设备110接收当前位置(以及在一些实施例中，接收当前速度)。用户设备110可使用GPS或其他信号查明当前位置，并将其例如经由网络101传达到控制器120。在一些实施例中，用户的目的地也可从用户设备110传达到控制器120。

在步骤603中，响应于所接收的用户设备110的位置来确定交通情况。在一些情形中，还响应于交通信息的其他源来确定交通情况，该其他源诸如交通网站、交通服务等。在一个实施例中，在确定交通情况时，也考虑道路施工和救急车辆活动。在一个实施例中，系统100提供基于提供给系统100的信息的各种源的预料交通速度的预测性建模。

在步骤605中，可选地，响应于所确定的交通情况控制交通信号。例如，从控制器120发出指令到单个交通信号130，以开关它们或调整灯轮转的时序，以减轻交通情况中所标识的拥堵。

在步骤607中，根据所控制的交通信号路由车辆。例如，控制器120可发送路线信息或速度信息给用户设备110，以使用户设备110所在车辆的司机如果遵守了来自控制器120的关于路线信息或速度信息的指令则能够避免红灯和/或避免拥堵区域。

上文已经描述了提供使用基于位置的技术(诸如GPS)来提供改进的交通路由的系统、方法和计算机可读存储介质的本发明的实施例。本发明实施例的优点包括：

1.司机和交通灯的更好同步。因此，人们能够花费较少的时间来等待交通灯。另外，更好的同步导致司机能够维持更稳定的速度并避免由在交通灯处的停止而导致的突然加速和减速。在驾驶时减少的加速/减速导致小汽车每加仑汽油的增加的公里数和降低的碳排放。司机和交通灯的更好同步带来对每个人的切实益处，包括不使用用户设备110的司机，因为本发明的实施例避免了交通拥塞并通常改进了交通量。因此，帮助使用用户设备110的少数的司机畅通地前进也将有助于缓解剩余司机的交通负担。

2.为紧急响应者扫清道路的改进的能力。不仅能够通知交通灯紧急响应车辆正在接近，以便封锁十字路口来避免事故，而且能够将合适的灯变绿来缓解紧急响应车辆的路径中的拥堵。同时，非紧急交通被路由到其他地方，从而使得在紧急车辆到达该十字路口时存在较少其他车辆与其争用。

3.支持公共交通的改进的能力。交通灯能够被优选地管理以支持公交、电车和火车，以避免使这些公共交通车辆等待交通灯。另外，小汽车可被管理以避免必须等待火车或其他公共交通车辆。

4.繁忙时段的负载平衡。给司机的交通灯和信号能够被管理以便平衡数个已知交通瓶颈或公共路线(诸如跨越单条河流的多座桥和出入城区的主要通道)之间的交通。

5.司机的彼此同步。在一个特定实施例中，根据车辆、司机或期望目的地的特点在多个路线之间指导司机。例如，所有卡车被导向到一个通道，并且所有小汽车被导向到另一个通道。这有助于避免小汽车和卡车司机在同一路线上行进的不便。即，卡车减小了较小的小汽车对道路的可见性，并且卡车的较长加速时间可能使小汽车司机烦躁。与卡车相比小汽车的较短的刹车距离增加了当二者均在同一路线行进时的碰撞风险。同样，卡车司机倾向在其他卡车附近行进以通过彼此牵引(draft off)来节省燃油。作为另一示例，路线A方案中的每个人至少5英里之后才退出，而路线B方案中的每个人在5英里以内就退出。这可以改进通过拥塞区域的交通流量。

6.拥堵的预测和避免。司机可以被路由到拥堵区域周围，因此缓解拥堵。这带来较少的行驶时间和较低的碳排放。

7.改进的交通监控。精确的交通监控的结果可用于许多应用，诸如规划新路和改进基础设施，或者协调基础设施上建设项目的时序以减少对司机的影响。

8.精确实时的交通信息，包括城市街道。精确交通信息对于旅程规划和通勤是有用的。实时交通情况可用作各种其他调度系统的输入，以确保准时参加会议、活动等。例如，基于任何给定日期的交通情况，可编程报警钟来在某人需要前往工作之前的30分钟时叫醒他以便准时到达。

上面的讨论提出一种其中在车辆和交通系统之间存在双向通信的系统。在其他实施例中，使用了甚至更为简单的单向通信。具体而言，车辆中诸如智能手机之类的位置感知的用户设备130发送消息给交通信号130，该信号表明车辆正在从特定方向接近交通信号130，并且还可传送车辆的目的地。如果合适，交通系统130改变其操作以允许车辆以最小的减速通过。作为具体示例，考虑诸如由苹果公司提供的上面所提到的

设备之类的智能手机。这类设备是位置感知的并且易于由软件应用编程以执行各种功能。在一个具体实施例中，软件应用指导该设备周期性地经由互联网发送其位置以及可选的车辆的目的地给具体站点，例如控制器120。根据车辆的位置和行进方向，控制器120继而给交通信号130发送表明该交通正在从特定方向接近的信号。如果合适(例如，在具有少量预期交通的深夜期间)，交通信号130继而改变其灯的状态以允许该车辆无需停止就通过。

这类单向通信还能够有效用于包括具有用户设备110的多个车辆的环境中。例如，控制器120能够比较特定十字路口处东行/西行车辆的数目和北行/南行车辆的数目，并且使得交通信号130相应调整其灯的轮转。

在其他指导(即，来自交通信号的对车辆的指导)中的单向通信也可以是有效的。例如，用户设备110上的软件应用可从交通信号130经由控制器120获得灯刚刚变红且在一分钟内将不会再次变绿的指示。如果十字路口对于司机是不可见的，例如由于行程是起伏的或在弯路上，则能用利用该信息来告知司机，没有必要快速接近十字路口，因为无论如何车辆只能等待绿灯。因此，能够在接近“盲区”或其他危险十字路口的时增强安全性。另外，在一定距离外就知道交通信号的轮转能够帮助司机安排他们到达所控制的十字路口的时机以恰好在绿灯时到达。因此，司机能够减少他们等待红灯所花费的时间。

在一个具体实施例中，激励用户在途中而不是仅仅在旅途的开端保持它们的设备在激活的操作中。这有利于系统的所有用户，因为系统中“活动的”用户(例如，具有在其用户设备110上操作的合适的应用)越多，可以从这类用户采集的关于各种位置的交通信息的信息就越多。使用iPhone示例，例如，如果在运输期间实现系统的“应用(app)”保持打开，不仅用户会获得更新的信息，而且系统也可从用户获得不断发展的信息，诸如用户位置的交通速度。

为了提供这类激励，运行在用户设备110上的应用的用户界面在行进期间提供更新的信息。在一个特定实施例中，根据预测的确定性，用户正在接近的灯的预测状态被不同地呈现给用户。例如，当预测相对不确定时，灯的预测状态的可视显示可以开始为相对暗的颜色，并且随着确定性的增长亮度增加。作为又一示例，灯的预测状态的改变可以通过音频和可视消息传递通知到用户，且如果原始优选的路线由于一个或多个灯的预测状态的改变现在看上去为次优选，则所建议的路线也可以类似地即时改变。

在一些实施例中，在一定时间段内从用户设备110采集的交通数据存储在数据库129中，并且由控制器120进一步处理以确定或提炼由路由模块126所建议的路线。在一个具体实施例，在一定时间段内采集的车辆速度信息用于确定系统先前未知的停止标志的存在。知晓这类停止标志位于何处允许系统当考虑包括具有那些停止标志的十字路口的路线时加入适当的延迟。类似地，在一段长时间段内，可能很明显没有用户设备110穿过地图道路的给定部分。这类数据可表明该道路在规划但没有建成、该道路已经被关闭或由于一些其他原因该道路是不可用的。基于这类采集的数据，在一些路由模块126中无视这类路段作为可用的建议路线。相反地，来自用户设备110的位置和速度数据可表明已经建成了没有在载入数据库129的基本地图上的新道路，并且如果在这类路线上存在足够的车辆使用，则路由模块126假设这类路径可用于所建议的路线，即使没有被地图化。

在某些实施例中，系统120还使用来自用户设备110的其他详细采集的实时信息。来自其他车辆的实时平均车辆速度、历史平均车辆速度、车辆速度随时间的变化、与在相同路线上的其他车辆的速度相比给定用户的车辆速度的偏离(表明激进的或保守的驾驶方式)和最好/最坏情况的速度数据都用作系统120的输入，以预测对应于特定用户设备110的车辆穿过可能路径的具体路段将花费的时间。

作为一个示例，通过采集数据，系统100可确定特定路段在特定时间期间服从25mph的速度限制，而在其他时间服从40mph速度限制，例如用闪烁的减小速度限制标志指示校区，以在孩童出现的时间期间调用更低限制。而且，系统100确定一些用户倾向于保守型的并且不管灯是否闪烁都根据25mph标志驾驶，而其他用户仅当灯闪烁时才减速。对于那些所有时间都减速的用户，系统100不管实际速度限制基于更低期望速度路由他们；而对于其他用户，基于他们当时事实上将满足的实际的速度限制的预期来路由他们。可以基于一天中的时间、车辆类型(卡车或轿车)、建筑活动等来改变速度限制。在一些实施例中，系统100检测表明这类改变的采集数据的模式，并且考虑它们来确定路线和估计运输时间。

在某些实施例中，当采集数据暗示将路线分割为较小的片段将导致更精确地估计行进时间时，系统100适应性地进行这类分割。例如，系统100可从将整个街道认为是一个路段开始，但是随时间采集的数据可表明存在影响道路的某部分的校区。作为响应，系统100将该道路划分为3个路段，从而使得在进入校区之前就离开该道路的人不必遵循降低的速度限制，该降低的速度限制将影响经过学校的司机。

进一步扩展该示例，校车路线通常使交通显著变慢，但是仅针对每天中的一小部分时间。通过在时段内从用户设备110采集信息，系统100可推断在学校上学的那些天，在具体已知时间，某些否则将具有较高平均速度的路线将拥堵。在那些时间期间，优选避免接近或跟随校车的路线。进行这类路由不仅改进了运输时间，还通过减少车辆和孩子上下车之间的冲突点的数目提高了安全性。

针对这类相关性，可考虑的其他因素包括高峰时间、工作日/周末的交通的不同、大型体育赛事或集会、假期购物时间、货车或通勤车通过、渡船、雷达速度强制等。使用从用户设备110采集的数据用于该目的的特定优点在于无需针对所有路段计算相关性和所估计路段运输时间的临时改变，而是仅针对示出显著依赖于时间变化的那些。因此，与配置为针对所有路段进行临时预测的系统相比，系统100的处理需求显著减少。

在一些实例中，使用外部数据源来替代或者补充上面所述的所采集的数据。例如，在一个实施例中，特定位置处的所观察交通的显著周期性改变触发系统100来搜索外部数据源(诸如通过基于位置的互联网搜索)以确定这样改变的原因，诸如存在学校、铁轨交叉道口或体育场馆、一段时期道路建设的通知或道路仅是季节性的且在冬季不维持的公共警告。在这类实施例中，系统100被编程为搜索与所观察数据相关且可用于预测未来的运输时间的信息。在示例性实施例中，如果系统100通过基于位置的搜索确定学校位于存在运输时间的大的变化的位置，则系统100随后针对学校日程安排搜索互联网并且提取关于哪些天学校开放的信息，从而使得该系统能够预测在学校附近何时交通很可能会变慢。

已经关于若干可能的实施例以特定细节描述了本发明。本领域技术人员应该理解，本发明可以在其他实施例中实现。部件的特定命名、术语的大写、属性、数据结构或任意其他编程或结构化方面不是强制性的或重要的，并且实现本发明或其特征的机制可以具有不同名称、格式或协议。而且，该系统可以经由硬件和软件的组合来实现，如所描述的那样，或者整体以硬件元件实现。同样，在此所述的各种系统部件之间的功能的特定划分仅是示例性的，而非强制性的；由单个系统组件执行的功能作为替代可由多个组件执行，并且由多个组件执行的功能作为替代可由单个组件执行。

上面描述的一些部分依据信息操作的算法和符号表示呈现了本发明的特征。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员在向本领域其他技术人员更有效表达其工作的实质时采用的方式。这些操作尽管在功能或逻辑上加以描述，但应被理解为由计算机程序实现。而且，将这些操作的安排称为模块或功能名称通常被证明是方便的，而不失通用性。

除非具体说明或者根据上面的讨论是明显的，否则应该理解在通篇描述中，使用诸如“确定”等之类的术语的讨论指代计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其操纵并转换在计算机系统存储器或寄存器或其他这类信息存储、传送或显示设备中的表示为物理(电子)量的数据。

本发明的某些方面包括在此以算法形式描述的处理步骤和指令。应该注意，本发明的处理步骤和指令可以以软件、固件或硬件实现，并且当以软件实现时，可被下载以存留于由实时网络操作系统使用的不同平台上并从其操作。

本发明还涉及用于执行在此的操作的装置。该装置可以具体被构建用于所需目的，或者其可包括可由计算机访问、且由计算机处理器运行的计算机可读介质上存储的计算机程序选择性激活或重配置的通用计算机。这类计算机程序可存储在计算机可读存储介质(诸如但不限于，任意类型磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、专用集成电路(ASIC)或任意类型的适用于存储电子指令的介质，并且每一个耦合到计算机系统总线)中。而且，说明书中所称的计算机可包括单个处理器或者可以是采用多个处理器设计以用于提高的计算能力的架构。

另外，没有参考任何特定的编程语言来描述本发明。应该理解，各种编程语言可以用于实现如在此所述的本发明的教导，而且针对本发明的可实施性和最佳模式提供对具体语言的任何引用。

本发明非常适于众多拓扑结构上的广泛的各种计算机网络系统。在这一领域内，大型网络的配置和管理包括存储设备和计算机，其通过诸如互联网之类的网络可通信地耦合到不同的计算机和存储设备。

最后，应该注意到，已经出于可读性和指导的目的，原则性地选择了说明书中所用语言，并且其选择并不为了描绘或限制本发明的实质内容。因此，本发明的公开旨在针对本发明的范围进行说明，而非限制。

Claims (47)

1.一种交通通信系统，包括：

具有多个状态的交通信号；

交通信号子系统，其操作地连接到所述交通信号，并被配置为从所述交通信号接收对何时所述交通信号处于所述多个状态的每个状态的通知，并由此产生预测；以及

路由子系统，其配置为从所述交通信号子系统接收所述预测，并且响应于所述预测，确定建议路线并将所述建议路线传送给第一用户设备。

2.根据权利要求1所述的交通通信系统，还包括交通数据子系统，其配置为从第二用户设备接收包括速度和位置的交通数据，其中所述交通数据子系统被配置为处理所述交通数据，以及响应于所述交通数据，与所述路由子系统通信。

3.根据权利要求2所述的交通通信系统，其中所述路由子系统还被配置为响应于所述交通数据，确定所述建议路线。

4.根据权利要求1所述的交通通信系统，其中所述路由子系统还被配置为响应于所述预测，向所述第一用户设备传送对在用户到达时所述交通信号将处于哪个状态的指示。

5.根据权利要求4所述的交通通信系统，其中所述第一用户设备被配置为响应于所述指示提供视觉显示，所述视觉显示包括对确定性的度量。

6.根据权利要求5所述的交通通信系统，其中所述对确定性的度量是色强度。

7.根据权利要求4所述的交通通信系统，其中所述第一用户设备被配置为响应于所述指示，提供听觉呈现。

8.根据权利要求7所述的交通通信系统，其中所述听觉呈现包括对确定性的度量。

9.根据权利要求1所述的交通通信系统，其中所述交通信号子系统被配置为在产生所述预测后产生更新的预测，并且所述路由子系统被配置为从所述交通信号子系统接收所述更新的预测，以及响应于所述更新的预测，确定修正的路线，并将所述修正的路线传送到所述第一用户设备。

10.根据权利要求1所述的交通通信系统，还包括交通数据子系统，其被配置为接收交通数据，所述交通数据包括拥堵数据、救急车辆数据、建筑数据、事故数据和天气数据中的至少一个，其中所述交通数据子系统被配置为处理所述交通数据，以及响应于所述交通数据，与所述路由子系统通信。

11.根据权利要求1所述的交通通信系统，还包括交通信号指令模块，其与所述路由子系统通信地耦合，所述交通信号指令模块被配置为响应于到达所述交通信号处的时间，指令所述交通信号进入所述多个状态中所选的一个。

12.根据权利要求1所述的交通通信系统，其中所述路由子系统还被配置为响应于所述交通信号的操作，传送建议速度。

13.根据权利要求1所述的交通通信系统，还包括至少一个附加的交通信号，所述附加的交通信号操作地连接到所述交通信号子系统，并且被配置为向所述交通信号子系统提供至少一个附加状态通知，所述交通信号子系统被配置为从所述至少一个附加状态通知产生至少一个附加预测，所述路由系统被配置为响应于所述至少一个附加预测，确定所述建议路线。

14.根据权利要求2所述的交通通信系统，其中所述第一用户设备也是所述第二用户设备。

15.根据权利要求2所述的交通通信系统，其中所述第一用户设备与所述第二用户设备相同。

16.根据权利要求1所述的交通通信系统，其中所述路由子系统还被配置为响应于交通相关信息，确定所述建议路线，所述交通相关信息包括以下中的至少一个：停止标志、一天中的时间、一周中的时间、一年中的时间、学校运作、体育赛事、集会、速度强制运作、假期、火车运作、公交运作、未地图化的道路、关闭的道路、未完工的道路、司机激进性、历史平均速度、历史速度偏差、最佳情况下观察的速度、最坏情况下观察的速度和法定限速中的临时变化。

17.一种用户路由设备，包括：

存储程序的计算机可读介质，所述程序包括进行如下操作的指令：

向交通系统传输路由请求；

从所述交通系统接收建议路线，所述建议路线响应于交通信号的操作状态；

基于到达所述交通信号的估计时间，向所述用户指示所述操作状态中预测的一个；以及

处理器，配置为与所述计算机可读介质通信并执行所述程序。

18.根据权利要求17所述的用户路由设备，其中所述程序还包括进行如下操作的指令：

确定来自所述用户设备的交通信息，所述交通信息包括位置和速度；以及

将所述交通信息传送到所述交通系统。

19.根据权利要求17所述的用户路由设备，其中所述程序还包括进行如下操作的指令：响应于基于到达所述交通信号的估计时间的所述操作状态中所述预测的一个，指示所述用户加速或是减速。

20.根据权利要求17所述的用户路由设备，其中所述程序还包括进行如下操作的指令：指示所述用户关于基于到达所述交通信号的估计时间的所述操作状态中所述预测的一个的对确定性的度量。

21.根据权利要求17所述的用户路由设备，其中所述建议路线进一步响应于所述交通系统响应于如下能力，所述能力是在所述交通信号处的期望到达时间向所述交通信号发送进入所述操作状态中的一个的请求的能力。

22.一种交通信息采集系统，包括：

响应于交通数据的路由子系统，所述交通数据包括交通灯状态数据；

多个用户路由设备，与所述路由子系统通信地耦合并被配置为响应于所述交通数据，从所述路由子系统接收推荐路线信息；以及

交通数据库子系统，与所述多个用户路由设备通信地耦合并被配置为从所述多个用户路由设备接收所述交通信息。

23.一种向车辆传达交通信息的计算机实现的方法，包括：

由操作地连接到交通信号的交通信号子系统接收对何时所述交通信号处于多个状态的每个状态的通知，并从所述通知产生预测；

由路由子系统接收所述预测；以及

响应于所述预测，确定建议路线，并将所述建议路线传送到所述车辆。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括从第二车辆接收包括速度和位置的交通数据，以及将所述交通数据传达到所述路由子系统以用于确定所述建议路线。

25.根据权利要求23所述的方法，还包括响应于所述预测，向所述车辆传送对当所述车辆到达所述交通信号时所述交通信号将处于哪种状态的指示。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述指示提供对确定性的度量。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述对确定性的度量被表示为色强度。

28.根据权利要求25所述的方法，其中所述指示提供听觉呈现。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述听觉呈现包括对确定性的度量。

30.根据权利要求23所述的方法，还包括在产生所述预测之后产生更新的预测，以及响应于所述更新的预测，确定修正的路线，并将所述修正的路线传送到所述车辆。

31.根据权利要求23所述的方法，还包括接收交通数据，处理所述交通数据以及响应于所述交通数据与所述路由子系统通信，所述交通数据包括拥堵数据、救急车辆数据、建筑数据、事故数据和天气数据中的至少一个。

32.根据权利要求23所述的方法，还包括响应于所述车辆到达所述交通信号处的时间指令所述交通信号进入所述多个状态中所选的一个。

33.根据权利要求23所述的方法，还包括响应于所述交通信号的操作向所述车辆传送建议速度。

34.根据权利要求23所述的方法，还包括从至少一个附加交通信号获得状态信息，从所述状态信息产生至少一个附加预测，以及响应于所述至少一个附加预测，确定所述建议路线。

35.根据权利要求23所述的方法，还包括：

从多个车辆采集交通相关信息；

关联所述交通信息；

响应于所述关联，形成推论；以及

响应于所述推论，确定所述建议路线。

36.根据权利要求23所述的方法，其中所述推论是以下至少一个的存在：停止标志、学校、铁路公路交叉道口、公交车、雷达强制运作、活动场地、未地图化的道路、道路建设、关闭的道路、未完工的道路、渡船、遵循多个速度限制的道路、司机激进性的程度以及车辆的类型。

37.一种交通控制方法，包括：

将来自用户的路线请求传送到交通系统；

从所述交通系统接收建议路线，所述建议路线响应于交通信号的操作状态；以及

基于到达所述交通信号的估计时间，向所述用户指示预测操作状态。

38.根据权利要求37所述的方法，还包括：

确定来自用户设备的交通信息，所述交通信息包括位置和速度；以及

将所述交通信息传送到所述交通系统。

39.根据权利要求37所述的方法，还包括：响应于基于到达所述交通信号的估计时间的所述预测操作状态，指示所述用户加速或是减速。

40.根据权利要求37所述的方法，还包括：指示所述用户关于基于到达所述交通信号的估计时间的所述预测操作状态的对确定性的度量。

41.根据权利要求37所述的方法，还包括：响应于在所述交通信号处的期望到达时间，向所述交通信号发送进入所述操作状态之一的请求。

42.根据权利要求37所述的方法，还包括：响应于从多个车辆采集的数据，推断交通相关特征的状态，以及响应于所述推断，确定所述建议路线。

43.根据权利要求37所述的方法，还包括：响应于从多个车辆采集的数据，推断交通相关特征的存在，以及响应于所述推断，指示所述预测操作状态。

44.一种获得交通信息的计算机实现的方法，包括：

经由在移动用户设备上执行的软件应用，为移动用户提供关于交通信号状态的路由和交通数据以及关于交通的其他当前参数；以及

经由所述软件应用从所述移动用户设备获得所述交通信息。

45.一种确定交通相关信息的计算机实现的方法，包括：

在一段时间内，经由软件应用从移动用户设备采集速度和位置信息；以及

关联所述速度和位置信息以从其推断所述交通相关信息。

46.根据权利要求45所述的方法，其中所述交通相关信息包括以下至少一个的存在：停止标志、学校、会展中心、渡船、铁路公路交叉道口、公交车站、未地图化的道路、关闭的道路、未完工的道路、道路建设运作、速度强制操作和随时间变化的速度限制。

47.根据权利要求45所述的方法，还包括：响应于所述推断的交通相关信息，确定建议路线。

Images