专利名称：激励和优化高载员率车辆或收费车道的使用的系统和方法
技术领域：
本发明总体涉及H0V(高载员率车辆,High Occupancy Vehicle)车道和交通管理。本发明总体还涉及HOT (高载员率收费)车道。本发明还涉及管理和优化HOV-HOT车道的使用。
背景技术：
交通拥塞是道路网络上的一种状况，它随着使用增加而发生，特点是较慢的速度、较长的出行时间以及增加的车辆排队。已采用几种交通需求管理技术来缓解交通拥塞。例如，可以采用HOV (高载员率车辆)车道和/或合用车(carpool)车道，以鼓励人们拼车，从而减少道路上的汽车的数量。HOT (高载员率收费)车道一般涉及为单载员车辆中的驾车者提供进入HOV车道的道路定价方案。有时，整个道路可以被指定用于H0V。收费可以通过人工收费站、自动号牌识别或电子收费系统来收取。一般，这些收费会随着收费车道内的交通密度和拥塞程度的增大而增加，称为拥塞定价政策。这种定价方案的目的是，鼓励优化HOV车道的使用，以使车道内的交通拥塞最小化。常规的公路系统包括显示H0V/H0T收费和/或预期通勤时间(commute times)的电子显示装置。例如，图1示出了电子显示装置110，它仅显示两条公路上的预期通勤时间110和目前的征收费率120。如图1示出的示例配置中表明的，电子显示装置100不能以简化每个驾驶员的决策的方式来有效地显示信息，这可能会导致交通拥塞问题。此外，电子显示装置100不能预测即将到来的交通状况，这在没有及时充分解决的情况下也可能会导致交通拥塞问题。电子显示装置100不能显示与H0V/H0T车道的使用对应的时间节省和每单位时间费用，也不能激励驾驶员充分利用他们的容量来使收益最大化和/或使在H0V/H0T车道中的通勤时间最小化。鉴于上述问题，认为需要一种用于通过显示基于时间的费用度量来激励和优化H0V/H0T车道的使用的改进的方法和系统，如本文中将更详细描述的。
发明内容
下面的发明内容被提供，以便于理解所公开的实施方案独有的创新性特征中的一些，并不意在全面描述。对本文所公开的实施方案的各个方面的全面理解可以通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体参看来获得。因此，所公开的实施方案的一个方面在于，提供一种改进的HOV (高载员率车辆)车道实行方法和系统。所公开的实施方案的另一个方面在于，提供一种改进的HOT (高载员率收费)车道实行方法和系统。所公开的实 施方案的又一个方面在于，提供一种用于通过显示基于时间的费用度量(metric)来激励和优化H0V/H0T车道的使用的方法和系统。
上述方面及其他目的和优点现在可以如本文所描述的那样实现。本文公开了一种用于通过在电子显示装置上显示基于时间的费用度量来激励和优化收费车道(例如HOV/HOT车道)的使用的方法和系统。在所述收费车道上可以配置实时电子显示装置，用于向公路上的驾驶员显示与所述收费车道对应的信息。可以在至少一个跨度上测量所述公路的所述收费车道和/或非收费车道中的车辆的平均速度，并显示在所述电子显示装置上。可以确定与所述跨度上的所述收费车道的使用对应的征收费率，并显示在所述电子显示装置上。可以计算与所述跨度上的所述收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，并显示在所述电子显示装置上。在所述H0V/H0T车道上的平均速度可以通过利用传感器、图像捕获装置和/或来自公路上的车辆中的移动通信设备的GPS信息来测量。可以基于对车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新时间节省值和每单位时间费用。所述电子显示装置示出针对指定距离的通勤的时间节省值和每单位时间费用。所述电子显示装置还显示针对沿着所述公路的至少一个具体目的地的时间节省值和每单位时间费用，以优化收费和HOT车道的使用。可以将所述每单位时间费用与一个参考阈值(阈值甚至可以因位置而异)进行比较，并且可以在所述显示装置上采用彩色编码。还可以显示与所述H0V/H0T车道的使用对应的激励消息。可以基于所算得的基于时间的度量的值来改变所显示的消息的至少一部分的颜色。本发明在一个方面提供了一种用于激励和优化收费车道的使用的方法，所述方法包括:将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息；在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度；确定与所述至 少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述收费车道包括高载员率车辆车道。在一个实施方案中，所述收费车道包括高载员率收费车道。在一个实施方案中，所述方法进一步包括利用下列类型的设备中的至少一个来测量所述收费车道上的所述平均速度:传感器；图像捕获装置；以及来自所述公路上的至少一个所述车辆中的移动通信设备的全球定位系统信息。在一个实施方案中，所述方法进一步包括:基于对所述车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新所述时间节省值和所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述方法进一步包括:针对指定距离的通勤和沿着所述公路的至少一个具体目的地，在所述电子显示装置上显示所述时间节省值和所述每单位时间费用，以优化所述征收费率和所述收费车道的使用。在一个实施方案中，所述方法进一步包括:将所述每单位时间费用与一个参考阈值进行比较，并且利用彩色编码技术来显示所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述方法进一步包括:在所述电子显示器上显示与所述收费车道的使用对应的激励消息。在一个实施方案中，所述方法进一步包括:基于所述信息的值来改变所显示的消息的至少一部分的颜色。在一个实施方案中，利用所算得的每单位时间费用来动态更新所述征收费率。本发明在另一个方面提供了一种用于激励和优化收费车道的使用的系统，所述系统包括:处理器；
数据总线，联接至所述处理器；以及包含计算机代码的计算机可用介质，所述计算机可用介质联接至所述数据总线，所述计算机程序代码包括由所述处理器可执行的指令并且被配置为:将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息；在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度；确定与所述至少一个跨度上的所述收费车道对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述指令被进一步配置为，利用下列类型的设备中的至少一个来测量所述收费车道上的所述平均速度:传感器；图像捕获装置；以及来自所述公路上的至少一个所述车辆中的移动通信设备的全球定位系统信息。在一个实施方案中，所述指令被进一步配置为，基于对所述车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新所述时间节省值和所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述指令被进一步配置为，针对指定距离的通勤和沿着所述公路的至少一个具体目的地，在所述电子显示装置上显示所述时间节省值和所述每单位时间费用，以优化所述征收费率和所述收费车道的使用。在一个实施方案中，所述指令被进一步配置为，将所述每单位时间费用与一个参考阈值进行比较，并且利用彩色编码技术来显示所述每单位时间费用。本发明在又一个方面提供了一种处理器可读介质，存储有代表指令的代码，所述指令引起处理以执行激励和优化收费车道的使用的方法，所述代码包括用于进行下列处理的代码:将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息；在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度；
确定与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述代码进一步包括用于进行下列处理的代码:基于对所述车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新所述时间节省值和所述每单位时间费用；针对指定距离的通勤和沿着所述公路的至少一个具体目的地，在所述电子显示装置上显示所述时间节省值和所述每单位时间费用，以优化所述征收费率和所述收费车道的使用；以及将所述每单位时间费用与一个参考阈值进行比较，并且利用彩色编码技术来显示所述每单位时间费用。在一个实施方案中，所述收费车道包括高载员率车辆车道。在一个实施方案中，所述收费车道包括高载员率收费车道。在一个实施方案中，利用所算得的每单位时间费用来动态更新所述征收费率。
附图进一步示出了本发明，并且与对本发明的详细说明一起用于解释本发明的原理，所述附图中相同的参考数字指代各视图中相同或功能相似的元件，并且所述附图被纳入本说明书且构成本说明书的一部分。
图1示出了一个具有电子显示装置的道路系统的示意图，该电子显示装置显示了两条公路上的预期通勤时间和征收费率；图2示出了根据所公开的实施方案的一个用于激励和优化收费车道的使用的交通车道管理系统的框图；图3示出了根据所公开的实施方案的一个具有显示基于时间的费用度量的电子显示装置的示意图；图4示出了根据所公开的实施方案的一个显示基于时间的费用度量的电子显示装置的立体图；且图5示出了根据所公开的实施方案的概略操作流程图，该流程图示出了用于通过在电子显示装置上显示基于时间的费用度量来激励和优化收费车道的使用的方法的逻辑操作步骤。
具体实施例方式在这些非限制性实施例中讨论的具体值和配置可以被改变，并且被引用仅为了例示至少一个实施方案，而不意在限制本发明的范围。现在将参照附图在下文更全面地描述这些实施方案，所述附图中示出了本发明的示例性实施方案。本文所公开的实施方案能够以许多不同方式实施，并且不应被解释为限于本文给出的实施方案；而是，这些实施方案被提供，以使得本公开内容是详尽且完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本发明的范围。相同的数字在全文中指代相同的元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括关联的列出项目中的一个或多个项目的任何和所有组
口 O本文所使用的术语仅为了描述具体实施方案，而不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。进一步应理解，术语“包括”和/或“包含”当用在本文中时，表示存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。图2示出了根据所公开的实施方案的一个用于激励和优化收费车道的使用的交通车道管理系统的框图。注意在图1至图5中，相同或相似的方框通常用相同的参考数字来表示。所述收费车道可以是，例如，HOV (高载员率车辆)车道或HOT (高载员率收费)车道。HOV车道，也被称为合用车车道或菱形车道(diamond lane)，是一种促进和鼓励拼车，由此减轻拥塞和使公路的载人容量最大化的交通管理策略。HOV车道通常位于内侧(左侧)车道，并且由沿着高速公路(freeway)的标志以及涂在路面上的白色菱形符号来标识。HOV车道可以转变为HOT车道，且HOT车道可以由愿意付费以节省驾驶时间的单载员车辆来使用。该交通车道管理系统包括交通车道管理单元205，用于激励和优化HOV-HOT车道235的使用。交通车道管理单元205包括实时电子显示装置220，用于为公路上的驾驶员显示与H0V/H0T车道235对应的信息。交通车道管理单元205还包括速度测量单元240、H0V/HOT车道征收费率分析单元210、时间节省信息获取单元215以及每单位时间费用测量单元225。一般，电子显示装置220 (例如，也被称为“电子标志”或“电子标牌(signage)”)包括在标牌行业中使用的发光广告媒介。电子标牌包括，例如:荧光标志、HID (高亮度显示装置，High Intensity Displays)、白炽灯标志、LED标志、氖光灯标志等。另外，LED标志和HID还通常构成所谓的数字标牌。 速度测量单元240可以在至少一个跨度(span)上测量该公路的H0V/H0T车道235和/或非H0T/H0V车道230中的车辆250的平均速度，并且所述平均速度可以被显示在电子显示装置220上。注意，根据设计考虑，在H0V/H0T车道235上的平均速度可以通过利用传感器、图像捕获装置255和/或来自该公路上的车辆250中的移动通信设备的GPS信息来测量。图像捕获装置255可以接收交通信息，诸如在每个H0V/H0T车道235和/或非HOT/HOV车道230上的交通速度和交通流量，并且将所述信息通过有线或无线网络连接245传送至交通车道管理单元205。交通车道管理单元205可以联接至位于H0V/H0T车道235附近的电子显示装置220，以向驾车者通知基于时间的费用度量。H0V/H0T车道征收费率分析单元210分析针对所述跨度上的H0V/H0T车道235的使用的征收费率，并且所述征收费率可以被显示在电子显示装置220上。注意，所述征收费率可以每隔5分钟、10分钟或任何其他合适的用户定义的间隔来计算和更新，并且可以被显示在电子显示装置220上。时间节省信息获取单元215计算与H0V/H0T车道235的使用对应的时间节省，并且每单位时间费用的测量单元225测量与所述跨度上的H0V/H0T车道235的使用对应的每单位时间费用。所述时间节省信息和所述每单位时间费用可以被显示在电子显示装置220上。图3示出了根据所公开的实施方案的一个具有显示基于时间的费用度量的电子显示装置220的道路系统300的示意图。HOV/HOT车道235可以通过中间路障或其他合适的分隔结构与非HOT/HOV车道230分隔开。电子显示装置220可以位于HOV/HOT车道235附近，以向驾车者通知针对使用HOV/HOT车道235的基于时间的费用度量。收费可以根据HOV/HOT车道235和非HOT/HOV车道230的交通状况而有所不同。注意，HOV/HOT车道235和非HOT/HOV车道230的数目、路段的数目以及路段的距离可以根据路段的设计需求和限制而有所不同。图4示出了根据所公开的实施方案的一个显示基于时间的费用度量的电子显示装置220的立体图。可以基于对车辆速度的实时测量和征收费率来动态更新时间增量(time delta)和每单位时间费用。电子显示装置220显示针对指定距离的通勤的时间节省和每单位时间费用。电子显示装置220还显示针对沿着该公路的至少一个具体目的地的时间节省和每单位时间费用，以优化HOT车道235的收费或使用。可以将每小时的费用与一个参考阈值(阈值甚至可以因位置而异)进行比较，并且可以在电子显示装置220上使用彩色编码。例如，如果每小时的费用数字在一个给定阈值以下，则它可以用绿色显示，如果每小时的费用数字在该阈值以上，则它可以用橙色显示。以比较方式在每单位时间费用中显示潜在节省可以帮助驾驶员做出更好的决定。与H0V/H0T车道的使用对应的激励消息也可以被显示在显示装置220上。所显示的消息的至少一部分的颜色可以根据所算得的基于时间的度量的值而改变。 图5示出了根据所公开的实施方案的概略操作流程图，该流程图示出了用于通过在电子显示装置上显示基于时间的费用度量来激励和优化H0V/H0T车道的方法500的逻辑操作步骤。起初，如方框510所示，实时电子显示装置220可以被配置在H0V/H0T车道235上，用于向该公路上的驾驶员显示信息。如方框520所示，图像捕获单元255可以被配置在H0V/H0T车道235中，以确定在H0V/H0T车道235上的平均速度。如方框530所示，可以在至少一个跨度上测量该公路的H0V/H0T车道235和/或非H0T/H0V车道230中的车辆的平均速度，并显示在电子显示装置220上。如方框540所示，可以确定与所述跨度上的H0V/H0T车道235的使用对应的征收费率，并显示在电子显示装置220上。此后，如方框550所示，可以计算与所述跨度上的HOV/HOT车道235的使用对应的时间节省，并显示在电子显示装置220上。如方框560所示，可以计算与所述跨度上的H0V/H0T车道235的使用对应的每单位时间费用，并显示在电子显示装置220上。如方框570所示，还可以将与H0V/H0T车道235的使用对应的激励消息显示在电子显示装置220上。应注意，所算得的每单位时间费用还可以被用作一个可用于限定目前的征收费率的输入参数。换言之，征收费率可以被实时调整，以实现可激励驾驶员选择或不选择在该HOT车道中行驶的每单位时间费用。应理解，上面公开的及其他特征和功能，或它们的替代物，可以按照期望被结合到许多其他不同的系统或应用中。而且，本领域技术人员随后可以对其做出多种目前未预见或未预料到的替代、修改、变型或改进，它们也意在被下列权利要求涵盖。
权利要求
1.一种用于激励和优化收费车道的使用的方法，所述方法包括: 将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息； 在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度； 确定与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及 计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述收费车道包括高载员率车辆车道。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述收费车道包括高载员率收费车道。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用下列类型的设备中的至少一个来测量所述收费车道上的所述平均速度: 传感器； 图像捕获装置；以及 来自所述公路上的至少一个所述车辆中的移动通信设备的全球定位系统信息。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:基于对所述车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新 所述时间节省值和所述每单位时间费用。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:针对指定距离的通勤和沿着所述公路的至少一个具体目的地，在所述电子显示装置上显示所述时间节省值和所述每单位时间费用，以优化所述征收费率和所述收费车道的使用。
7.一种用于激励和优化收费车道的使用的系统，所述系统包括: 处理器； 数据总线，联接至所述处理器；以及 包含计算机代码的计算机可用介质，所述计算机可用介质联接至所述数据总线，所述计算机程序代码包括由所述处理器可执行的指令并且被配置为: 将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息； 在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度； 确定与所述至少一个跨度上的所述收费车道对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及 计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述指令被进一步配置为，利用下列类型的设备中的至少一个来测量所述收费车道上的所述平均速度: 传感器； 图像捕获装置；以及 来自所述公路上的至少一个所述车辆中的移动通信设备的全球定位系统信息。
9.一种处理器可读介质，存储有代表指令的代码，所述指令引起处理以执行激励和优化收费车道的使用的方法，所述代码包括用于进行下列处理的代码: 将电子显示装置与收费车道关联，用于显示关于所述收费车道的信息； 在至少一个跨度上测量与所述公路对应的所述收费车道和/或非收费车道中的至少一个车辆的平均速度，为了此后通过所述电子显示装置显示所述至少一个车辆的所述平均速度； 确定与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的征收费率，为了此后将所述征收费率显示在所述电子显示装置上；以及 计算与所述至少一个跨度上的所述收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，用于通过所述电子显示装置显示所述时间节省值和所述每单位时间费用。
10.根据权利要求9所述的处理器可读介质，其中所述代码进一步包括用于进行下列处理的代码: 基于对所述车辆速度的实时测量和所述征收费率来动态更新所述时间节省值和所述每单位时间费用； 针对指定距离的通勤和沿着所述公路的至少一个具体目的地，在所述电子显示装置上显示所述时间节省值和所述每单位时间费用，以优化所述征收费率和所述收费车道的使用；以及 将所述每单位时间 费用与一个参考阈值进行比较，并且利用彩色编码技术来显示所述每单位时间费用。
全文摘要
一种用于通过在电子显示装置上显示基于时间的费用度量来激励和优化收费车道的使用的方法和系统。在所述收费车道上可以配置实时电子显示装置，用于向例如公路上的驾驶员显示与所述收费车道对应的信息。可以在至少一个跨度上测量所述公路的收费车道和/或非收费车道中的车辆的平均速度，并且可以将所述平均速度显示在所述电子显示装置上。可以确定并显示与所述收费车道的使用对应的征收费率。可以计算与所述跨度上的收费车道的使用对应的时间节省值和每单位时间费用，并显示在所述电子显示装置上。
文档编号G07B15/06GK103226849SQ20131002022
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月18日 优先权日2012年1月20日
发明者B·P·曼德尔, R·库尔卡尼 申请人:施乐公司