(57)【要約】【課題】方法は、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定し、緩和道路セグメントにおける制御レーンを決定する。【解決手段】制御レーンは、第１の制御可能な車両を含み、且つ第１の制御可能な車両によって妨害可能である。本方法は、緩和道路セグメントにおける制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定し、制御レーンにおける第１の制御可能な車両に、第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度を適用する。目標緩和速度は、緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和するために、第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整する。【選択図】図３
2020113259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、
前記第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両に適用することと、を含む方法。
【請求項２】
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れが前記制御レーンの前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する通過流量を増加させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記緩和道路セグメントにおける第２のオープンレーンを決定することをさらに含み、
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れおよび前記第２のオープンレーンを流れる交通の流れが前記制御レーンにおいて前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する全体の通過流量を最大化する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することが、
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する１つ以上の制御可能な車両を決定することと、
前記１つ以上の制御可能な近接車両を除外し、且つ前記１つ以上の制御可能な車両によって妨害不可能である、前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する制御可能な近接車両を決定することと、
前記制御可能な近接車両を含み、且つ前記制御可能な近接車両によって妨害可能である前記緩和道路セグメントにおける妨害可能レーンを決定することと、
前記妨害可能レーンの前記制御可能な近接車両に前記目標緩和速度を適用することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のオープンレーンを含む、前記緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーン、および、１つ以上の妨害可能レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害されない状況である妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害された状況である妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成することと、
前記第１の制御可能な車両の上流に位置する前記緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することと、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム、および前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、をさらに含む
、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視することと、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路の１つ以上の道路特性を決定することと、
初期交通ダイアグラム、前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記道路の前記１つ以上の道路特性に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、
前記第１の交通ダイアグラムが、前記妨害されない交通状況の流量と前記道路上の車両密度との関係、または車両速度と前記道路上の前記車両密度との関係を示す、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記道路の前記交通データが、複数のタイムスタンプでの前記道路の複数の道路セグメントに関連付けられた流量、車両密度、および車両速度の１つ以上を含み、
前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリックが、道路容量、前記道路容量に対応する容量車両密度、および前記道路に関連付けられた渋滞車両密度の１つ以上を含み、
前記道路の前記１つ以上の道路特性が、前記道路に関連付けられた速度制限およびレーンの数のうちの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記妨害された交通状況での前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視することと、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路に関連付けられた前記交通メトリックおよび前記緩和道路セグメントにおけるいくつかのオープンレーンに基づいて、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記１つ以上のオープンレーンの１つ以上の道路特性を決定することと、
初期交通ダイアグラム、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記１つ以上のオープンレーンの前記１つ以上の道路特性に基づいて、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、
前記第２の交通ダイアグラムが、前記妨害された交通状況の流量と前記１つ以上のオープンレーンの車両密度との関係、または車両速度と前記１つ以上のオープンレーンの前記車両密度との関係を示す、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
前記道路上の交通波および前記交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、
現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することと、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータに基づいて、将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度を推定することと、
前記将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度に基づいて、前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することと、を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することが、
複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データを受信することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データおよび前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた複数の車両密度分布を決定することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた前記複数の車両密度分布に基づいて、前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データが、車両位置、車両速度、および前記複数のタイムスタンプの中で対応するタイムスタンプでの前記１つ以上の車両の中の車両の車両レーンの１つ以上を含み、
前記交通波の１つ以上の前記伝搬パラメータが、伝搬速度、伝搬距離、前記交通波に関連付けられた交通停止領域のカバーエリア、および前記交通波に関連付けられた交通移動領域のカバーエリアの１つ以上を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記現在のタイムスタンプで前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することが、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両位置での車両の車両速度を含む前記車両の車両移動データを受信することと、
前記現在のタイムスタンプでの前記車両の前記車両速度および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を決定することを含み、
前記目標緩和速度が、前記緩和道路セグメントの前記上流部分を、前記将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度を有する前記目標交通状態に遷移させる、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することが、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムの前記目標交通状態を含む接線であって、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムに接する接線を決定することと、
前記第１のオープンレーンの前記交通状態である前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態あって、前記妨害された交通状態の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム上の前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を前記接線に基づいて決定することと、
前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２交通ダイアグラム上の前記開始交通状態および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を含む状態遷移線の勾配に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、
前記第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両に適用することと、を行わせる命令を格納する１つ以上のメモリと、を備えるシステム。
【請求項１７】
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れが前記制御レーンの前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する通過流量を増加させる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記システムに、
前記緩和道路セグメントにおける第２のオープンレーンを決定することをさらに行わせ、
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れおよび前記第２のオープンレーンを流れる交通の流れが前記制御レーンにおいて前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する全体の通過流量を最大化する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することが、
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する１つ以上の制御可能な車両を決定することと、
前記１つ以上の制御可能な近接車両を除外し、且つ前記１つ以上の制御可能な車両によって妨害不可能である、前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することと、を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記システムに
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する制御可能な近接車両を決定することと、
前記制御可能な近接車両を含み、且つ前記制御可能な近接車両によって妨害可能である前記緩和道路セグメントにおける妨害可能レーンを決定することと、
前記妨害可能レーンの前記制御可能な近接車両に前記目標緩和速度を適用することと、をさらに行わせる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記システムに、
前記第１のオープンレーンを含む、前記緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーン、および、１つ以上の妨害可能レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害されない状況である妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害された状況である妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成することと、
前記第１の制御可能な車両の上流に位置する前記緩和道路セグメントの上流部分の目標
交通状態を決定することと、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム、および前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、をさらに行わせる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視すること、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路の１つ以上の道路特性を決定することと、
初期交通ダイアグラム、前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記道路の前記１つ以上の道路特性に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することと、を含み
前記第１の交通ダイアグラムが、前記妨害されない交通状況の流量と前記道路上の車両密度との関係、または車両速度と前記道路上の前記車両密度との関係を示す、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記道路の前記交通データが、複数のタイムスタンプでの前記道路の複数の道路セグメントに関連付けられた流量、車両密度、および車両速度の１つ以上を含み、
前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリックが、道路容量、前記道路容量に対応する容量車両密度、および前記道路に関連付けられた渋滞車両密度の１つ以上を含み、
前記道路の前記１つ以上の道路特性が、前記道路に関連付けられた速度制限およびレーンの数のうちの１つ以上を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記妨害された交通状況での前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視することと、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路に関連付けられた前記交通メトリックおよび前記緩和道路セグメントにおけるいくつかのオープンレーンに基づいて、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記１つ以上のオープンレーンの１つ以上の道路特性を決定すること、
初期交通ダイアグラム、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記１つ以上のオープンレーンの前記１つ以上の道路特性に基づいて、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、
前記第２の交通ダイアグラムが、前記妨害された交通状況の流量と前記１つ以上のオープンレーンの車両密度との関係、または車両速度と前記１つ以上のオープンレーンの前記車両密度との関係を示す、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
前記道路上の交通波および前記交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、
現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することと、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度および前
記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータに基づいて、将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度を推定することと、
前記将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度に基づいて、前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することと、を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することが、
複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データを受信することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データおよび前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた複数の車両密度分布を決定することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた前記複数の車両密度分布に基づいて、前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データが、車両位置、車両速度、および前記複数のタイムスタンプの中で対応するタイムスタンプでの前記１つ以上の車両の中の車両の車両レーンの１つ以上を含み、
前記交通波の１つ以上の前記伝搬パラメータが、伝搬速度、伝搬距離、前記交通波に関連付けられた交通停止領域のカバーエリア、および前記交通波に関連付けられた交通移動領域のカバーエリアの１つ以上を含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記現在のタイムスタンプで前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することが、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両位置での車両の車両速度を含む前記車両の車両移動データを受信すると、
前記現在のタイムスタンプでの前記車両の前記車両速度および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することと、を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を決定することを含み、
前記目標緩和速度が、前記緩和道路セグメントの前記上流部分を、前記将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度を有する前記目標交通状態に遷移させる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することが、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムの前記目標交通状態を含む接線であって、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムに接する接線を決定することと、
前記第１のオープンレーンの前記交通状態である前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態あって、前記妨害された交通状態の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム上の前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を前記接線に基づいて決定することと、
前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２交通ダイアグラム上の前記開始交通状態および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を含む状態遷移線の勾配に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項３１】
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両および第２の制御可能な車両を決定することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の距離を監視することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の前記距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たすことを決定することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の前記距離が前記現在のタイムスタンプで前記近接距離閾値を満たしているとの決定に応じて、前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能な制御レーン、および、前記第２の制御可能な車両を含み、且つ前記第２の制御可能な車両によって妨害可能な妨害可能レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記制御レーンに隣接するオープンレーンを決定することと、
前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両および前記妨害可能レーンにおける前記第２の制御可能な車両に、前記オープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記オープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を適用することと、を含む方法。
【請求項３２】
前記第１の制御可能な車両および前記第２の制御可能な車両を決定することが、
前記第１の制御可能な車両と渋滞距離閾値を満たす前記交通渋滞との間の距離を有する前記第１の制御可能な車両を決定することと、
前記第２の制御可能な車両と初期車両距離閾値を満たす前記第１の制御可能な車両との間の距離を有する前記第２の制御可能な車両を決定することと、を含む、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、道路上の交通変動を緩和することに関し、より具体的な例では、制御可能な車両を使用して道路上の交通変動を緩和することに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通変動とは、車両が頻繁に加速および減速するストップアンドゴー移動状態である。交通変動による複数の車両の加速と減速は、しばしば過剰な燃料消費をもたらし、大量の車両排出物を生成する。今日、いくつかの最新システムは、自律的かつ遠隔操縦可能な車両に依存して、道路上の交通の流れを操作し、交通変動を緩和している。これらの既存のシステムでは、一般に、車両が道路のすべてのレーンを協調してブロックし、他の車両がこれらの制御可能な車両を通過して前方に進むのを防ぐ必要があり、それによって交通変動を滑らかにする。しかしながら、多くの場合、車両は道路のすべてのレーンをブロックできない。したがって、他の車両は１つ以上のレーン変更操作を実行し、ブロックしている車両によってブロックされていない１つ以上のレーンにシフトしてから、これらの車両をブロックされていないレーンに通して前進させることができる。こうして、このアプローチは、通常、これらの状態での交通変動を緩和するには非効率的であるか、さらには適用できない。加えて、既存の解決策では、しばしば動作するために道路上にかなりの数の遠隔操縦可能な車両が存在する必要がある。したがって、これらの既存の解決策では、通常、不十分な数の操縦可能な車両を含む複数の交通状況で交通変動を緩和することは非現実的または不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この開示で説明する主題は、交通渋滞を緩和し、道路上の交通変動を滑らかにするための新規な技術を提供することにより、既存の解決策の欠陥および制約を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この開示で説明する主題の革新的な一態様によれば、コンピュータ実装方法は、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、緩和道路セグメントにおける、第１の制御可能な車両を含み、且つ第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、緩和道路セグメントにおける、緩和道路セグメントにおける制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、制御レーンにおける第１の制御可能な車両に適用することと、を含む。
【０００５】
一般に、この開示で説明する主題の別の革新的な態様は、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両および第２の制御可能な車両を決定することと、第１の制御可能な車両と第２の制御可能な車両との間の距離を監視することと、第１の制御可能な車両と第２の制御可能な車両との間の距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たすことを決定することと、第１の制御可能な車両と第２の制御可能な車両との間の距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たしているとの決定に応じて、緩和道路セグメントにおける、第１の制御可能な車両を含み、且つ第１の制御可能な車両によって妨害可能な制御制御レーン、および、第２の制御可能な車両を含み、且つ第２の制御可能な車両によって妨害可能な妨害可能レーンを決定することと、緩和道路セグメントにおける、制御レーンに隣接するオープンレーンを決定することと、制御レーンにおける第１の
制御可能な車両および妨害可能レーンにおける第２の制御可能な車両に、オープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、オープンレーンを流れる交通の流れを調整して、緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を適用することと、を含むコンピュータ実装方法で具現化することができる。
【０００６】
一般に、この開示で説明する主題の別の革新的な態様は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、緩和道路セグメントにおけるにおける、第１の制御可能な車両を含み、且つ第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、緩和道路セグメントにおける、緩和道路セグメントの制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、制御レーンにおける第１の制御可能な車両に適用することと、を行わせる命令を格納する１つ以上のメモリと、を備えるシステムで具現化することができる。
【０００７】
これらおよび他の実装形態はそれぞれ、オプションで以下の機能の１つ以上を含むことができる。すなわち、目標緩和速度は、第１のオープンレーンを流れる交通の流れが制御レーンを目標緩和速度で移動する第１の制御可能な車両を通過する通過流量を増加させてもよい。緩和道路セグメントにおける第２のオープンレーンを決定することをさらに含み、目標緩和速度は、第１のオープンレーンを流れる交通の流れおよび第２のオープンレーンを流れる交通の流れが制御レーンを目標緩和速度で移動する第１の制御可能な車両を通過する全体の通過流量を最大化してもよい。緩和道路セグメントにおける第１のオープンレーンを決定することが、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両に近接して位置する１つ以上の制御可能な近接車両を決定することと、１つ以上の制御可能な近接車両を除外し、１つ以上の制御可能な近接車両によって妨害不可能である、緩和道路セグメントにおける第１のオープンレーンを決定することと、を含んでもよい。緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両に近接して位置する制御可能な近接車両を決定することと、制御可能な近接車両を含み、且つ制御可能な近接車両によって妨害可能である緩和道路セグメントにおける妨害可能レーンを決定することと、妨害可能レーンの制御可能な近接車両に目標緩和速度を適用することとさらに含んでもよい。第１のオープンレーンを含む、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーン、および、１つ以上の妨害可能レーンを決定することと、緩和道路セグメントにおける制御レーンおよび１つ以上の妨害可能レーンが妨害されない状況である妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することと、緩和道路セグメントにおける制御レーンおよび１つ以上の妨害可能レーンが妨害された状況である妨害される交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２交通ダイアグラムを生成することと、第１の制御可能な車両の上流に位置する緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することと、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム、および緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態に基づいて第１の制御可能な車両の目標緩和速度を決定することと、をさらに含んでもよい。妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することが、道路の交通データを監視することと、道路の交通データに基づいて道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、初期交通ダイアグラム、道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリック、および道路の１つ以上の道路特性に基づいて、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、第１の交通ダイアグラムは、妨害されない交通状況での、流量と道路上の車両密度との間の関係、または車両速度と道路上の車両密度との間の関係を示してもよい。道路の交通データが、複数のタイムスタンプにおける道路の複数の道路セグメントに関連付けられた流量、車両密度、および車両速度の１
つ以上を含み、道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックが、道路容量、道路容量に対応する容量車両密度、および道路に関連付けられた渋滞車両密度の１つ以上を含み、道路の１つ以上の道路特性が、制限速度および道路に関連付けられたレーンの数の１つ以上を含んでもよい。妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成することが、道路の交通データを監視することと、道路の交通データに基づいて道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、道路に関連付けられた交通メトリックおよび緩和道路セグメントにおけるいくつかのオープンレーンに基づいて、１つ以上のオープンレーンの１つ以上の交通メトリックを計算することと、１つ以上のオープンレーンの１つ以上の道路特性を決定することと、初期交通ダイアグラム、１つ以上のオープンレーンに関連付けられた１つ以上の交通メトリック、および１つ以上のオープンレーンの１つ以上の道路特性に基づいて、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、第２の交通ダイアグラムは、妨害された交通状態における流量と１つ以上のオープンレーンの車両密度との間の関係または車両速度と１つ以上のオープンレーンの車両密度との間の関係を示してもよい。緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することが、道路上の交通波および交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、現在のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することと、現在のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける車両密度および交通波の１つ以上の伝搬パラメータに基づいて将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度を推定することと、将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度に基づいて緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することと、を含んでもよい。道路上の交通波および交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することが、複数のタイムスタンプでの道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データを受信すること、複数のタイムスタンプでの道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データおよび妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムに基づいて複数のタイムスタンプでの道路に関連付けられた複数の車両密度分布を決定することと、道路上の交通波および複数のタイムスタンプでの道路に関連付けられた複数の車両密度分布に基づく交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、を含んでもよい。複数のタイムスタンプでの道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データが、複数のタイムスタンプの中で対応するタイムスタンプでの車両位置、車両速度、および１つ以上の車両の中での車両の車両レーンの１つ以上を含み、交通波の１つ以上の伝搬パラメータが、伝搬速度、伝搬距離、交通波に関連付けられた交通停止領域のカバーエリア、および交通波に関連付けられた交通移動領域のカバーエリアの１つ以上を含んでもよい。現在のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することが、現在のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける車両位置での車両の車両速度を含む車両の車両移動データを受信することと、現在のタイムスタンプでの車両の車両速度および妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムに基づいて現在のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することと、を含んでもよい。緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することが、将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度に基づいて妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム上で目標交通状態を決定することを含み、目標緩和速度は緩和道路セグメントの上流部分を将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度を有する目標交通状態に遷移させてもよい。第１の制御可能な車両の目標緩和速度を決定することが、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムの目標交通状態を含む接線であって、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムに接する接線を決定することと、第１のオープンレーンの交通状態である１つ以上のオープンレーンの開始交通状態あって、妨害された交通状態の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム上の１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を接線に基づいて決定することと、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２交通ダイアグラム上の開
始交通状態および妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム上の目標交通状態を含む状態遷移線の勾配に基づいて、第１の制御可能な車両の目標緩和速度を決定することと、を含んでもよい。
【０００８】
これらおよび他の実装形態はそれぞれ、次の機能の１つ以上をオプションで含むことができる、すなわち、第１の制御可能な車両と渋滞距離閾値を満たす交通渋滞との間の距離を有する第１の制御可能な車両を決定すること、および第２の制御可能な車両と初期車両距離閾値を満たす第１の制御可能な車両との間の距離を有する第２の制御可能な車両を決定することである。
【０００９】
これらおよび他の態様の１つ以上の他の実装形態は、非一時的コンピュータ記憶装置上でエンコードされた、方法の動作を実行するように構成された、対応するシステム、装置、およびコンピュータプログラムを含む。
【００１０】
この開示における交通渋滞を緩和し、道路上の交通変動を滑らかにするための新規な技術は、多くの点で特に有利である。例えば、本明細書で説明する技術は、１つ以上の車両が道路の１つ以上のレーンでレーン変更操作および／または通過挙動を実行する場合でも、交通渋滞に効率的に対処し、交通変動を緩和することができる。したがって、本技術は、交通渋滞を柔軟に解決し、様々な交通状況の複数のレーンを含む道路上の交通変動を滑らかにすることができる。さらなる例として、本技術は、道路の１つのレーンを移動する単一の制御可能な車両で交通渋滞に対処し、交通変動を緩和することができる。したがって、本技術は、道路上の交通の流れが限られた数の制御可能な車両のみを含む場合でも有利に適用可能である。さらに、本明細書で説明する技術は、制御可能な車両と他の車両の両方の車両の動きを調整して、交通渋滞を解決し、交通変動を滑らかにすることができる。交通渋滞に対処し、交通変動が緩和されると、道路全体の交通の流れが円滑化され、車両全体のエネルギー効率が大幅に改善され得る。
【００１１】
前述の利点は例として提供されており、本技術は他の多くの利点および利益を有し得ることを理解していただきたい。
【００１２】
本開示は、同様の要素を参照するために同様の参照番号が使用される添付図面の図において、限定としてではなく、例として示される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】交通渋滞に対処し、道路上の交通変動を緩和するための一例示的なシステムのブロック図である。
【００１４】
【図２】一例示的な交通緩和アプリケーションのブロック図である。
【００１５】
【図３】交通渋滞に対処し、交通変動を緩和するための一例示的な方法のフローチャートである。
【００１６】
【図４】制御可能な車両の目標緩和速度を決定するための一例示的な方法のフローチャートである。
【００１７】
【図５】道路の緩和道路セグメントに関連付けられた交通モデルを生成するための一例示的な方法のフローチャートである。
【００１８】
【図６】緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定するための一例示的な方法のフローチャートである。
【００１９】
【図７】道路上の交通波および交通波の伝搬パラメータを決定するための一例示的な方法のフローチャートである。
【００２０】
【図８】交通渋滞に対処し、交通変動を緩和するための別の例示的な方法のフローチャートである。
【００２１】
【図９Ａ】道路の緩和道路セグメントに関連付けられた一例示的な交通モデルを示している。
【００２２】
【図９Ｂ】道路の緩和道路セグメントに関連付けられた一例示的な車両通過モデルを示している。
【００２３】
【図１０Ａ】道路上の一例示的な交通渋滞状態を示している。
【００２４】
【図１０Ｂ】交通渋滞に対処し、交通変動を緩和するための、道路上の調整された交通の流れの一例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書で説明する技術は、交通渋滞を緩和し、および／または道路上の交通変動を滑らかにすることができる。以下でさらに詳細に説明するように、本技術は、他の態様の中でも、交通緩和方法、システム、コンピューティングデバイス、コンピュータプログラム製品、および装置などの様々な態様を含む。
【００２６】
一例示的な交通緩和システムは、道路上の交通渋滞を決定し、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定し、第１の制御可能な車両に近接して位置する１つ以上の制御可能な近接車両を決定することができる。交通緩和システムは、第１の制御可能な車両を含み、第１の制御可能な車両によって妨害可能な制御レーン、１つ以上の制御可能な近接車両を含み、１つ以上の制御可能な近接車両によって妨害可能な１つ以上の妨害可能レーン、および緩和道路セグメントで妨害不可能なオープンレーンを決定することができる。交通緩和システムは、第１の制御可能な車両の目標緩和速度を決定し、目標緩和速度を制御レーンにおける第１の制御可能な車両および／または１つ以上の妨害可能レーンの１つ以上の制御可能な近接車両に適用することができる。第１の制御可能な車両が制御レーンを移動する可能性があり、１つ以上の制御可能な近接車両が目標緩和速度で１つ以上の妨害可能レーンを移動する可能性がある場合、渋滞エリアに到達する、第１の制御可能な車両および／または１つ以上のオープンレーンを通過して１つ以上の制御可能な近接車両を通過する交通の流れを調整することができ、それによって、交通渋滞を緩和したり、および／または交通変動を滑らかにする。
【００２７】
図１は、交通渋滞に対処し、および／または道路上の交通変動を緩和するための一例示的なシステム１００のブロック図である。示されるように、システム１００は、ネットワーク１０５を介した電子通信のために結合されたサーバ１０１および１つ以上の交通監視デバイス１０９ａ…１０９ｎを含む。システム１００は、交通渋滞を緩和するように制御することができる１つ以上の制御可能な車両１０３ａ…１０３ｎも含む。制御可能な車両１０３ａ…１０３ｎは、システム１００の他のエンティティに通信可能に結合される。
【００２８】
制御可能な車両１０３は、センサ１１３、プロセッサ１１５、メモリ１１７、通信ユニット１１９、車両データストア１２１、および／または交通緩和アプリケーション１２０を有する１つ以上のコンピューティングデバイス１５２を含む。コンピューティングデバイス１５２の例には、仮想または物理コンピュータプロセッサ、制御ユニット、マイクロ
コントローラなどが含まれ得、これらは、１つ以上のセンサ１１３、１つ以上のアクチュエータ、１つ以上のモチベータなど、制御可能な車両１０３の他のコンポーネントに結合される。
【００２９】
制御可能な車両１０３は、車両の人間の運転者から独立して車両の１つ以上の側面を制御することができる車両である。例えば、制御可能な車両は、車両の人間の運転者とは無関係に、車両の、速度、加速、ステアリング、ブレーキング、サスペンションなどの車両の動的な側面を調整することができる。例えば、制御可能な車両１０３のプロセッサ１１５は、車両１０３の移動および速度を調整するために、様々なアクチュエータおよび／またはモチベータ（例えば、燃料システム、エンジン、ブレーキシステム、ステアリングシステムなどを含む）を制御することができる。
【００３０】
制御可能な車両は、オンボードプロセッサによって生成された、および／またはコンピュータネットワークを介して（例えば、ワイヤレスネットワークを介して）受信された命令に応答する。制御可能な車両１０３は、信号線１４１を介してネットワーク１０５に結合されてもよく、ネットワークを介してデータを送受信してもよい。例えば、制御可能な車両１０３は、他の制御可能な車両１０３、交通監視デバイス１０９、応答車両１０７、および／またはサーバ１０１の間でデータを送受信することができる。制御可能な車両１０３の非限定的な例には、自動車、バス、トラック、ボート、飛行機、バイオニックインプラント、ロボット、ドローン、または一点から別の土地、水、大気、宇宙などにナビゲートできる他のいずれかの適切な移動プラットフォームが含まれる。
【００３１】
システム１００は、交通渋滞を緩和するために制御される能力を欠く、または能力を有するが、様々な理由（例えば、システムエラー、電力損失、オプトアウト設定など）のために、必要時にそれを制限または使用できない１つ以上の制御不可能な車両１０７ａ…１０７ｎも含む。制御不能な車両１０７ａ…１０７ｎは、システム１００の他のエンティティに通信可能に結合された１つ以上の応答車両１０７（信号線１４３によって反映される）、およびシステム１００の他のエンティティと通信可能に結合されない１つ以上の非応答車両１０７を含み得る。制御可能な車両１０３ａ…１０３ｎおよび制御不能な車両１０７ａ…１０７ｎは、本明細書では、いくつかの場合で車両と呼ばれることがある。
【００３２】
図１および残りの図では、参照番号の後の文字、例えば「１０３ａ」は、その特定の参照番号を有する要素への参照を表す。続く文字のないテキストの参照番号、例えば「１０３」などは、その参照番号を持つ要素のインスタンスへの一般的な参照を表す。図１に示されるシステム１００は例として提供され、この本開示により検討されるシステム１００および／またはさらなるシステムは、追加および／またはより少ないコンポーネントを含むことができたり、コンポーネントを組み合わせること、ならびに／あるいはコンポーネントの１つ以上を追加のコンポーネントに分割することなどができることを理解していただきたい。例えば、システム１００は、任意の数の制御可能な車両１０３、制御不能な車両１０７、交通監視デバイス１０９、ネットワーク１０５、またはサーバ１０１を含むことができる。
【００３３】
ネットワーク１０５は、有線および／または無線の従来タイプであり得、スター構成、トークンリング構成、または他の構成を含む多数の異なる構成を有し得る。例えば、ネットワーク１０５は、１つ以上のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、パブリックネットワーク、プライベートネットワーク、仮想ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ピアツーピアネットワーク、近距離無線ネットワーク（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣなど）、車両ネットワーク、および／または複数のデバイスが通信できる他の相互接続されたデータパスを含み得る。
【００３４】
ネットワーク１０５は、様々な異なる通信プロトコルでデータを送信するための電気通信ネットワークの一部に結合されるか、またはそれを含むことができる。プロトコルの例には、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、セキュアハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰＳ）、ダイナミックアダプティブストリーミングオーバＨＴＴＰ（ＤＡＳＨ）、リアルタイムストリーミングプロトコル（ＲＴＳＰ）、リアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）およびリアルタイムトランスポート制御プロトコル（ＲＴＣＰ）、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ（ＷＳ）、ワイヤレスアクセスプロトコル（ＷＡＰ）、様々なメッセージングプロトコル（ＳＭＳ、ＭＭＳ、ＸＭＳ、ＩＭＡＰ、ＳＭＴＰ、ＰＯＰ、ＷｅｂＤＡＶなど）、または他の適切なプロトコルが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０５は、ＤＳＲＣ（専用短距離通信）、ＷＡＶＥ、８０２．１１ｐ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ＋ネットワーク、ＷｉＦｉＴＭ、衛星ネットワーク、車車間（Ｖ２Ｖ）ネットワーク、車両対インフラストラクチャ／インフラストラクチャ対車両（Ｖ２Ｉ／Ｉ２Ｖ）ネットワーク、または他のいずれかのワイヤレスネットワークなどの接続を使用する無線ネットワークである。図１は、サーバ１０１、交通監視デバイス１０９、制御可能な車両１０３、および応答車両１０７に結合するネットワーク１０５の単一のブロックを示しているが、ネットワーク１０５は、上記のように、実際には、ネットワークの任意の数の組み合わせを備えてもよいことを理解していただきたい。
【００３５】
サーバ１０１は、プロセッサ、メモリ、およびネットワーク通信機能（例えば、通信ユニット）を含むハードウェアおよび／または仮想サーバを含む。サーバ１０１は、信号線１４５によって反映されるように、ネットワーク１０５に通信可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、サーバは、システム１００の他のエンティティ、例えば、制御可能な車両１０３、応答車両１０７、および／または交通監視デバイス１０９の間でデータを送受信することができる。図示されるように、サーバ１０１は、本明細書の他の箇所でさらに説明するように、交通緩和アプリケーション１２０のインスタンス１２０ａを含むことができる。
【００３６】
交通監視デバイス１０９ａ…１０９ｎは、プロセッサ、メモリ、およびネットワーク通信機能（例えば、通信ユニット）を含むハードウェアおよび／または仮想デバイスを含む。交通監視デバイス１０９は、信号線１４７によって反映されるように、ネットワーク１０５に通信可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、交通監視デバイス１０９は、道路上の交通を監視し、道路上の交通を説明する交通データを生成するために、高い位置に取り付けられた、および／または道路の様々な道路セグメントの路傍に位置する監視デバイスであり得る。いくつかの実施形態では、道路の交通データは、複数のタイムスタンプでの道路の様々な道路セグメントに関連付けられた流量、車両密度、車両速度などを含むことができる。他のタイプの交通データも可能であり、検討されている。
【００３７】
いくつかの実施形態では、各交通監視デバイス１０９は、道路の対応する道路セグメントを監視し、対応する道路セグメントの交通データを生成し、対応する道路セグメントに関連付けられた交通データを道路の交通データとしてシステム１００の他のエンティティに送信することができる（例えば、制御可能な車両１０３、サーバ１０１など）。いくつかの実施形態では、交通監視デバイス１０９は、センサ範囲内の対応する道路セグメントの画像をキャプチャするように構成された１つ以上の画像センサ（例えば、監視カメラ）、およびキャプチャ画像を分析して対応する道路セグメントに関連付けられた交通データを生成する１つ以上の処理ユニットを含み得る。一例として、交通監視デバイス１０９は、キャプチャされた画像に対して画像処理を実行して、所定の時間期間（例えば５秒）に
交通監視デバイス１０９を通過する対応する道路セグメントを移動する車両の数を決定し、それに応じて、対応する道路セグメントに関連付けられた流量を計算することができる。道路上の交通を監視し、道路の交通データを生成するための他の実装形態も可能であり、検討されることを理解していただきたい。
【００３８】
プロセッサ１１５は、様々な入力／出力、論理的、および／または数学的動作を実行することにより、ソフトウェア命令（例えば、タスク）を実行し得る。プロセッサ１１５は、データ信号を処理するための様々なコンピューティングアーキテクチャを有し得る。プロセッサ１１５は、物理的および／または仮想的であり得、単一のコアあるいは複数の処理ユニットおよび／またはコアを含み得る。制御可能な車両１０３の状況で、プロセッサは、自動車などの制御可能な車両１０３に実装された電子制御ユニット（ＥＣＵ）であってもよいが、他のタイプのプラットフォームも可能であり、検討されている。ＥＣＵは、交通緩和アプリケーション１２０によるアクセスおよび／または検索のために、車両データストア１２１の車両動作データとしてセンサデータを受信および格納することができる。いくつかの実装形態では、プロセッサ１１５は、電子ディスプレイ信号を生成および入力／出力デバイスに提供し、画像の表示をサポートし、車両移動データを生成および送信し、様々なタイプの交通状況分析および最適速度計算などを含む、複雑なタスクを実行することができる。いくつかの実装形態では、プロセッサ１１５は、バス１５４を介してメモリ１１７に結合され、そこからデータおよび命令にアクセスし、そこにデータを格納することができる。バス１５４は、プロセッサ１１５を、例えばセンサ１１３、メモリ１１７、通信ユニット１１９、および／または車両データストア１２１を含む制御可能な車両１０３の他のコンポーネントに結合することができる。
【００３９】
交通緩和アプリケーション１２０は、交通渋滞を解決し、交通変動を緩和するために実行可能なソフトウェアおよび／またはハードウェア論理を含む。図１に示すように、サーバ１０１および制御可能な車両１０３ａ…１０３ｎは、交通緩和アプリケーション１２０のインスタンス１２０ａおよび１２０ｂ…１２０ｎを含むことができる。いくつかの実施形態では、各インスタンス１２０ａおよび１２０ｂ…１２０ｎは、図２に示される交通緩和アプリケーション１２０の１つ以上のコンポーネントを含むことができ、インスタンスが存在する場所に応じて本明細書で説明する機能を完全または部分的に実行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、交通緩和アプリケーション１２０は、これらに限定されないがフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、アプリケーション特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせなどを使用して、１つ以上のコンピュータデバイスの１つ以上のプロセッサにより実行可能なソフトウェアを使用して実装され得る。交通緩和アプリケーション１２０は、センサデータ、交通データ、車両移動データなどを受信および処理し、バス１５４を介して、メモリ１１７、通信ユニット１１９、車両データストア１２１、および様々なアクチュエータならびに／あるいはモチベータなどの制御可能な車両１０３の他の要素と通信することができる。例えば、交通緩和アプリケーション１２０は、制御可能な車両１０３の車両移動を制御するために、制御可能な車両１０３の１つ以上の速度アクチュエータに目標緩和速度を伝達することができ、それによって交通渋滞を緩和し、道路上の交通変動を滑らかにする。交通緩和アプリケーション１２０は、少なくとも図２〜図１０Ｂを参照して以下で詳細に説明される。
【００４０】
メモリ１１７は、非一時的なコンピュータ使用可能（例えば、読み取り可能、書き込み可能など）媒体を含み、これは、プロセッサ１１５により処理するため、またはそれと接続して、命令、データ、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コード、ルーチンなどを含み、格納し、通信し、伝搬し、または搬送できる有形の非一時的な装置またはデバイスであり得る。例えば、メモリ１１７は、交通緩和アプリケーション１２０を格納してもよい。いくつかの実装形態では、メモリ１１７は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの
うちの１つ以上を含み得る。例えば、メモリ１１７は、これらに限定されないが、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）デバイス、ディスクリートメモリデバイス（例えば、ＰＲＯＭ、ＦＰＲＯＭ、ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ（ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕｅ−ｒａｙＴＭなど）の１つ以上を含み得る。メモリ１１７は単一のデバイスであってもよく、または複数のタイプのデバイスおよび構成を含んでもよいことを理解していただきたい。
【００４１】
通信ユニット１１９は、無線および／または有線接続を使用して（例えば、ネットワーク１０５を介して）通信可能に結合された他のコンピューティングデバイスとデータを送受信する。通信ユニット１１９は、データを送受信するための１つ以上の有線インターフェイスおよび／または無線トランシーバを含むことができる。通信ユニット１１９は、ネットワーク１０５に結合し、他の制御可能な車両１０３、応答車両１０７、交通監視デバイス１０９、および／またはサーバ１０１などのシステム１００の他のエンティティと通信することができる。通信ユニット１１９は、上述のような標準的な通信方法を使用して他のコンピューティングノードとデータを交換することができる。
【００４２】
センサ１１３は、制御可能な車両１０３に適した任意のタイプのセンサを含む。センサ１１３は、制御可能な車両１０３ならびに／あるいはその内部および外部環境の特性を決定するのに適した任意のタイプの信号データを収集するように構成されてもよい。センサ１１３の非限定的な例には、様々な光学センサ（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、２Ｄ、３Ｄ、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）、カメラなど）、音声センサ、動き検出センサ、気圧計、高度計、熱電対、水分センサ、赤外線（ＩＲ）センサ、レーダセンサ、その他のフォトセンサ、ジャイロスコープ、加速度計、速度計、ステアリングセンサ、ブレーキセンサ、スイッチ、車両インジケーターセンサ、フロントガラスワイパーセンサ、地理位置センサ（ＧＰＳ（全地球測位）システム）センサ）、方位センサ、ワイヤレストランシーバ（セルラ、ＷｉＦｉＴＭ、近接場など）、ソナーセンサ、超音波センサ、タッチセンサ、近接センサ、距離センサなどが含まれる。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサ１１３は、制御可能な車両１０３を取り巻く状況コンテキストをキャプチャするために、制御可能な車両１０３の前面、後面、右側、および／または左側に提供される外部に面するセンサを含んでもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、センサ１１３は、ビデオ画像および静止画像を含む画像を記録するように構成された１つ以上の画像センサ（例えば、光学センサ）を含むことができ、適用可能な任意のフレームレートを使用してビデオストリームのフレームを記録でき、何らかの該当する方法を使用してキャプチャされたビデオおよび静止画像をエンコードおよび／または処理することができる。いくつかの実施形態では、画像センサは、センサ範囲内の周囲環境の画像をキャプチャできる。例えば、車両の状況では、画像センサは、道路、路傍構造、建物、静的道路オブジェクト（例えば、レーン、道路標示、交通標識、交通コーン、バリケードなど）、および／または動的道路オブジェクト（例えば、周囲の制御可能な車両１０３および制御不能な車両１０７、道路労働者、建設車両など）などを含む制御可能な車両１０３の周囲の環境をキャプチャすることができる。いくつかの実施形態では、画像センサは、制御可能な車両１０３の移動方向に対して任意の方向（前方、後方、側方、上方、下方を向くなど）で感知するために、車両の屋根および／または制御可能な車両１０３の内側に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、画像センサは多方向（例えば、ＬＩＤＡＲ）であってもよい。
【００４４】
車両データストア１２１は、様々なタイプのデータを記憶する非一時的記憶媒体を含む。例えば、車両データストア１２１は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスなどのバスを使用して、所与の制御可能な車両１０３の異なるコンポーネント間で通信さ
れる車両データを格納してもよい。いくつかの実施形態では、車両データは、これらのコンポーネントの動作状態、例えば、トランスミッション、車両速度、加速、減速、車輪速度（毎分回転数−ＲＰＭ）、操舵角、制動力などを監視するために、制御可能な車両１０３の異なるコンポーネントに結合された複数のセンサ１１３から収集された車両動作データを含み得る。いくつかの実施形態では、車両データは、制御可能な車両１０３の１つ以上の画像センサによってキャプチャされた複数の道路シーン画像、およびこれらの画像に関連付けられた画像データを含み得る。いくつかの実施形態では、これらのキャプチャされた画像を処理して、レーン情報（例えば、制御可能な車両１０３が移動する車両のレーンなど）および／または制御可能な車両１０３の他の情報を決定することができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、複数のタイムスタンプで制御可能な車両１０３の車両移動を記述する車両移動データを格納してもよい。各タイムスタンプについて、制御可能な車両１０３の車両移動データは、対応するタイムスタンプでの、車両速度、制御可能な車両１０３の地理的位置を示す車両位置（例えば、ＧＰＳ座標）、制御可能な車両１０３が移動するレーンを示す車両レーンなどを含むことができる。他のタイプの車両移動データも可能であり、検討されている。いくつかの実施形態では、各制御可能な車両１０３は、その車両移動データを他の制御可能な車両１０３およびその通信範囲内に位置する応答車両１０７ならびに／あるいはサーバ１０１（例えば２秒ごと）に定期的に送信することができる。制御可能な車両１０３はさらに、複数のタイムスタンプで他の制御可能な車両１０３および応答車両１０７の車両移動を記述する車両移動データを受信し、これらの車両の車両移動データを車両データストア１２１に格納してもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、複数のタイムスタンプで道路の様々な道路セグメント上の交通を記述する交通データを格納してもよい。各タイムスタンプでの道路の各道路セグメントについて、道路の交通データは、対応するタイムスタンプでの道路セグメントの所定の距離に存在する車両の数を示す車両密度（例えば、４０台／ｋｍ）、対応するタイムスタンプで所定の時間期間に道路セグメント上の静的な観測点を通過する車両の数を示す流量（例えば、４０００台／ｈ）、対応するタイムスタンプで道路セグメント上を移動する車両の平均速度を示す車両速度（例えば、１００ｋｍ／ｈ）、などを含み得る。他のタイプの交通データも可能であり、検討されている。
【００４７】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、道路上の交通の流れの様々な特性を示す交通メトリックも格納してもよい。いくつかの実施形態では、交通メトリックは、道路に関連付けられた、道路容量（例えば、５４００台／ｈ）、容量車両密度（例えば、６０車両／ｋｍ）、渋滞車両密度（例えば、１８０台／ｋｍ）などを含むことができる。他の交通メトリックも可能であり、検討されている。
【００４８】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、１つ以上の交通モデル、および１つ以上の交通モデルに対応する１つ以上の車両通過モデルを格納してもよい。いくつかの実施形態では、交通モデルは、道路上の交通の流れおよび道路の１つ以上のオープンレーンの交通の流れを記述することができる。いくつかの実施形態では、道路上の交通の流れは１つ以上の交通の流れを含むことができ、各交通の流れは道路の１つのレーンを流れることができる。同様に、道路の１つ以上のオープンレーンの交通の流れは、１つ以上の交通の流れを含むことができ、各交通の流れは道路の１つのオープンレーンを流れることができる。いくつかの実施形態では、交通モデルに対応する車両通過モデルは、道路上の交通の流れおよび車両速度で移動する制御可能な車両１０３に対する道路の１つ以上のオープンレーンでの交通の流れを記述することができ、こうして、この制御可能な車両１０３を通過する通過の流れを記述する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、初期交通状況図、道路の道路特
性（例えば、制限速度、レーンの数など）、道路の１つ以上のオープンレーンの道路特性（例えば、オープンレーンの数など）、ならびに／あるいは交通モデルおよび／または車両通過モデルを生成するための他のタイプのデータを格納してもよい。いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、１つ以上の制御可能な車両１０３の車両移動を制御するための目標緩和速度を格納し、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにすることもできる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、車両データストア１２１は、データへのアクセスを格納および提供するためのデータストレージシステム（例えば、標準データまたはデータベース管理システム）の一部であり得る。車両データストア１２１に格納された他のタイプのデータも可能であり、検討されている。
【００５１】
他の変形および／または組み合わせも可能であり、検討されている。図１に示されるシステム１００は一例示的なシステムを表し、様々に異なるシステム環境および構成が検討され、本開示の範囲内であることを理解していただきたい。例えば、様々な行為および／または機能をサーバからクライアントに移動したり、その逆を行うことができたり、データを単一のデータストアに統合したり、または追加のデータストアにさらに分割できたり、いくつかの実装形態では、追加の、またはより少ないコンピューティングデバイス、サービス、および／またはネットワークを含むことができたり、ならびにクライアント側またはサーバ側の様々な機能を実装することができる。さらに、システムの様々なエンティティを単一のコンピューティングデバイスまたはシステムに統合したり、追加のコンピューティングデバイスまたはシステムなどに分割することができる。
【００５２】
図２は、一例示的な交通緩和アプリケーション１２０のブロック図である。図示されるように、交通緩和アプリケーション１２０は、交通緩和イニシエータ２０２、モデル生成部２０４、交通変動解析部２０６、および目標速度計算部２０８を含み得るが、交通緩和アプリケーション１２０は、これらに限定されないが、構成エンジン、トレーニングエンジン、暗号化／復号化エンジンなどの追加のコンポーネントを含み得たり、および／またはこれらの様々なコンポーネントを単一のエンジンに組み合わせたり、追加のエンジンに分割したりすることができることを理解していただきたい。
【００５３】
交通緩和イニシエータ２０２、モデル生成部２０４、交通変動解析部２０６、および目標速度計算部２０８は、ソフトウェア、ハードウェア、または前述の組み合わせとして実装されてもよい。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２、モデル生成部２０４、交通変動解析部２０６、および目標速度計算部２０８は、バス１５４および／またはプロセッサ１１５によって互いにおよび／またはコンピューティングデバイス１５２の他のコンポーネントに通信可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、コンポーネント１２０、２０２、２０４、２０６、および／または２０８のうちの１つ以上は、それらの機能を提供するためにプロセッサ１１５によって実行可能な命令のセットである。さらなる実施形態では、１２０、２０２、２０４、２０６、および／または２０８のうちの１つ以上は、メモリ１１７に格納可能であり、それらの機能を提供するためにプロセッサ１１５によってアクセス可能および実行可能である。前述の実施形態のいずれにおいても、これらのコンポーネント１２０、２０２、２０４、２０６、および／または２０８は、プロセッサ１１５およびコンピューティングデバイス１５２の他のコンポーネントとの連携および通信に適合され得る。交通緩和アプリケーション１２０、およびそのコンポーネント２０２、２０４、２０６、および２０８は、少なくとも図３〜図１０Ｂを参照して以下でさらに詳細に説明される。
【００５４】
本明細書の他の箇所で説明するように、交通緩和アプリケーション１２０は、１つ以上の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定して交通渋滞を解消し、道路上の交通変動
を滑らかにする論理実行可能ファイルを含む。一例として、一般的な交通渋滞状態１０００が図１０Ａに示されている。示されるように、図１０Ａは、交通渋滞が発生する渋滞エリア１０１２、および車両がまだ前進できる交通移動エリア１０１４を含む道路１０１０を示す。交通移動エリア１０１４は、道路１０１０の移動方向１０１５で渋滞エリア１０１２の上流に位置してもよい。図示されているように、道路１０１０は４つのレーン（例えば、レーン１００３、レーン１００５、レーン１００７、レーン１００９）を含む。こうして、道路１０１０上の交通の流れは４つの交通の流れを含むことができ、各交通の流れは道路１０１０の１つのレーンを通って流れることができる。道路１０１０には、道路１０１０に沿って配置された複数の交通監視デバイス１０９を設けることもできる。本明細書の他の箇所で説明するように、交通監視デバイス１０９は、交通を監視し、複数のタイムスタンプで道路１０１０上の交通を記述する交通データを生成することができる。
【００５５】
図１０Ａに示されるように、車両は、移動方向１０１５で道路１０１０の各レーンを移動することができる。いくつかの実施形態では、道路１０１０上を移動する車両は、１つ以上の制御可能な車両１０３および１つ以上の制御不能な車両１０７を含むことができる。制御可能な車両１０３は、その所有者の能力および／または許可を有して、車両移動データ、交通データなどを他の応答エンティティ（例えば、他の制御可能な車両１０３、応答車両１０７、交通監視デバイス１０９、サーバ１０１など）と相互通信でき、目標緩和速度を受信または計算でき、ならびに車両速度を目標緩和速度に調整して、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにすることができる。
【００５６】
他方、制御不能な車両１０７は、目標緩和速度を受信または計算すること、およびその車両速度を目標緩和速度に調整して、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにすることができない、またはできない可能性がある。この本開示において、制御可能な車両１０３は、接頭辞「Ｃ」（制御可能）を備える参照番号によって示され得る。例えば、図１０Ａに示すように、道路１０１０のレーン１００５を移動する車両は、制御可能な車両Ｃ１０５２、Ｃ１０５０、Ｃ１０５４、および制御不能な車両１０７ｂ〜１０７ｇのランダムな混合物である。これらの制御不能な車両１０７の中で、制御不能な車両１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｇは、応答車両１０７（制御が制限されているか、利用されていない／不要である）であり得、一方、制御不能な車両１０７ｂ、１０７ｅ、１０７ｆは非応答車両１０７であり得る。
【００５７】
車両が道路１０１０に沿って移動するとき、車両は１つ以上の通過挙動を実行し得る。例えば、１つのレーンを移動する車両は、そのより高い車両速度のために、道路１０１０の他のレーンを移動する１つ以上の車両を通過する場合がある。車両は、現在のレーンを移動する１つ以上の車両を通過するために、通過操作を実行する場合もある。一例として、図１０Ａに示される交通状況では、制御可能な車両Ｃ１０５０は、他のレーンの他の車両と比較して、より低い車両速度でレーン１００５を移動することができる。こうして、レーン１００７を移動する制御不能な車両１０７ａは、レーン１００５を移動する制御可能な車両Ｃ１０５０を通過することができる。この例では、レーン１００５の制御可能な車両Ｃ１０５２は、レーン１００５でその前方を移動する他の車両を通過するために通過操作を実行してもよい。例えば、レーン１００７に十分なスペースがある場合、制御可能な車両Ｃ１０５２は、レーン１００５からレーン１００７にシフトするためにレーン変更操作を実行し、制御可能な車両Ｃ１０５２がレーン１００７を移動しながら、レーン１００５を移動する制御不能な車両１０７ｂおよび制御可能な車両Ｃ１０５０を通過し、それから別のレーン変更操作を実行してレーン１００７からレーン１００５に戻ることができる。この通過操作の結果として、制御可能な車両Ｃ１０５２は、レーン１００５の制御不能な車両１０７ｂの後方の車両位置から、レーン１００５の制御可能な車両Ｃ１０５０の前の車両位置まで通過することができる。代替として、制御可能な車両１０７ｂおよび制御可能な車両Ｃ１０５０を通過した後、制御可能な車両Ｃ１０５２は、レーン１００７で
の移動を継続したり、または別の変更操作を実行してレーン１００７から道路１０１０の異なるレーン（例えば、レーン１００９）にシフトしたりすることができる。この本開示では、車両の通過挙動は、上記の例で説明した制御不能な車両１０７ｂおよび制御可能な車両Ｃ１０５２によって実行される任意の通過操作を指し得る。他のタイプの通過挙動も可能であり、検討されている。
【００５８】
図３は、交通渋滞に対処し、交通変動を緩和するための一例示的な方法３００のフローチャートである。ブロック３０２において、交通緩和イニシエータ２０２は、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両１０３を決定してもよい。いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両１０３を決定するために、交通緩和イニシエータ２０２が道路上の交通渋滞を決定してもよい。例えば、交通緩和イニシエータ２０２は、道路の交通データを分析し、渋滞した流量閾値（例えば、２０台／ｈ未満）を満たす渋滞エリアの流量を有する道路上の渋滞エリアを決定し、こうして渋滞エリアに交通渋滞が存在していると決定することができる。図１０Ａに示される例では、交通緩和イニシエータ２０２は、道路１０１０の渋滞エリア１０１２が実際に渋滞していると決定することができる。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２はまた、渋滞した地域の地理的位置（例えば、ＧＰＳ座標）を決定してもよい。渋滞した地域の地理的位置は、交通渋滞の地理的位置と呼ばれる場合もある。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、他のエンティティ（例えば、サーバ１０１、交通監視デバイス１０９など）から交通渋滞を記述する情報を受信する場合がある。
【００５９】
いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、交通渋滞の上流に位置する第１の制御可能な車両１０３を決定してもよく、第１の制御可能な車両１０３は、第１の制御可能な車両１０３と渋滞距離閾値（例えば、４５ｍ超）を満たす交通渋滞との間の距離を有してもよい。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、渋滞距離閾値を満たす交通渋滞までの距離を有する渋滞の上流に位置する複数の制御可能な車両１０３を決定してもよく、これらの複数の制御可能な車両１０３の中から第１の制御可能な車両１０３をランダムに選択してもよい。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、これらの複数の制御可能な車両１０３の中で交通渋滞までの距離が最も短い制御可能な車両１０３を決定してもよく、この制御可能な車両１０３を第１の制御可能な車両１０３と決定してもよい。第１の制御可能な車両１０３を決定するための他の実装形態も可能であり、検討されている。
【００６０】
いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、第１の制御可能な車両１０３に関連付けられた緩和道路セグメントを決定してもよい。以下で詳細に説明するように、第１の制御可能な車両１０３は、緩和道路セグメントに沿って移動し、緩和道路セグメントの１つ以上のレーンを流れる交通の流れを調整して、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにすることができる。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、交通渋滞の上流に位置する緩和道路セグメントを決定することができ、緩和道路セグメントは、緩和道路セグメント（例えば、中心点、緩和道路セグメントの開始点から２０ｍなど）に対して所定の位置にある第１の制御可能な車両１０３を含む所定のカバーエリア（例えば、６０ｍ）を有することができる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、道路上の交通波に基づいて緩和道路セグメントを決定してもよい。本明細書の他の箇所で説明するように、交通変動解析部２０６は、道路上の１つ以上の交通波および交通波の１つ以上の変動サイクルを決定することができる。交通波の各変動周期は、車両が前方に移動できない交通停止領域および車両がまだ前方に移動できる交通移動領域を含んでもよい。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、その中に第１の制御可能な車両１０３を含み、交通波
の１つ以上の変動サイクルを含む緩和道路セグメントのカバーエリアを有する緩和道路セグメントを決定し得る。第１の制御可能な車両１０３に関連付けられた緩和道路セグメントを決定するための他の実装形態も可能であり、検討されている。
【００６２】
図１０Ａの例を続けると、交通緩和イニシエータ２０２は、第１の制御可能な車両１０３を、道路１０１０のレーン１００５を移動する制御可能な車両Ｃ１０５０であると決定することができる。この例では、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントを緩和道路セグメント１０２０に決定することもできる。図１０Ａに示されるように、緩和道路セグメント１０２０は、渋滞エリア１０１２の交通渋滞の上流に位置してもよく、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０は、緩和道路セグメント１０２０に沿ってレーン１００５を移動してもよい。
【００６３】
ブロック３０４で、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける制御レーンを決定することができ、制御レーンは、第１の制御可能な車両１０３を含むことができ、第１の制御可能な車両１０３によって妨害可能であり得る。例えば、第１の制御可能な車両１０３は、他のレーンの周囲の車両の車両速度よりも低い車両速度で制御レーンを移動するように制御され得、こうして、緩和道路セグメントの他のレーンを流れる交通の流れと比較すると、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３の後ろの交通の流れを妨害する。図１０Ａの例を続けると、交通緩和イニシエータ２０２は、制御レーンを、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０を含むレーン１００５であると決定することができる。
【００６４】
ブロック３０６では、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントの１つ以上の妨害可能レーンをオプションで決定することができ、妨害可能レーンは制御レーンとは異なる場合がある。いくつかの実施形態では、妨害可能レーンを決定するために、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３に近接して位置する制御可能な近接車両１０３を決定し、１つ以上の制御可能な近接車両１０３を含む妨害可能レーンを決定してもよい。こうして、第１の制御可能な車両１０３によって妨害可能である制御レーンと同様に、妨害可能レーンは、妨害可能レーンに含まれる制御可能な近接車両１０３によって妨害可能であり得る。
【００６５】
いくつかの実施形態では、制御可能な近接車両１０３を決定するために、交通緩和イニシエータ２０２が、近接距離閾値（例えば、５ｍ未満）を満たす制御レーンの制御可能な車両１０３と第１の制御可能な車両１０３との間の距離を有する制御可能な車両１０３を決定し、およびこの制御可能な車両１０３を制御可能な近接車両１０３と決定してもよい。妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３は制御レーンの第１の制御可能な車両１０３に近接して配置されているため、制御可能な近接車両１０３を第１の制御可能な車両１０３と一緒に制御して、交通渋滞を協調的に緩和することができる。この実装形態は、交通の流れが妨害されるレーンの数が多いために交通渋滞を緩和するのに必要な時間を短縮できるため、特に有利である。しかし、交通緩和アプリケーション１２０は、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３のみが制御レーンを流れる交通の流れを妨害／調整するように制御され、一方、妨害可能レーンの車両１０３は制御されないため、これらの妨害可能レーンを流れる交通の流れは妨害されない場合でも、交通渋滞を緩和できることを理解していただきたい。
【００６６】
図１０Ａの例を続けると、交通緩和イニシエータ２０２は、制御可能な車両Ｃ１０３０と第１の制御可能な車両Ｃ１０５０との間の道路１０１０の移動方向１０１５に沿った距離、および制御可能な車両Ｃ１０９０と第１の制御可能な車両Ｃ１０５０との間の移動方向１０１５に沿った距離が近接距離閾値（例えば、５ｍ未満）を満たすことを決定することができる。こうして、交通緩和イニシエータ２０２は、制御可能な車両Ｃ１０３０および制御可能な車両Ｃ１０９０を、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０に近接して位置する制
御可能な近接車両１０３であると決定し得る。示されるように、制御可能な近接車両Ｃ１０３０は、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０の下流に配置されてもよく、一方、制御可能な近接車両Ｃ１０９０は、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０の上流に配置されてもよい。この例では、交通緩和イニシエータ２０２は、制御可能な近接車両Ｃ１０３０を含むレーン１００３を第１の妨害可能レーンに、および制御可能な近接車両Ｃ１０９０を含むレーン１００９を緩和道路セグメント１０２０の第２の妨害可能レーンに決定してもよい。
【００６７】
ブロック３０８では、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンを決定することができ、オープンレーンは制御レーンおよび妨害可能レーンとは異なる場合がある。いくつかの実施形態では、オープンレーンは、制御レーンに直接隣接または間接的に隣接していてもよい（例えば、オープンレーンと制御レーンは、それらの間に他のレーンが位置してもしなくてもよい）。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、上述のように緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３に近接して位置する制御可能な近接車両１０３を決定し、これらの制御可能な近接車両１０３を除外するオープンレーンを決定してもよい。オープンレーンは制御レーンとは異なり、制御可能な近接車両１０３を除外しているため、オープンレーンは第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３によって妨害不可能な可能性があり、こうして緩和道路セグメントでは、オープンレーンを流れる交通の流れを妨害できない。緩和道路セグメントには複数のオープンレーンが含まれる場合があり、これらのオープンレーンは直接または間接的に互いに隣接する場合があることを理解していただきたい（例えば、２つのオープンレーンがその間に制御レーンおよび／または妨害可能レーンを有する場合と有しない場合がある）。
【００６８】
図１０Ａの例を続けると、交通緩和イニシエータ２０２は、レーン１００７が第１の制御可能な車両Ｃ１０５０、または第１の制御可能な車両Ｃ１０５０に近接して位置する制御可能な近接車両Ｃ１０３０および制御可能な近接車両Ｃ１０９０のいずれも含まないと決定することができる。こうして、交通緩和イニシエータ２０２は、レーン１００７を、レーン１００７を流れる交通の流れが妨害され得ないオープンレーンであると決定することができる。こうして、この例では、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメント１０２０が制御レーン１００５、妨害可能レーン１００３、妨害可能レーン１００９、およびオープンレーン１００７を含むと決定することができる。交通緩和イニシエータ２０２は、制御レーン１００５を流れる交通の流れが第１の制御可能な車両Ｃ１０５０によって妨害可能であり、妨害可能なレーン１００３を流れる交通の流れが制御可能な近接車両Ｃ１０３０によって妨害可能であり、妨害可能レーン１００９を流れる交通の流れが制御可能な近接車両Ｃ１０９０によって妨害可能であり、オープンレーン１００７を流れる交通の流れが妨害不可能であると決定することもできる。
【００６９】
ブロック３１０では、交通緩和アプリケーション１２０は、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３に目標緩和速度を適用することができる。ブロック３１２では、緩和道路セグメントが１つ以上の妨害可能レーンを含む場合、交通緩和アプリケーション１２０はまた、１つ以上の妨害可能レーンの１つ以上の制御可能な近接車両１０３に目標緩和速度を適用し得る。以下で詳細に説明するように、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３に適用される目標緩和速度は、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れを調整することができ、それによって緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する。いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４、交通変動解析部２０６、および目標速度計算部２０８は、１つ以上のオープンレーンの交通状態および他の要因に基づいて、第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定してもよい。
【００７０】
図４は、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定するための一
例示的な方法４００のフローチャートである。方法４００は、緩和道路セグメントが少なくとも１つのオープンレーンおよび任意の数の妨害可能レーンを含む様々な交通状況で第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定するために適用可能であることを理解していただきたい。いくつかの実施形態では、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３に適用される目標緩和速度は、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンを移動する他の車両の車両速度よりも低くてもよく、したがって、第１の制御可能な車両１０３は１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れと比較して、制御レーンを流れる交通の流れを妨害し得る。同様に、目標緩和速度が妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３に適用されると、制御可能な近接車両１０３は、１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れと比較して、妨害可能レーンを流れる交通の流れも妨害する可能性がある。その結果、制御レーンで第１の制御可能な車両１０３の後ろに、および妨害可能レーンで制御可能な近接車両１０３の後ろに移動する車両は、１つ以上のオープンレーンにシフトできる場合、１つ以上のレーン変更操作を実行する可能性が高い。これらの車両が１つ以上のオープンレーンに移動すると、これらの車両は制御レーンを移動する第１の制御可能な車両１０３および／または妨害可能レーンを移動する制御可能な近接車両１０３を通過し、より速い移動で進み得る。
【００７１】
いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントが単一のオープンレーンを含む場合、目標緩和速度は、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３が目標緩和速度で対応するレーンを移動するとき、唯一のオープンレーンを流れる交通の流れが第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する通過流量を増加または最大化することができる。緩和道路セグメントが複数のオープンレーンを含む場合、目標緩和速度は、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３が目標緩和速度で対応するレーンを移動するとき、これら複数のオープンレーンを流れる交通の流れが第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する全体の通過流量を増加または最大化することができる。この実装形態は、交通渋滞を有利に緩和することができる。例えば、全体の通過流量を増加または最大化するために、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３は、十分に低い目標緩和速度で移動することができ、それにより交通渋滞に向かう上流の交通を十分に調整する。加えて、全体の通過流量が増加または最大化されると、目標緩和速度で移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３は、交通渋滞に向かう上流の交通を制限できると同時にさらに、緩和道路セグメントの下流に位置する道路セグメントによって収容され得るこの上流交通の一部が、１つ以上のオープンレーンを前進することをできるようにする。
【００７２】
ブロック４０２で、モデル生成部２０４は、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することができる。妨害されない交通状況では、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および１つ以上の妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３は、目標緩和速度で制御されない可能性があり、したがって、制御レーンおよび妨害可能レーンを流れる交通の流れは、緩和道路セグメントで妨害されない場合がある。こうして、緩和道路セグメントの道路のすべてのレーンを流れる交通の流れ（例えば、制御レーン、妨害可能レーン、およびオープンレーン）は、妨害されない交通状況では妨害されない可能性がある。
【００７３】
いくつかの実施形態では、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムは、必ずしも道路のすべてのレーンが妨害されないので、道路上（こうして、また道路の緩和道路セグメント上）の交通の流れを記述してもよい。いくつかの実施形態では、第１の交通ダイアグラムは、妨害されない交通状況の道路における流量と道路上の車両密度との関係、および／または車両速度と道路上の車両密度との関係を示し得る。本明細書の他の箇所で説明するように、道路上の車両密度は、特定のタイムスタンプで道路
の所定の距離に存在する車両の数（例えば、４０台／ｋｍ）を示すことができ、道路上の流量は、対応するタイムスタンプで所定の時間期間に静的な観測点を通過する、道路上を移動する車両の数（例えば、４０００台／ｈ）を示すことができる。
【００７４】
ブロック４０４で、モデル生成部２０４は、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成し得る。妨害された交通状況では、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および１つ以上の妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３は目標緩和速度で制御され得、したがって、第１の制御可能な車両１０３は制御レーンを流れる交通の流れを妨害することができ、制御可能な近接車両１０３は緩和道路セグメントの１つ以上の妨害可能レーンを流れる交通の流れを妨害することができる。こうして、緩和道路セグメントにおける制御レーンを流れる交通の流れおよび緩和道路セグメントにおける１つ以上の妨害可能レーンを流れる交通の流れは妨害され得、一方、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れは妨害されない交通状況で妨害されない場合がある。
【００７５】
いくつかの実施形態では、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムは、制御レーンおよび１つ以上の妨害可能レーンは妨害されるが、道路の緩和道路セグメントでは、１つ以上のオープンレーンが妨害されないので、道路の１つ以上のオープンレーンの交通の流れを記述することができる。いくつかの実施形態では、第２の交通ダイアグラムは、道路の１つ以上のオープンレーンにおける流量と車両密度との関係、および／または妨害された交通状況の道路の１つ以上のオープンレーンにおける車両速度と車両密度との関係を示してもよい。第１の交通ダイアグラムと同様に、道路の１つ以上のオープンレーンの車両密度は、特定のタイムスタンプで１つ以上のオープンレーンの所定の距離上に存在する車両の数（例えば、１５台／ｋｍ）を示すことができ、道路の１つ以上のオープンレーンの流量は、対応するタイムスタンプで所定の時間期間に静的な観測点を通過する１つ以上のオープンレーンを移動する車両の数（例えば、２７００台／ｈ）を示すことができる。
【００７６】
図５は、道路の緩和道路セグメントに関連付けられた交通モデルを生成するための一例示的な方法５００のフローチャートであり、交通モデルは、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムおよび妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを含み得る。ブロック５０２で、モデル生成部２０４は、道路の交通データを受信し得る。例えば、モデル生成部２０４は、交通監視デバイス１０９から道路の交通データを受信してもよい。本明細書の他の箇所で説明するように、道路の交通データは、複数のタイムスタンプで道路の様々な道路セグメント上の交通を記述してもよい。各タイムスタンプでの道路の各道路セグメントについて、道路の交通データは、対応するタイムスタンプの道路セグメントに関連付けられた、車両密度（例えば、４０台／ｋｍ）、流量（例えば、４０００台／ｈ）、車両速度（例えば、１００ｋｍ／ｈ）などを含み得る。
【００７７】
ブロック５０４で、モデル生成部２０４は、道路の交通データに基づいて、道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算してもよい。道路に関連付けられた交通メトリックは、道路上の交通の流れの様々な特性を示してもよい。いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４は、道路の最大流量を示す道路容量（例えば、５４００台／ｈ）、車両が道路容量に等しい流量で道路を移動する際の道路の車両密度を示す容量車両密度（例えば、６０台／ｋｍ）、交通渋滞のために車両が道路上で動かないままである場合の道路の車両密度を示す渋滞車両密度（例えば、１８０台／ｋｍ）などを決定してもよい。他の交通メトリックも可能であり、検討されている。
【００７８】
ブロック５０６で、モデル生成部２０４は、道路に関連付けられた交通メトリックおよ
び緩和道路セグメントにおけるオープンレーンの数に基づいて、道路の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算し得る。１つ以上のオープンレーンに関連付けられた交通メトリックは、道路の１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れの様々な特性を示し得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のオープンレーンに関連付けられた交通メトリックは、緩和道路セグメントにおけるオープンレーンの数に正比例してもよい。一例として、図１０Ａに示される交通状況では、道路１０００は４つのレーンを含むことができ、緩和道路セグメント１０２０はこれら４つのレーンの中の１つのオープンレーン（例えば、レーン１００７）を含むことができる。この例では、モデル生成部２０４は、道路１０００の道路容量を５４００台／ｈに決定し、道路１０００の１つ以上のオープンレーンの道路容量を１３５０台／ｈに決定することができる（例えば、５４００／４）。
【００７９】
ブロック５０８で、モデル生成部２０４は、道路の１つ以上の道路特性を決定してもよい。いくつかの実施形態では、道路の道路特性は、道路に関連付けられた静的特性（例えば、制限速度、レーンの数など）を示してもよい。モデル生成部２０４は、道路の緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンの道路特性を決定することもできる。同様に、１つ以上のオープンレーンの道路特性は、１つ以上のオープンレーンに関連付けられた静的特性（例えば、制限速度、オープンレーンの数など）を示してもよい。図１０Ａの例を続けると、モデル生成部２０４は、道路１０１０が１２０ｋｍ／ｈの制限速度の４つのレーンを含むことを決定してもよい。この例では、モデル生成部２０４は、道路１０１０の緩和道路セグメント１０２０の１つ以上のオープンレーンが、１２０ｋｍ／ｈの速度制限を有する１つのオープンレーンを含むことも決定し得る。他の道路特性も可能であり、検討されていることを理解していただきたい。
【００８０】
ブロック５１０で、モデル生成部２０４は、初期交通ダイアグラム、道路に関連付けられた交通メトリック、および道路の道路特性に基づいて、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することができる。いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４は、車両データストア１２１から初期交通ダイアグラムを取得してもよい。初期交通ダイアグラムは、交通の流れに関連付けられた、流量、車両密度、車両速度などの間の１つ以上の関係を伴う交通の流れを記述するための基本図であり得る。いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４は、道路に関連付けられた交通メトリック（例えば、道路容量、収容車両密度、渋滞車両密度など）を使用した初期交通ダイアグラムおよび道路の道路特性（例えば、制限速度、レーン数など）の１つ以上のダイアグラムパラメータ、係数値などを調整し得ることによって、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成する。本明細書の他の箇所で説明するように、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムは、必ずしも道路のすべてのレーンが妨害されないので、道路上の交通の流れを記述してもよい。この本開示では、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムは、単に第１の交通ダイアグラムと呼ばれることがある。
【００８１】
ブロック５１２で、モデル生成部２０４は、初期交通ダイアグラム、１つ以上のオープンレーンに関連付けられた交通メトリック、および１つ以上のオープンレーンの道路特性に基づいて、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成し得る。第１の交通ダイアグラムを生成するのと同様に、モデル生成部２０４は、１つ以上のオープンレーンに関連付けられた交通メトリックを使用した初期交通ダイアグラムおよび１つ以上のオープンレーンの道路特性の１つ以上のダイアグラムパラメータ、係数値などを調整し得ることによって、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成する。本明細書の他の箇所で説明するように、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムは、制御レーンおよび１つ以上の妨害可能レーンは妨害されるが
、道路の緩和道路セグメントでは、１つ以上のオープンレーンが妨害されないので、道路の１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れを記述することができる。この本開示では、妨害された交通状況にある１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムは、単に第２の交通ダイアグラムと呼ばれる場合がある。
【００８２】
ブロック５１４で、モデル生成部２０４は、道路の緩和道路セグメントに関連付けられた交通モデルを生成し得る。交通モデルは、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムおよび妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを含み得る。いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４は、同じ座標系で第１の交通ダイアグラムおよび第２の交通ダイアグラムを集約して、交通モデルを生成することができる。
【００８３】
図９Ａは、道路の緩和道路セグメントに関連付けられた一例示的な交通モデル９０２を示している。示されるように、交通モデル９０２は、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム９１２および妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム９１４を含み得る。こうして、第１の交通ダイアグラム９１２は、道路のすべてのレーンが妨害されない交通状況で妨害されないので、道路のすべてのレーンを流れる交通の流れを記述することができる。第２の交通ダイアグラム９１４は、制御レーンが第１の制御可能な車両１０３によって妨害され、１つ以上の妨害可能なレーン１００３が制御可能な近接車両１０３によって妨害され、および１つ以上のオープンレーンが妨害されない交通状況では妨害されないとき、道路の１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れを記述することができる。
【００８４】
図９Ａに示されるように、第１の交通ダイアグラム９１２および第２の交通ダイアグラム９１４は、流量ｑと、対応する交通の流れに関連付けられた車両密度ρとの間の関係で、対応する交通の流れを記述し得る。いくつかの実施形態では、交通の流れに関連付けられた流量ｑ、車両密度ρ、および車両速度ｖは、以下の式１によって互いに関連付けられ得る。
流量ｑ＝車両密度ρ＊車両速度ｖ      ［式１］
いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４が交通の流れに関する一対の要因間の関係（例えば、流量ｑおよび車両密度ρ）を示す交通ダイアグラムを生成すると、モデル生成部２０４は、式１を使用して以前に生成されたその交通ダイアグラムからの、交通の流れに関する他の一対の要因（車両速度ｖと車両密度ρ、車両速度ｖと流量ｑなど）の間の関係を示す他の交通ダイアグラムを導出することができる。この本開示において、交通ダイアグラムは、交通の流れの流量ｑと車両密度ρとの間の関係を示す交通ダイアグラムを参照してもよく、その交通ダイアグラムは交通の流れの車両速度ｖと車両密度ρとの間の関係などを示す。他のタイプの交通ダイアグラムも可能であり、検討されている。
【００８５】
図４を再び参照すると、ブロック４０６で、交通変動解析部２０６は、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することができ、緩和道路セグメントの上流部分は、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３の上流に位置することができる。図６は、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定するための一例示的な方法６００のフローチャートである。いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態は、道路に沿って伝搬する交通波に基づいて決定されてもよい。
【００８６】
ブロック６０２で、交通変動解析部２０６は、道路上の交通波および交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定し得る。道路上の交通波は通常、交通渋滞によって引き起こされる。交通波の非限定的な例には、衝撃波、希薄波などが含まれるが、これらに限定されない。交通波の一例として、交通渋滞が発生した場合、車両は渋滞エリアに到達したときに停止する必要がある。こうして、交通渋滞は、その背後に、交通渋滞のために車両が前進
できない交通停止領域、および車両がまだ前進する可能性がある交通移動領域を引き起こす可能性がある。後方から渋滞エリアに到達する車両の数は、一般に前方の渋滞エリアを離れる車両の数よりも多いため、より多くの上流車両が渋滞エリアに近づくにつれて、交通停止領域が後方に拡大することがよくある。その結果、交通停止領域と交通移動領域との間の境界線は通常静止していない。代わりに、交通停止領域と交通移動領域との間の境界線は、一般に、車両の移動方向とは反対の上流方向の道路に沿って伝搬する交通波（例えば、衝撃波）の形で後方に移動する。
【００８７】
図７は、道路上の交通波および交通波の伝搬パラメータを決定するための一例示的な方法７００のフローチャートである。ブロック７０２で、交通変動解析部２０６は、複数のタイムスタンプで道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データを受信し得る。いくつかの実施形態では、制御可能な車両１０３および／または応答車両１０７が道路に沿って移動するとき、これらの車両は、その車両移動データをサーバ１０１および／または通信範囲内にある他の車両に所定の間隔（例えば、２秒、５秒、１０秒ごとなど）で定期的に送信し得る。こうして、交通変動解析部２０６は、複数のタイムスタンプで道路の様々な道路セグメント上に位置する制御可能な車両１０３および／または応答車両１０７の車両移動データを受信することができる。本明細書の他の箇所で説明するように、特定のタイムスタンプでの車両の車両移動データは、対応するタイムスタンプでの車両の車両位置（例えば、ＧＰＳ座標）、車両速度、車両レーン（例えば、レーン番号）などを含み得る。他のタイプの車両移動データも可能であり、検討されている。
【００８８】
ブロック７０４では、各タイムスタンプについて、交通変動解析部２０６は、対応するタイムスタンプで道路に関連付けられた車両密度分布を決定することができる。車両密度分布は、対応するタイムスタンプでの道路の様々な道路セグメントでの車両密度を記述することができ、対応するタイムスタンプでの道路上に位置する車両の車両移動データおよび妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムに基づいて決定することができる。本明細書の他の箇所で説明するように、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムは、妨害されない交通状況の道路上の交通の流れを、交通の流れに関連付けられた車両速度ｖと車両密度ρとの関係で記述することができる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、タイムスタンプｔ＝ｔ１で道路に関連付けられた車両密度分布を生成するために、交通変動解析部２０６は、道路上に位置する様々な車両（例えば、制御可能な車両１０３および／または応答車両１０７）の車両移動データを分析し、タイムスタンプｔ＝ｔ１でこれらの車両の車両位置、車両速度、車両レーンなどを決定することができる。これらの車両の中の各車両について、交通変動解析部２０６は、タイムスタンプｔ＝ｔ１での車両の車両位置を含む道路の道路セグメントを決定し、タイムスタンプｔ＝ｔ１で道路セグメントを移動する車両の車両速度ｖ１、および車両速度ｖと第１の交通ダイアグラム（すべてのレーンが妨害されない、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム）で示された道路上の交通の流れに関連付けられた車両密度ρとの関係に基づいて、タイムスタンプｔ＝ｔ１での道路セグメントにおける車両密度ρ１を決定することができる。いくつかの実施形態では、道路セグメントがタイムスタンプｔ＝ｔ１で複数の制御可能な車両１０３および／または応答車両１０７を含む場合、交通変動解析部２０６は、これらの車両の平均車両速度を計算し、同様の方法でこれらの車両の平均車両速度を使用してタイムスタンプｔ＝ｔ１での道路セグメントにおける車両密度ρ１を決定することができる。
【００９０】
いくつかの実施形態では、タイムスタンプｔ＝ｔ１における道路の様々な道路セグメントにおける車両密度ρ１が決定されると、交通変動解析部２０６は、様々な道路セグメントにおける車両密度ρ１を、タイムスタンプｔ＝ｔ１で道路に関連付けられた車両密度分
布に集約することができる。いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、追加の処理を適用して、タイムスタンプｔ＝ｔ１で道路に関連付けられた車両密度分布を滑らかにし、それによりその精度を高めることができる。
【００９１】
ブロック７０６で、交通変動解析部２０６は、道路上の交通波および交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定し得る。いくつかの実施形態では、様々なタイムスタンプｔ１…ｔｎで道路に関連付けられた車両密度分布が決定されると、交通変動解析部２０６は、様々なタイムスタンプで道路に関連付けられた車両密度分布を分析し、これらの車両密度分布に基づいて道路上の交通波を決定することができる。いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、交通波の伝搬パラメータを決定するために、様々なタイムスタンプで道路に関連付けられた車両密度分布に運動波モデルを適用することもできる。いくつかの実施形態では、伝搬パラメータは、道路に沿った交通波の経時的な伝搬を記述してもよい。交通波の伝搬パラメータの非限定的な例には、伝搬速度（例えば、１５ｋｍ／ｈ）、伝搬距離、交通波に関連付けられた交通停止領域のカバーエリア、交通波に関連付けられた交通移動領域のカバーエリアなどが含まれるが、これらに限定されない。交通波の他の伝搬パラメータも可能であり、検討されている。
【００９２】
図６を再び参照すると、ブロック６０４で、交通変動解析部２０６は、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔで緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することができる。いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔで緩和道路セグメントに位置する車両（例えば、制御可能な車両１０３または応答車両１０７）を決定してもよい。例えば、交通変動解析部２０６は、車両の車両移動データから現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの車両の車両位置、車両速度、車両レーンなどを決定し、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの車両の車両位置が、緩和道路セグメントに含まれることを決定してもよい。次に、交通変動解析部２０６は、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの車両の車両速度、および車両速度ｖと第１の交通ダイアグラム（すべてのレーンが妨害されない、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム）で示された道路上の交通の流れに関連付けられた車両密度ρとの関係に基づいて、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの緩和道路セグメントにおける車両密度ρｃｕｒｒｅｎｔを決定することができる。いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントがタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔで複数の制御可能な車両１０３および／または応答車両１０７を含む場合、交通変動解析部２０６は、これらの車両の平均車両速度を計算し、同様の方法でこれらの車両の平均車両速度を使用してタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの緩和道路セグメントにおける車両密度ρｃｕｒｒｅｎｔを決定することができる。図１０Ａの例を続けると、交通変動解析部２０６は、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔで緩和道路セグメント１０２０の車両密度ρｃｕｒｒｅｎｔを４０台／ｋｍであると決定することができる。
【００９３】
ブロック６０６で、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅで緩和道路セグメントにおける車両密度を推定することができる。いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔ＋Δｔを決定することができ、Δｔは、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔと将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅとの間の所定の時間距離であり得る（例えば、２秒、５秒、１０秒など）。いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔでの緩和道路セグメントにおける車両密度ρｃｕｒｒｅｎｔおよび交通波の伝搬パラメータに基づいて、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅを推定し得る。本明細書の他の箇所で説明するように、交通波の伝搬パラメータは、道路に沿った交通波の経時的な伝搬を記述してもよい。図１０Ａの例を続けると、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅ＝（ｔｃｕｒｒｅｎｔ＋２ｓ）での緩和道路セ
グメント１０２０の平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅを６０台／ｋｍであると推定することができる。
【００９４】
ブロック６０８で、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅに基づいて、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することができる。いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅに等しい車両密度を有する定常状態であり得る。この実装形態は、この目標交通状態に基づいて決定され、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３に適用される目標緩和速度が、緩和道路セグメントの上流部分を直接目標交通状態に遷移できるため、特に有利である。目標交通状態は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅに等しい車両密度を持つ可能性があるため、この実装形態により、交通波が道路の上流にさらに伝搬することを防ぐことができるので、緩和道路セグメントの上流に位置する車両の交通変動を滑らかにする。
【００９５】
いくつかの実施形態では、交通変動解析部２０６は、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム上の緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定し得る。特に、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度ρｆｕｔｕｒｅに基づいて、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を第１の交通ダイアグラムに配置することができる。例えば、図９Ａに示されるように、交通変動解析部２０６は、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける推定平均車両密度（例えば、６０台／ｋｍ）に基づいて、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態Ａを、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム９１２に配置し得る。
【００９６】
図４を再び参照すると、ブロック４０８で、目標速度計算部２０８は、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーン関連付けられた第２の交通ダイアグラム、および緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態に基づいて、第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定することができる。本明細書の他の箇所で説明するように、目標緩和速度は、緩和道路セグメントにおける制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および／または妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３に適用され得る。
【００９７】
いくつかの実施形態では、目標緩和速度を決定するために、目標速度計算部２０８は、交通モデルの接線を決定してもよく、接線は、妨害されない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムの目標交通状態を含んでもよく、妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムに接してもよい。例えば、図９Ａに示すように、目標速度計算部２０８は、接線９２０を決定してもよく、接線９２０は第１の交通ダイアグラム９１２上の目標交通状態Ａを含んでもよく、第２の交通ダイアグラム９１４に接してもよい。本明細書の他の箇所で説明するように、第１の交通ダイアグラム９１２は、道路のすべてのレーンが妨害されない交通状況で妨害されないので、道路のすべてのレーンを流れる交通の流れを記述することができる。第２の交通ダイアグラム９１４は、制御レーンおよび１つ以上の妨害可能レーンが第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３によってそれぞれ妨害され、同時に妨害された交通状況で１つ以上のオープンレーンが妨害されないとき、道路の１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れを記述することができる。目標交通状態Ａは、緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態であり得、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度に等しい車両密度を有し得る。
【００９８】
いくつかの実施形態では、目標速度計算部２０８は、接線に基づいて、第２の交通ダイアグラム上の１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を決定することができる。１つ以上のオープンレーンの開始交通状態は、緩和プロセスの開始点での妨害された交通状況での１つ以上のオープンレーンの交通状態を示すことができ、緩和を実行するために、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３に適用される目標緩和速度を決定するために使用され得る。
【００９９】
図９Ａに示されるように、１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を決定するために、目標速度計算部２０８は、接線９２０が妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム９１４に接する接点９２２を決定し、１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂを接点９２２に決定することができる。代替として、目標速度計算部２０８は、第２の交通ダイアグラム９１４上の接点９２２に関連付けられた近接範囲Ｂ１Ｂ２を決定してもよく、近接範囲Ｂ１Ｂ２は、所定のサイズ（例えば、距離９２４によって示される）を有してもよく、接点９２２に近接する第２の交通ダイアグラム９１４上の複数の交通状態を含んでもよい。次に、目標速度計算部２０８は、第２の交通ダイアグラム９１４上の近接範囲Ｂ１Ｂ２から１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂをランダムに決定してもよい。１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を決定するための他の実装形態も可能であり、検討されている。
【０１００】
いくつかの実施形態では、目標速度計算部２０８は、交通モデルの状態遷移線を決定してもよい。図９Ａに示されるように、目標速度計算部２０８は、第２の交通ダイアグラム９１４（妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム）上に位置する１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂ、および第１の交通ダイアグラム９１２（妨害されていない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム）に位置する緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態Ａを含む状態遷移線ＡＢを決定し得る。図９Ａに示されるように、目標速度計算部２０８が、１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂを、接線９２０が第２の交通ダイアグラム９１４に接する接点９２２であると決定する場合、状態遷移線ＡＢおよび接線９２０は一致してもよく、状態遷移線ＡＢは開始交通状態Ｂで第２の交通ダイアグラム９１４に接してもよい。他方、目標速度計算部２０８が、接点９２２に関連付けられた近接範囲Ｂ１Ｂ２から１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂを決定する場合、状態遷移線ＡＢは、第２の交通ダイアグラム９１４に実質的に接することができる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、目標速度計算部２０８は、状態遷移線ＡＢに基づいて、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３の目標緩和速度を決定してもよい。特に、目標速度計算部２０８は、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３に適用される目標緩和速度ｖ０＊を状態遷移線ＡＢの勾配であると決定することができる。図９Ａに示されるように、状態遷移線ＡＢの勾配は角度αの接線であり得、こうして目標緩和速度ｖ０＊はＴａｎ（α）に等しくなり得る。いくつかの実施形態では、目標緩和速度ｖ０＊は、道路の制限速度よりも低く、一般に、周囲の車両が道路上を移動する車両速度よりも低い場合がある。
【０１０２】
上述のように、状態遷移線ＡＢは、妨害された交通状況での１つ以上のオープンレーンの開始交通状態Ｂを含むことができ、開始交通状態Ｂは、制御レーンとして１つ以上のオープンレーンの交通状態を示すことができ、緩和プロセスの開始点で、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３によって、１つ以上の妨害可能レーンがそれぞれ妨害される。状態遷移線ＡＢは、妨害されない交通状況での緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態Ａも含むことができる。こうして、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３は、それらの対応するレーンの状態遷移線ＡＢの勾配に等しい目標緩和速度ｖ０＊で移動するので、開始交通状態Ｂは目標交通状態Ａを達成するた
めに遷移され得る。その結果、緩和道路セグメントの上流部分は、目標交通状態Ａに遷移することができる。本明細書の他の箇所で説明するように、目標交通状態Ａは、将来のタイムスタンプｔ＝ｔｆｕｔｕｒｅでの緩和道路セグメント１０２０の平均車両密度に等しい車両密度を有することができる。こうして、緩和道路セグメント１０２０の上流部分が目標交通状態Ａに遷移されると、交通波が道路の上流にさらに伝搬することを防止することができる。
【０１０３】
加えて、緩和道路セグメントが単一の（例えば、１つのみ）オープンレーンを含む場合、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３は、対応するレーンの状態遷移線ＡＢの勾配に等しい目標緩和速度ｖ０＊で移動するので、唯一のオープンレーンを流れる交通の流れが、対応するレーンを移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する通過流量は、達成が必要な目標交通状態Ａが与えられている場合には、最大化され得る。緩和道路セグメントが複数のオープンレーンを含む場合、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３は、対応するレーンの状態遷移線ＡＢの勾配に等しい目標緩和速度ｖ０＊で移動するので、複数のオープンレーンを流れる交通の流れが、対応するレーンを移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する全体の通過流量は、達成が必要な目標交通状態Ａが与えられている場合には、最大化され得る。この有利な効果は、図９Ｂを参照して以下で詳細に説明される。
【０１０４】
図９Ｂは、道路の緩和道路セグメントに関連付けられた一例示的な車両通過モデル９０４を示し、車両通過モデル９０４は、道路の緩和道路セグメントに関連付けられた交通モデル９０２に基づいて生成され得る。本明細書の他の箇所で説明するように、交通モデル９０２は、流量ｑと様々な交通の流れの車両密度ρとの間の関係を記述する交通ダイアグラムを含むことができ、各交通の流れは特定の交通状況で１つ以上の特定のレーンを流れることができる。例えば、交通モデル９０２の第２の交通ダイアグラム９１４は、流量ｑと、妨害された交通状況の道路の１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れの車両密度ρとの間の関係を記述することができる。いくつかの実施形態では、車両通過モデル９０４は、通過流量ｑ＊とこれらの交通の流れの車両密度ρとの間の関係を記述する対応する通過ダイアグラムを含むことができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、特定のレーンを流れる交通の流れの流量ｑは、所定の時間期間に静的な観測点を通過するこれらの特定のレーンを移動する車両の数を示してもよい。他方、同じ交通の流れの通過流量ｑ＊は、動的な観測点が観測者速度ｖ０で移動するときに、動的な観測点を通過するこれらの特定のレーンを移動する車両の数を示してもよい。いくつかの実施形態では、同じ交通の流れの流量ｑおよび通過流量ｑ＊は、以下の式２によって互いに関連し得る。
通過流量ｑ＊＝流量ｑ−観測者速度ｖ０＊車両密度ρ      ［式２］
こうして、いくつかの実施形態では、モデル生成部２０４は、式２および動的観測点の観測者速度ｖ０を使用して、交通モデル９０２の対応する交通ダイアグラムから車両通過モデル９０４の通過ダイアグラムを導出することができる。動的な観測点の一例は、対応するレーンを車両速度ｖ＝ｖ０で移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３であり得る。
【０１０６】
式２によれば、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が、対応するレーンを車両速度ｖ＝０で移動する場合、観察者速度ｖ０＝０および通過流量ｑ＊＝流量ｑである。したがって、図９Ｂに示されるように、モデル生成部２０４は、交通モデル９０２の第１の交通ダイアグラム９１２および第２の交通ダイアグラム９１４を、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が対応するレーンを車両速度ｖ＝０で移動するシナリオの車両通過モデル９０４の対応する通過ダイアグラムであると認
識し得る。いくつかの実施形態では、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が、対応するレーンを目標緩和速度ｖ０＊で移動する場合、観察者速度ν０＝目標緩和速度ｖ０＊＝Ｔａｎ（α）である。図９Ｂに示されるように、モデル生成部２０４は、第１の交通ダイアグラム９１２に対応する第１の通過ダイアグラム９３２を生成し、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が、対応するレーンを目標緩和速度ｖ０＊＝Ｔａｎ（α）で移動するシナリオの第２の交通ダイアグラム９１４に対応する第２の通過ダイアグラム９３４を生成し得る。式２によれば、第１の通過ダイアグラム９３２は第１の交通ダイアグラム９１２に関連し得、第２の通過ダイアグラム９３４は以下の式３によって第２の交通ダイアグラム９１４に関連し得る。
ｑ＊＝ｑ−Ｔａｎ（α）＊ρ      式［３］
【０１０７】
式３によれば、開始交通状態Ｂに対応する通過流量ｑＢ＊およびｑＡ＊は、以下のように決定され得る。
ｑＢ＊＝ｑＢ−Ｔａｎ（α）＊ｑＢ＝ＢＢ２−ＢＢ１＝Ｂ１Ｂ２＝ｑ０＊      式［４］
ｑＡ＊＝ｑＡ−Ｔａｎ（α）＊ｑＡ＝ＡＡ２−ＡＡ１＝Ａ１Ａ２＝ｑ０＊      式［５］
式４に示すように、ｑＢ＊＝Ｂ１Ｂ２であり、こうして、第２の交通ダイアグラム９１４に位置する開始交通状態Ｂは、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が目標緩和速度ｖ０＊で対応するレーンを移動するシナリオの第２の通過ダイアグラム９３４に位置する開始交通状態Ｂ１に対応し得る。同様に、式５に示すように、ｑＡ＊＝Ａ１Ａ２であり、こうして、第１の交通ダイアグラム９１２に位置する開始交通状態Ａは、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３が目標緩和速度ｖ０＊で対応するレーンを移動するシナリオの第１の通過ダイアグラム９３２に位置する目標交通状態Ａ１に対応し得る。
【０１０８】
式４および式５に示すように、第２の通過ダイアグラム９３４に位置する開始交通状態Ｂ１および第１の通過ダイアグラム９３２に位置する目標交通状態Ａ１は、状態遷移線ＡＢが開始交通状態Ｂで第２の交通ダイアグラム９１４に接し、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３に適用される目標緩和速度ｖ０＊が、図９Ｂに示すとおり状態遷移線ＡＢの勾配（例えば、Ｔａｎ（α））に等しいために、同じ通過流量ｑＢ＊＝ｑ０＊およびｑＡ＊＝ｑ０＊を有することがある。こうして、第２の通過ダイアグラム９３４に位置する開始交通状態Ｂ１および第１の通過ダイアグラム９３２に位置する目標交通状態Ａ１は、図９Ｂに示すように通過流量ｑＢ＊＝ｑ０＊に対応する同じ水平線に属し得る。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、緩和道路セグメントが単一のオープンレーンを含む場合、開始交通状態Ｂ１は、唯一のオープンレーンを流れる交通の流れが、目標緩和速度ｖ０＊で対応するレーンを移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する通過流量を示してもよい。緩和道路セグメントが複数のオープンレーンを含む場合、開始交通状態Ｂ１は、複数のオープンレーンを流れる交通の流れが、目標緩和速度ｖ０＊で対応するレーンを移動する第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３を通過する全体の通過流量を示してもよい。こうして、第２の通過ダイアグラム９３４に位置する開始交通状態Ｂ１および第１の通過ダイアグラム９３２に位置する目標交通状態Ａ１は、図９Ｂに示すように通過流量ｑ＊＝ｑ０＊に対応する同じ水平線に属するので、達成が必要な目標交通状態Ａに対応する目標交通状態Ａ１が与えられる場合、開始交通状態Ｂ１によって示される流量または全体の通過流量は最大化され得る。したがって、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３は、対応するレーンを目標緩和速度ｖ０＊で移動するので、これらの制御可能な車両１０３は、対応するレーンの交通の流れを妨害して、達成が必要な目標交通状態Ａで許可
されている１つ以上のオープンレーンを通して通過する車両の数を最大化することができる。
【０１１０】
図９Ｂに示すように、目標速度計算部２０８は、開始交通状態Ｂを接線９２０の接点９２２と決定することができ、こうして、状態遷移線ＡＢは、車両通過モデル９０４の開始交通状態Ｂで第２の交通ダイアグラム９１４に接することができる。上述のように、この実装形態によって、開始交通状態Ｂ１が最大化されることにより示されるように、１つ以上のオープンレーンを通って流れる交通の流れの通過流量または全体の通過流量が生じ得る。本明細書の他の箇所で説明するように、目標速度計算部２０８は、接点９２２に関連付けられた近接範囲Ｂ１Ｂ２から開始交通状態Ｂを決定することができ、こうして状態遷移線ＡＢは、第２の交通ダイアグラム９１４に実質的に接することができる。この実装形態は、１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れの通過流量／全体の通過流量を最大化しない場合があるが、目標交通状態Ａが与えられた場合、通過流量／全体の通過流量を通過流量／全体の通過流量の最大値に近い値まで増加させる場合がある（例えば、これらの２つの値の差が近接範囲Ｂ１Ｂ２の所定のサイズに応じて、閾値の差を満たし得る）。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、目標速度計算部２０８は、状態遷移線ＡＢに対応する状態遷移線Ａ１Ｂ１と第１の通過ダイアグラム９３２との間の交点を結果の交通状態Ｃと決定することができる。したがって、第１の制御可能な車両１０３および／または制御可能な近接車両１０３が対応するレーンを目標緩和速度ｖ０＊で移動する場合、緩和道路セグメントの上流部分は、目標交通状態Ａに対応する目標交通状態Ａ１に遷移することができ、緩和道路セグメントの下流に位置する道路セグメントであるが、交通渋滞の上流（本明細書では単に下流道路セグメントとも呼ばれる）は、結果の交通状態Ｃに遷移することができる。第１の通過ダイアグラム９３２上に示されるように、下流道路セグメントで達成された結果の交通状態Ｃは同じ通過流量／全体の通過流量ｑ０＊を有する可能性があるが、緩和道路セグメントの上流部分で達成された目標交通状態Ａ１と比較してより低い車両密度ρを有する可能性がある。こうして、下流道路セグメントで達成される結果の交通状態Ｃは、緩和道路セグメントの上流部分と比較してより低い車両密度ρを伴う交通領域が交通渋滞に向い道路に沿って前方に伝搬する場合のある前方衝撃波をもたらす可能性があり、こうして交通渋滞を緩和することができる。
【０１１２】
図１０Ｂは、図１０Ａに示された交通渋滞状態１０００を緩和するための、道路１０１０上の調整された交通の流れの一例１００２を示している。本明細書の他の箇所で説明するように、この例では、目標緩和速度ｖ０＊は、制御レーン１００５を移動する第１の制御可能な車両Ｃ１０５０、妨害可能レーン１００３を移動する制御可能な近接車両Ｃ１０３０、緩和道路セグメント１０２０の妨害可能レーン１００９を移動する制御可能な近接車両Ｃ１０９０に適用され得る。本明細書の他の箇所で説明するように、目標緩和速度ｖ０＊は、道路１０１０の速度制限（例えば、１２０ｋｍ／ｈ）よりも低く、一般に、制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０を取り囲む他の車両の車両速度よりも低くてもよい。その結果、第１の制御可能な車両Ｃ１０５０、制御可能な近接車両Ｃ１０３０、制御可能な近接車両Ｃ１０９０は、目標緩和速度ｖ０＊で対応するレーンを移動するとき、それぞれ制御レーン１００５、妨害可能レーン１００３、妨害可能レーン１００９の交通の流れを妨害する可能性がある。
【０１１３】
この例では、制御レーン１００５、妨害可能レーン１００３、妨害可能レーン１００９の交通の流れが妨害されているため、制御レーン１００５、妨害可能レーン１００３、妨害可能レーン１００９の第１の制御可能な車両Ｃ１０５０、制御可能な近接車両Ｃ１０３０、制御可能な近接車両Ｃ１０９０の後ろを移動する他の車両は、レーン変更ストリーム１０４０によって示されるように、より速い移動のためにオープンレーン１００７にシフトすることが可能である場合、１つ以上のレーン変更操作を実行する可能性が高い。本明
細書の他の箇所で説明するように、制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０に適用される目標緩和速度ｖ０＊は、緩和道路セグメント１０２０の上流部分で達成されるべき目標交通状態が与えられると、オープンレーン１００７を流れる交通の流れが制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０を通過する通過流量を最大化する（または通過流量を通過流量の最大値に近い値まで増加させる）ことができる。こうして、制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０は、対応するレーンの交通の流れを妨害して、渋滞エリア１０１２に向かう上流の交通を制限すると同時に、下流道路セグメント１０２２が収容できるこの上流交通の一部を依然として許可する可能性があり、緩和道路セグメント１０２０の上流部分で目の交通状態を達成するために、オープンレーン１００７を前進する。
【０１１４】
図１０Ｂに示すように、オープンレーン１００７を移動する車両が制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、およびＣ１０９０を通過すると、これらの車両は、レーン変更ストリーム１０４２によって示されるように、オープンレーン１００７から下流道路セグメント１０２２の他のレーンにシフトできる場合、１つ以上のレーン変更操作を実行できる。制御レーン１００５、妨害可能レーン１００３、妨害可能レーン１００９の交通の流れが妨害され、上流交通の限られた部分のみがオープンレーン１００７を通って下流道路セグメント１０２２に到達できるため、下流道路セグメント１０２２は緩和道路セグメント１０２０の上流部分と比較して、より低い車両密度ρを有し得る。こうして、渋滞エリア１０１２に後方から接近する交通は低下した車両密度ρを有し、いくつの車両が前方で渋滞エリア１０１２を離れる可能性があるため、渋滞エリア１０１２の交通渋滞を緩和し、最終的に十分に対処することができる。
【０１１５】
加えて、上述のように、目標緩和速度ｖ０＊で移動する制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０は、緩和道路セグメント１０２０の上流部分で目標交通状態を達成するために、上流交通の一部がオープンレーン１００７を通って前方に進むことを可能にし得る。本明細書の他の箇所で説明するように、目標交通状態は、将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントにおける平均車両密度に等しい車両密度を有する定常状態であり得る。将来のタイムスタンプでの緩和道路セグメントの平均車両密度に等しい車両密度を有する目標交通状態が、緩和道路セグメント１０２０の上流部分で達成されるため、交通渋滞によって引き起こされる交通波が道路１０１０の上流へさらに伝搬するのを防止され得る。こうして、制御可能な車両Ｃ１０５０、Ｃ１０３０、Ｃ１０９０に適用されたときに交通緩和アプリケーション１２０によって決定された目標緩和速度ｖ０＊は、緩和道路セグメント１０２０の下流に位置する交通渋滞を解決でき、また緩和道路セグメント１０２０の上流に位置する車両が、交通波の伝搬によって引き起こされる交通変動の影響を受けることも防止できる。
【０１１６】
いくつかの実施形態では、目標速度計算部２０８が目標緩和速度ｖ０＊（例えば、７０ｋｍ／ｈ）を決定すると、目標緩和速度ｖ０＊を制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および１つ以上の妨害可能レーンの制御可能な近接車両１０３に適用するために、交通緩和アプリケーション１２０は、目標緩和速度ｖ０＊を含む交通緩和命令を第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３に提供することができる。いくつかの実施形態では、交通緩和アプリケーション１２０は、これらの制御可能な車両１０３の１つ以上の出力デバイスを介して、運転者に目標緩和速度ｖ０＊を含むガイダンスメッセージを生成および表示することができる。例えば、第１の制御可能な車両１０３のタッチスクリーン上で、交通緩和アプリケーション１２０は、第１の制御可能な車両１０３の車両位置および道路上の渋滞を表す動的なグラフィカルマップをガイダンスメッセージ（例えば、「交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにするために、車両速度を７０ｋｍ／ｈに調整してください」）と一緒に表示することができる。代替として、ガイダンスメッセージは、第１の制御可能な車両１０３の運転者がそれに応じて第１の制御可能な車両１０３の車
両速度を追跡し調整するための音声命令の形で提供されてもよい。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、交通緩和アプリケーション１２０は、目標緩和速度ｖ０＊（例えば、７０ｋｍ／ｈ）を、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３の制御ユニット（例えば、ＥＣＵ）に通信することができる。制御ユニットは、これらの制御可能な車両１０３の速度アクチュエータを作動させて、これらの制御可能な車両１０３の車両速度を目標緩和速度ｖ０＊に調整することができる。結果として、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３は、車両速度を目標緩和速度ｖ０＊に自動的に適合させることができ、それによって道路上の交通渋滞および交通変動を緩和する。
【０１１８】
上述のように、交通緩和アプリケーション１２０は、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３の両方に目標緩和速度ｖ０＊を適用することができる。緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３または制御可能な近接車両１０３の観点から、緩和道路セグメントは、緩和道路セグメントで互いに近接して位置する制御可能な車両１０３の同じセットに起因する同じ数の制御レーン、妨害可能レーン、およびオープンレーンを含み得る。その結果、第１の制御可能な車両１０３および各制御可能な近接車両１０３に対して生成された交通モデル９０２（妨害されていない交通状況の道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラム９１２および妨害された交通状況の１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラム９１４を含む）は、互いに同一であり得、こうして、第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３に対して決定された目標緩和速度ｖ０＊は同じ値を有し得る。いくつかの実施形態では、交通緩和アプリケーション１２０は、第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度ｖ０＊を決定し、次に、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３および制御可能な近接車両１０３の両方に目標緩和速度ｖ０＊を適用してもよい。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、道路上の交通渋滞および／または交通変動の緩和を促進するために、交通緩和アプリケーション１２０は、第１の制御可能な車両１０３の車両速度の制御を、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３に近接して制御可能な近接車両１０３が位置するまで遅らせることができる。この実装形態については、図８を参照して以下で詳細に説明する。しかしながら、交通緩和アプリケーション１２０は、上述の実施形態を備えた単一の制御可能な車両１０３を使用して、交通渋滞および／または交通変動を緩和することができることを理解していただきたい。
【０１２０】
図８は、交通渋滞に対処し、交通変動を緩和するための一例示的な方法８００のフローチャートである。ブロック８０２において、交通緩和イニシエータ２０２は、道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両１０３および第２の制御可能な車両１０３を決定してもよい。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、図３を参照して上述したように緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両１０３を決定するのと同様の方法で第１の制御可能な車両１０３および緩和道路セグメントを決定することができる。次に、緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントに沿って移動する他の制御可能な車両１０３を決定し、第１の制御可能な車両１０３と他の制御可能な車両１０３との間の距離が近接距離閾値（例えば、５ｍ未満）を満たさないと決定してもよい。したがって、緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける第１の制御可能な車両１０３に近接して現在位置している制御可能な近接車両１０３がないと決定することができる。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、第２の制御可能な車両１０３を決定するために、緩和イニシエータ２０２は、候補の制御可能な車両１０３と第１の制御可能な車両１０３との間の距
離が初期車両距離閾値（例えば、５ｍを超え２０ｍ未満）を満たす緩和道路セグメントに沿って移動する候補の制御可能な車両１０３を決定し、これらの候補の制御可能な車両１０３から第２の制御可能な車両１０３をランダムに選択してもよい。いくつかの実施形態では、緩和イニシエータ２０２は、これらの候補の制御可能な車両１０３の中から、候補の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３である第１の制御可能な車両１０３との間で最短距離を有する候補制御可能な車両１０３を選択してもよい。いくつかの実施形態では、緩和イニシエータ２０２が、第１の制御可能な車両１０３と緩和道路セグメント上を移動する他の制御可能な車両１０３との間の距離が初期車両距離閾値を満たさないと決定する場合、緩和イニシエータ２０２は、これらの制御可能な車両１０３が互いに遠く離れて位置していると決定することができる。その状態では、交通緩和アプリケーション１２０は、これらの制御可能な車両１０３の車両速度を個別に制御して、道路上の交通渋滞および交通変動を緩和することができる。
【０１２２】
ブロック８０４で、交通緩和イニシエータ２０２は、第１の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３との間の距離を監視することができる。ブロック８０６で、交通緩和イニシエータ２０２は、第１の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３との間の距離が、現在のタイムスタンプｔ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔで近接距離閾値（例えば、５ｍ未満）を満たすかどうかを決定し得る。第１の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３との間の距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たさない場合、方法８００はブロック８０４に進み、第１の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３の間との距離の監視を継続する。第１の制御可能な車両１０３と第２の制御可能な車両１０３との間の距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たす場合、交通緩和イニシエータ２０２は、第２の制御可能な車両１０３を第１の制御可能な車両１０３に関連付けられた制御可能な近接車両１０３と決定することができる。次に、方法８００は、緩和プロセスを開始するためにブロック８０６に進むことができる。いくつかの実施形態では、交通緩和イニシエータ２０２は、複数の第２の制御可能な車両１０３を決定することができ、交通緩和アプリケーション１２０は、第１の制御可能な車両１０３とこれらの第２の制御可能な車両１０３が互いに近接して位置するときに緩和プロセスを開始することができる。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、交通緩和アプリケーション１２０は、第１の制御可能な車両１０３および第２の制御可能な車両１０３を制御可能な近接車両１０３として緩和プロセスを実行することができる。この緩和プロセスは、図３〜図７を参照して前述した緩和プロセスと同様の方法で実行できる。例えば、ブロック８０８で、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける制御レーンおよび妨害可能レーンを決定することができる。制御レーンは、第１の制御可能な車両１０３を含むことができ、第１の制御可能な車両１０３によって妨害可能であり得る。妨害可能レーンは、第２の制御可能な車両１０３を含むことができ、第２の制御可能な車両１０３によって妨害可能であり得る。ブロック８１０で、交通緩和イニシエータ２０２は、緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーンを決定することができる。一例では、１つ以上のオープンレーンは、制御レーンに隣接する（例えば、直接隣接するか間接的に隣接する）場合がある。いくつかの実施形態では、１つ以上のオープンレーンは、第１の制御可能な車両１０３および第２の制御可能な車両１０３を除外することができ、こうして、１つ以上のオープンレーンを流れる交通の流れは妨害され得ない。
【０１２４】
ブロック８１２で、交通緩和アプリケーション１２０は、目標緩和速度を、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および妨害可能レーンの第２の制御可能な車両１０３に適用することができる。本明細書の他の箇所で説明するように、モデル生成部２０４、交通変動解析部２０６、および目標速度計算部２０８は、１つ以上のオープンレーンの交通状態（例えば、開始交通状態Ｂ）および緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態（例
えば、目標交通状態Ａ）に基づいて第１の制御可能な車両１０３の目標緩和速度を決定することができる。緩和道路セグメントが単一のオープンレーンを含む場合、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および妨害可能レーンの第２の制御可能な車両１０３に適用される目標緩和速度は、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにするために、緩和道路セグメントにおける唯一のオープンレーンを流れる交通の流れを調整することができる。緩和道路セグメントが複数のオープンレーンを含む場合、制御レーンの第１の制御可能な車両１０３および妨害可能レーンの第２の制御可能な車両１０３に適用される目標緩和速度は、交通渋滞を緩和し、交通変動を滑らかにするために、緩和道路セグメントにおける複数のオープンレーンを流れる交通の流れを調整することができる。
【０１２５】
したがって、上述のように、交通緩和アプリケーション１２０は、これらの制御可能な車両１０３によって緩和道路セグメントにおける複数のレーンを同時に妨害するために互いに近くに位置する複数の制御可能な車両１０３が存在するまで、緩和道路セグメントにおける制御可能な車両１０３の車両速度の制御を遅らせることができる。この実装形態は、道路上の交通渋滞および交通変動の緩和を促進できるため、特に有利である。特に、緩和道路セグメントにおける複数のレーンが複数の制御可能な車両１０３によって同時に妨害されるため、緩和道路セグメントにおけるオープンレーンの数が制限される可能性があり、こうして、これらのオープンレーンを流れる交通の流れの流量は減少され得る。本明細書の他の箇所で説明するように、オープンレーンを流れる交通の流れの流量は、図９Ａの第２の交通ダイアグラム９１４によって示され得る。オープンレーンを流れる交通の流れの流量が減少すると、状態遷移線ＡＢの勾配が増加し得、こうして目標緩和速度ｖ０＊も増加する可能性がある。結果として、目標緩和速度ｖ０＊が適用される第１の制御可能な車両１０３および第２の制御可能な車両１０３は、緩和プロセス中により高い車両速度で前進することができ、それによって交通渋滞および交通変動を緩和するために必要な時間量を削減する。
【０１２６】
上記の説明では、説明の目的で、本開示の徹底的な理解を提供するために多くの特定の詳細が述べられている。しかしながら、本明細書で説明する技術は、これらの特定の詳細がなくても実施できることを理解していただきたい。さらに、説明を不明瞭にしないために、様々なシステム、デバイス、および構造がブロック図形式で示されている。例えば、特定のハードウェア、ソフトウェア、およびユーザインターフェイスを有するものとして様々な実装形態が説明されている。しかしながら、本開示は、データおよびコマンドを受信できるあらゆるタイプのコンピューティングデバイス、およびサービスを提供するあらゆる周辺デバイスに適用される。
【０１２７】
場合によっては、本明細書では、コンピュータメモリ内のデータビットに対する操作のアルゴリズムおよび記号表現に関して、様々な実装を提示することができる。ここで、そして一般に、アルゴリズムは、所望の結果を導く一貫した操作のセットであると考えられる。操作は、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必ずしもではないが、これらの量は、記憶、転送、結合、比較、および他の操作が可能な電気信号または磁気信号の形式をとる。主に一般的な使用上の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などと呼ぶと便利な場合があることが証明されている。
【０１２８】
しかしながら、これらの用語および類似の用語は、全て適切な物理量に関連付けられるものであり、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことに留意するべきである。以下の説明から明らかであると特に明記しない限り、本開示全体を通して、「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「計算（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「表示（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」などを含む用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、
または他のそのような情報の記憶、送信、または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに操作および変換するコンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作およびプロセスを指すことが理解される。
【０１２９】
本明細書で説明される様々な実装は、本明細書の動作を実行するための装置に関連することができる。この装置は、必要な目的のために特別に構築されてもよく、またはコンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に起動または再構成される汎用コンピュータを備えてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、これらに限定されるものではないが、それぞれコンピュータシステムバスに結合された、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤＲＯＭ、および磁気ディスクを含む任意のタイプのディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カードまたは光学カード、不揮発性メモリを有するＵＳＢキーを含むフラッシュメモリ、または電子命令を記憶するのに適した任意のタイプの媒体を含むコンピュータ可読記憶媒体に記憶されることができる。
【０１３０】
本明細書で説明される技術は、完全にハードウェア実装、完全にソフトウェア実装、またはハードウェア要素とソフトウェア要素との両方を含む実装の形式をとることができる。例えば、本技術は、これらに限定されるものではないが、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含むソフトウェアにおいて実装されることができる。さらにまた、本技術は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによってまたはそれらに関連して使用するためのプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品の形式をとることができる。この説明の目的のために、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによってまたはそれらに関連して使用するためのプログラムを含む、記憶する、通信する、伝播する、または転送することができる任意の非一時的記憶装置とすることができる。
【０１３１】
プログラムコードを記憶および／または実行するのに適したデータ処理システムは、システムバスを介してメモリ要素に直接的にまたは間接的に結合された少なくとも１つのプロセッサを含むことができる。メモリ要素は、プログラムコードの実際の実行中に使用されるローカルメモリ、バルクストレージ、および実行中にバルクストレージからコードが取得される必要がある回数を減らすために少なくとも一部のプログラムコードの一時的なストレージを提供するキャッシュメモリを含むことができる。入力／出力またはＩ／Ｏデバイス（これらに限定されるものではないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイスなどを含む）は、直接的にまたは介在するＩ／Ｏコントローラを介してシステムに結合されることができる。
【０１３２】
ネットワークアダプタはまた、システムに結合され、プライベートネットワークおよび／またはパブリックネットワークを介して、データ処理システムを他のデータ処理システム、ストレージデバイス、リモートプリンタなどに結合されるようにすることもできる。無線（例えば、Ｗｉ−ＦｉＴＭ）トランシーバ、イーサネットアダプタ、およびモデムは、ネットワークアダプタのほんの数例である。プライベートネットワークおよびパブリックネットワークは、任意の数の構成および／またはトポロジを有することができる。例えば、様々なインターネット層、トランスポート層、またはアプリケーション層プロトコルを含む様々な異なる通信プロトコルを使用して、ネットワークを介してこれらのデバイス間でデータを送信することができる。例えば、データは、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、セキュアハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰＳ）、ダイナミックアダプティブストリーミングオーバーＨＴＴＰ（ＤＡＳＨ）、リアルタイムストリーミングプロトコル（ＲＴＳＰ）、
リアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）およびリアルタイムトランスポートコントロールプロトコル（ＲＴＣＰ）、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ（ＷＳ）、ワイヤレスアクセスプロトコル（ＷＡＰ）、様々なメッセージングプロトコル（ＳＭＳ、ＭＭＳ、ＸＭＳ、ＩＭＡＰ、ＳＭＴＰ、ＰＯＰ、ＷｅｂＤＡＶなど）、またはその他の既知のプロトコルを使用したネットワークを介して送信されることができる。
【０１３３】
最後に、本明細書で提示される構造、アルゴリズム、および／またはインターフェースは、任意の特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関連付けられるものではない。本明細書の教示にしたがって、様々な汎用システムをプログラムとともに使用することができ、または必要な方法ブロックを実行するためのより特殊な装置を構築することが便利であることが証明されることができる。これらの様々なシステムに必要な構造は、上記の説明から明らかである。さらに、仕様は、任意の特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。本明細書に記載の仕様の教示を実装するために、様々なプログラミング言語を使用することができることが理解される。
【０１３４】
上記の説明は、例示および説明の目的で提示されている。網羅的であること、または開示された正確な形式に仕様を限定することは意図されていない。上記の教示に照らして、多くの変更および変形が可能である。本開示の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ本特許出願の特許請求の範囲によって限定されることが意図されている。当業者によって理解されるように、本明細書は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化されることができる。同様に、モジュール、ルーチン、特徴、属性、方法論、およびその他の態様の特定の命名および分割は、必須または重要ではなく、仕様またはその特徴を実装するメカニズムは、異なる名称、分割、および／または形式を有することができる。
【０１３５】
さらにまた、本開示のモジュール、ルーチン、特徴、属性、方法論、および他の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または前述の任意の組み合わせとして実装されることができる。また、本明細書のモジュールなどの構成要素がソフトウェアとして実装されている場合、構成要素は、スタンドアロンプログラムとして、より大きなプログラムの一部として、複数の別個のプログラムとして、静的にまたは動的にリンクされたライブラリとして、カーネルのロード可能なモジュールとして、デバイスドライバとして、および／または現在もしくは将来において既知のあらゆる他の方法で実装されることができる。さらに、本開示は、任意の特定のプログラミング言語での実装、または任意の特定のオペレーティングシステムまたは環境の実装に限定されるものではない。
【図１】
2020113259.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月30日(2020.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、
前記第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両に適用することと、を含む方法。
【請求項２】
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れが前記制御レーンの前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する通過流量を増加させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記緩和道路セグメントにおける第２のオープンレーンを決定することをさらに含み、
前記目標緩和速度が、前記第１のオープンレーンを流れる前記交通の流れおよび前記第２のオープンレーンを流れる交通の流れが前記制御レーンにおいて前記目標緩和速度で移動する前記第１の制御可能な車両を通過する全体の通過流量を最大化する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することが、
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する１つ以上の制御可能な車両を決定することと、
前記１つ以上の制御可能な近接車両を除外し、且つ前記１つ以上の制御可能な車両によって妨害不可能である、前記緩和道路セグメントにおける前記第１のオープンレーンを決定することと、を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記緩和道路セグメントにおける前記第１の制御可能な車両に近接して位置する制御可能な近接車両を決定することと、
前記制御可能な近接車両を含み、且つ前記制御可能な近接車両によって妨害可能である前記緩和道路セグメントにおける妨害可能レーンを決定することと、
前記妨害可能レーンの前記制御可能な近接車両に前記目標緩和速度を適用することと、
をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のオープンレーンを含む、前記緩和道路セグメントにおける１つ以上のオープンレーン、および、１つ以上の妨害可能レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害されない状況である妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた第１の交通ダイアグラムを生成することと、
前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンおよび前記１つ以上の妨害可能レーンが妨害された状況である妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた第２の交通ダイアグラムを生成することと、
前記第１の制御可能な車両の上流に位置する前記緩和道路セグメントの上流部分の目標交通状態を決定することと、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム、および前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視することと、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路の１つ以上の道路特性を決定することと、
初期交通ダイアグラム、前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記道路の前記１つ以上の道路特性に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、
前記第１の交通ダイアグラムが、前記妨害されない交通状況の流量と前記道路上の車両密度との関係、または車両速度と前記道路上の前記車両密度との関係を示す、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記道路の前記交通データが、複数のタイムスタンプでの前記道路の複数の道路セグメントに関連付けられた流量、車両密度、および車両速度の１つ以上を含み、
前記道路に関連付けられた前記１つ以上の交通メトリックが、道路容量、前記道路容量に対応する容量車両密度、および前記道路に関連付けられた渋滞車両密度の１つ以上を含み、
前記道路の前記１つ以上の道路特性が、前記道路に関連付けられた速度制限およびレーンの数のうちの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記妨害された交通状況での前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することが、
前記道路の交通データを監視することと、
前記道路の前記交通データに基づいて、前記道路に関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記道路に関連付けられた前記交通メトリックおよび前記緩和道路セグメントにおけるいくつかのオープンレーンに基づいて、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた１つ以上の交通メトリックを計算することと、
前記１つ以上のオープンレーンの１つ以上の道路特性を決定することと、
初期交通ダイアグラム、前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記１つ以上の交通メトリック、および前記１つ以上のオープンレーンの前記１つ以上の道路特性に基
づいて、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムを生成することと、を含み、
前記第２の交通ダイアグラムが、前記妨害された交通状況の流量と前記１つ以上のオープンレーンの車両密度との関係、または車両速度と前記１つ以上のオープンレーンの前記車両密度との関係を示す、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
前記道路上の交通波および前記交通波の１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、
現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両密度を決定することと、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータに基づいて、将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度を推定することと、
前記将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度に基づいて、前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することと、を含む、請求項６から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することが、
複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する１つ以上の車両の車両移動データを受信することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データおよび前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた複数の車両密度分布を決定することと、
前記複数のタイムスタンプで前記道路に関連付けられた前記複数の車両密度分布に基づいて、前記道路上の前記交通波および前記交通波の前記１つ以上の伝搬パラメータを決定することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のタイムスタンプで前記道路上に位置する前記１つ以上の車両の前記車両移動データが、車両位置、車両速度、および前記複数のタイムスタンプの中で対応するタイムスタンプでの前記１つ以上の車両の中の車両の車両レーンの１つ以上を含み、
前記交通波の１つ以上の前記伝搬パラメータが、伝搬速度、伝搬距離、前記交通波に関連付けられた交通停止領域のカバーエリア、および前記交通波に関連付けられた交通移動領域のカバーエリアの１つ以上を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記現在のタイムスタンプで前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することが、
前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける車両位置での車両の車両速度を含む前記車両の車両移動データを受信することと、
前記現在のタイムスタンプでの前記車両の前記車両速度および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムに基づいて、前記現在のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記車両密度を決定することと、を含む、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記緩和道路セグメントの前記上流部分の前記目標交通状態を決定することが、
将来のタイムスタンプでの前記緩和道路セグメントにおける平均車両密度に基づいて、前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を決定することを含み、
前記目標緩和速度が、前記緩和道路セグメントの前記上流部分を、前記将来のタイムス
タンプでの前記緩和道路セグメントにおける前記平均車両密度を有する前記目標交通状態に遷移させる、請求項６から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することが、
前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラムの前記目標交通状態を含む接線であって、前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラムに接する接線を決定することと、
前記第１のオープンレーンの前記交通状態である前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態あって、前記妨害された交通状態の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２の交通ダイアグラム上の前記１つ以上のオープンレーンの開始交通状態を前記接線に基づいて決定することと、
前記妨害された交通状況の前記１つ以上のオープンレーンに関連付けられた前記第２交通ダイアグラム上の前記開始交通状態および前記妨害されない交通状況の前記道路に関連付けられた前記第１の交通ダイアグラム上の前記目標交通状態を含む状態遷移線の勾配に基づいて、前記第１の制御可能な車両の前記目標緩和速度を決定することと、を含む、請求項６から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両を決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能である制御レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記緩和道路セグメントにおける前記制御レーンに隣接する第１のオープンレーンを決定することと、
前記第１のオープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記第１のオープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を、前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両に適用することと、を行わせる命令を格納する１つ以上のメモリと、を備えるシステム。
【請求項１７】
道路の緩和道路セグメントに沿って移動する第１の制御可能な車両および第２の制御可能な車両を決定することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の距離を監視することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の前記距離が現在のタイムスタンプで近接距離閾値を満たすことを決定することと、
前記第１の制御可能な車両と前記第２の制御可能な車両との間の前記距離が前記現在のタイムスタンプで前記近接距離閾値を満たしているとの決定に応じて、前記緩和道路セグメントにおける、前記第１の制御可能な車両を含み、且つ前記第１の制御可能な車両によって妨害可能な制御レーン、および、前記第２の制御可能な車両を含み、且つ前記第２の制御可能な車両によって妨害可能な妨害可能レーンを決定することと、
前記緩和道路セグメントにおける、前記制御レーンに隣接するオープンレーンを決定することと、
前記制御レーンにおける前記第１の制御可能な車両および前記妨害可能レーンにおける前記第２の制御可能な車両に、前記オープンレーンの交通状態に基づく目標緩和速度であって、前記オープンレーンを流れる交通の流れを調整して、前記緩和道路セグメントの下流に位置する交通渋滞を緩和する目標緩和速度を適用することと、を含む方法。
【請求項１８】
前記第１の制御可能な車両および前記第２の制御可能な車両を決定することが、
前記第１の制御可能な車両と渋滞距離閾値を満たす前記交通渋滞との間の距離を有する前記第１の制御可能な車両を決定することと、
前記第２の制御可能な車両と初期車両距離閾値を満たす前記第１の制御可能な車両との間の距離を有する前記第２の制御可能な車両を決定することと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【外国語明細書】
2020113259000001.pdf