本申請要求2014年10月6日提交的美國臨時專利申請no.62/060,511的權(quán)益，并且通過引用的方式將該臨時專利申請合并在此。

背景技術(shù)：

在世界上的許多大城市中，高峰交通時間期間的行程持續(xù)時間可能是非擁堵交通中的行程持續(xù)時間的5到10倍。這導(dǎo)致燃料、個人時間、企業(yè)生產(chǎn)力以及污染方面的大量附加成本。擁堵緩解措施常常采取以下三種形式當(dāng)中的一種：

1)通過建造更多道路增加系統(tǒng)容量；

2)通過調(diào)節(jié)信號定時、進(jìn)/出控制等等來改進(jìn)流量；或者

3)通過減少任何給定區(qū)段、道路或車道中的車輛的數(shù)目來改進(jìn)流量。

本公開內(nèi)容的焦點(diǎn)是第3種方法——通過減少道路上的車輛的數(shù)目(車輛密度)來增加流量。為了理解減小車輛密度的優(yōu)點(diǎn)，有用的是審視車輛密度與總體交通流量之間的大致關(guān)系。圖1中示出的曲線圖中的曲線代表交通密度(沿著某一條道路的每英里車輛數(shù)目)如何影響車流量(經(jīng)過某一點(diǎn)的每小時車輛數(shù)目)。

相交的直線表明與曲線相交處的車輛速度(流量除以密度)。絕對的數(shù)字不應(yīng)當(dāng)被完全按照字面意義來理解，但是其形狀通常是成立的，并且所述形狀表明了高度擁堵的交通在利用可用的道路容量方面是多么低效，以及為了最大化流量必須多么急劇地從高于每車道每英里200輛車(每輛車26英尺)的最壞情況擁堵水平減小車輛密度。

大致呈矩形的曲線表明，從零開始隨著車輛增加總流量也增加，這是因為更多車輛的行駛速度只受到個人駕駛實(shí)踐和交通規(guī)則的限制。隨著密度逼近曲線的峰值，隨著駕駛員響應(yīng)于更高的密度而減慢速度，車輛速度開始下降，并且總流量開始趨于平穩(wěn)。在經(jīng)過峰值之后，增加更多車輛變得具有反效果，從而既減少總流量也降低單獨(dú)車輛的速度。應(yīng)當(dāng)注意到的是，圍繞峰值存在一個較寬的密度范圍，其中盡管速度顯著降低，流量則保持大致相同。關(guān)于這一點(diǎn)的直觀解釋可能是駕駛員在擁擠交通中傾向于在車輛本身之間保持近似固定的時間間隔(例如1.5秒)，以便允許反應(yīng)時間和停車距離。該固定時間間隔導(dǎo)致較寬速度范圍上的固定流量速率。

在給定曲線形狀的情況下，理想的最大操作密度可能是峰值之前一點(diǎn)(點(diǎn)a)，其中流量接近最優(yōu)并且車輛速度仍然接近自由流動交通的車輛速度。操作在曲線的該區(qū)段中可能需要把道路上的車輛減少到最壞情況擁堵水平的一小部分(20-30％)，但是單獨(dú)車輛速度可以快5-10倍。

當(dāng)前有許多方法和系統(tǒng)被用來減小車輛密度。一些方法和系統(tǒng)非常直接，比如強(qiáng)制特定車牌號碼在一周當(dāng)中的某些天無法上路，其他方法和系統(tǒng)則更加間接，比如改進(jìn)公共交通運(yùn)輸以及鼓勵拼車。一種非常常見的方法是使用通行費(fèi)和費(fèi)用以增加使用道路的成本。如果成本足夠高，則一部分人群將選擇避免該成本的路線或交通運(yùn)輸方式。

但是現(xiàn)有的成本驅(qū)動的方法的一個缺點(diǎn)在于，其基于財務(wù)狀況對于駕駛?cè)巳菏┘恿瞬痪鹊呢?fù)擔(dān)?？梢猿惺芡ㄐ匈M(fèi)的人能夠利用較不擁堵的受限制路線和車道，無法承受通行費(fèi)的人則必須應(yīng)對余下的道路或車道上的甚至更高的交通密度。在此意義上，這些方法并不是收入中立或公平的。此外，由于這一可承受性約束，這些方法的需求減少效果有所幫助，但是常常遠(yuǎn)不足以達(dá)到對于在高度過飽和的道路系統(tǒng)中最大化交通流量效率所必要的程度。

取代組織和管理需求以便主動并且直接地控制交通密度，在例如新加坡、倫敦和斯德哥爾摩之類的地方所使用中的幾乎所有其他擁堵減輕方法都使用需求減少(也就是說使用某種其他交通運(yùn)輸方法、在某一其他時間出行或者根本不出行)作為其主要目標(biāo)，并且通過成本抑制因素間接地這樣做。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容總體上涉及用以管理交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的一條或多條道路上的車輛交通密度的方法和系統(tǒng)，這是通過以下方式當(dāng)中的一項或多項來控制道路使用權(quán)實(shí)現(xiàn)的：許可、通行費(fèi)、費(fèi)用以及懲罰?？梢曰谛枨髮?shí)時地管理所述控制，并且許可和費(fèi)用在一個實(shí)施例中是特定于請求使用權(quán)的單獨(dú)車輛的。在一個實(shí)施例中，集中式軟件算法可以以防止過多的交通需求把交通流量減少到最優(yōu)水平以下，從而最大化(或者至少改進(jìn))道路容量并且最小化(或者至少改進(jìn))行駛時間的方式管理使用權(quán)許可。

在多種不同的實(shí)施例中，可以使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施(例如道路上的攝影機(jī))或者使用新的基礎(chǔ)設(shè)施或裝備(例如安裝在一條或多條道路上的執(zhí)法傳感器)實(shí)施一種交通管理系統(tǒng)。在一個實(shí)施例中，一種用以操作受管理的交通系統(tǒng)的方法可以包括：從用戶接收針對在具有車輛標(biāo)識符(例如車輛的車牌)的車輛(例如用戶的汽車)中行駛的請求；對于所述行駛請求確定當(dāng)前交通擁堵狀況，其中當(dāng)前交通擁堵狀況提供關(guān)于沿著對應(yīng)于來自用戶的行駛請求的一條或多條路線的交通密度或流量速率的信息；基于請求并且基于當(dāng)前交通擁堵狀況確定行駛延遲，其中所述行駛延遲代表行駛請求之后的等待時間；以及向設(shè)備(例如用戶的智能電話或鑰匙扣(keyfob))傳送消息，所述消息基于行駛延遲表明所述車輛何時被授權(quán)根據(jù)請求開始行駛。在一個實(shí)施例中，計算或確定所述行駛延遲以便提供低于或等于車輛密度目標(biāo)(例如閾值)的車輛密度(沿著具有已知的固定大小的路線的車輛)，其中所述車輛密度目標(biāo)低于在沒有實(shí)施交通控制時的“高峰時間”或其他高峰駕駛時間期間所存在的典型交通密度。在另一個實(shí)施例中，計算或確定所述行駛延遲以便提供高于或等于車輛流量速率目標(biāo)的車輛流量速率(例如沿著某一條路線的一部分或全部的車輛的平均速度)，其中該目標(biāo)高于在沒有實(shí)施交通控制時的“高峰時間”或其他高峰駕駛時間期間所存在的典型車輛流量速率。所述行駛請求可以包括以下各項當(dāng)中的至少一項：(a)目的地或起點(diǎn)；(b)行駛的方向；(c)起點(diǎn)和目的地；或者(d)一條或多條路線。在一個實(shí)施例中，所述方法還包括：基于接收自包括一個或多個傳感器的集合的數(shù)據(jù)，記錄在沒有來自交通管理系統(tǒng)的授權(quán)的情況下在一條或多條道路上行駛的違規(guī)；以及基于所記錄的違規(guī)確定罰款。所述一個或多個傳感器可以被配置成提供被用來檢測在沒有授權(quán)的情況下在道路上行駛的一輛或多輛車輛的信息；所述傳感器可以提供或者獲得例如以下數(shù)據(jù)：一塊或多塊車牌的攝影機(jī)圖像(可以利用已知的光學(xué)字符辨識技術(shù)對所述攝影機(jī)圖像進(jìn)行處理以便導(dǎo)出車牌號碼)；標(biāo)識一輛或多輛車輛的射頻(rf)信號；或者指定一輛或多輛車輛的標(biāo)識符以及對應(yīng)于所述一輛或多輛車輛的路線信息的一項或多項許可代碼。在一個實(shí)施例中，所述一個或多個傳感器耦合到一臺或多臺服務(wù)器，所述服務(wù)器可以使得針對在沒有授權(quán)的情況下行駛的用戶執(zhí)行罰款。這種方法可以通過一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如一個服務(wù)器集合)來實(shí)施，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過對于來自試圖在使用權(quán)受到交通控制系統(tǒng)控制的路線上行駛的用戶的每一項請求的行駛延遲來管理交通。用戶可以從多種設(shè)備或方法當(dāng)中的任一種向交通控制系統(tǒng)發(fā)送其請求，比如：電話(通過語音或文字消息)；計算機(jī)或智能電話上的web瀏覽器；智能電話上的應(yīng)用(app)；汽車中的專用設(shè)備；自動駕駛汽車中的專用設(shè)備；像長距離文字尋呼機(jī)那樣操作的鑰匙扣；用戶還可以在任一所述設(shè)備上接收(授權(quán)行程開始的)消息，并且發(fā)出行駛請求的用戶設(shè)備可以不同于接收(授權(quán)行程開始的)消息的用戶設(shè)備。

在一個或多個實(shí)施例中，交通控制系統(tǒng)還可以與其他設(shè)備一起操作(除了確定行駛延遲的一臺或多臺服務(wù)器之外，并且除了例如智能電話之類的用戶設(shè)備以及發(fā)送行駛請求的應(yīng)用之外)。這些其他設(shè)備可以包括以下各項當(dāng)中的一項或多項：用于道路和交通狀況的傳感器；被設(shè)計成檢測車輛是否被授權(quán)沿著一條或多條路線行駛的執(zhí)法傳感器；被配置成提供隱私以及/或者對行駛請求和/或車輛標(biāo)識符(比如車牌號碼或者車輛標(biāo)示號碼)進(jìn)行匿名化的一臺或多臺服務(wù)器；以及由一個或多個政府機(jī)構(gòu)運(yùn)營或者處于其控制下的一臺或多臺服務(wù)器，所述服務(wù)器可以實(shí)施并且對于被抓到在沒有授權(quán)的情況下行駛的車輛執(zhí)行罰款。

所述用于道路和交通狀況的傳感器可以是傳統(tǒng)的或現(xiàn)有的傳感器，比如攝影機(jī)，其提供關(guān)于以下各項當(dāng)中的一項或多項的信息：交通密度或交通流量速率，或者例如事故、道路損壞等道路狀況。

所述執(zhí)法傳感器可以是固定式路邊傳感器或者車輛上的傳感器，比如智能車牌架，其在一個實(shí)施例中可以接收來自沿著使用權(quán)受到交通控制系統(tǒng)控制的一條或多條路線的車輛的許可代碼。舉例來說，在一個實(shí)施例中，固定式路邊執(zhí)法傳感器可以接收包含車輛的車牌號碼(或者該號碼的混淆版本，比如該號碼的散列)的許可代碼，并且隨后將(從許可代碼獲得的)該車牌號碼與通過執(zhí)法傳感器捕獲到的車牌號碼(這可以是利用攝影機(jī)或者通過由汽車上的設(shè)備傳送的包含車牌號碼的rf信號而捕獲的，所述設(shè)備比如是通行費(fèi)應(yīng)答器或者智能車牌架)進(jìn)行比較。如果執(zhí)法傳感器確定兩個車牌號(或者號碼的散列)確實(shí)匹配，則耦合到交通控制系統(tǒng)的執(zhí)法傳感器不報告違規(guī)，但是如果執(zhí)法傳感器確定兩個車牌號不匹配，則執(zhí)法傳感器向其中一個或多個交通控制系統(tǒng)或政府機(jī)構(gòu)報告違規(guī)。在一個實(shí)施例中，執(zhí)法傳感器從車輛上的設(shè)備(比如車輛上的鑰匙扣或者車輛上的智能車牌架)接收鹽值(saltvalue)和車牌號碼以及許可代碼，并且執(zhí)法傳感器(其或者是固定式路邊傳感器或者是另一車輛上的智能車牌架)使用鹽、許可代碼和車牌號碼來確定包含在許可代碼中的車牌號碼(或者該號碼的加鹽散列)是否與車輛上的車牌號碼(或者該號碼的混淆版本)相匹配。后面將進(jìn)一步描述關(guān)于此類執(zhí)法傳感器的其他信息。

在一個實(shí)施例中，交通控制系統(tǒng)可以與提供隱私或者對行駛請求和/或車輛標(biāo)識符進(jìn)行匿名化的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(比如一臺或多臺服務(wù)器)相結(jié)合來操作。這些服務(wù)器可以耦合到交通控制系統(tǒng)并且同時還耦合到發(fā)送行駛請求并且接收授權(quán)開始行駛/行程的消息的用戶設(shè)備。這些服務(wù)器可以被稱作許可隱私服務(wù)器。在一個實(shí)施例中，許可隱私服務(wù)器可以包括網(wǎng)絡(luò)接口(例如以太網(wǎng)接口)以及耦合到網(wǎng)絡(luò)接口的處理系統(tǒng)和耦合到處理系統(tǒng)的存儲器，所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置成與向用戶設(shè)備(比如用戶的智能電話或鑰匙扣)傳送消息的交通控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述消息表明車輛何時被授權(quán)開始行駛；所述處理系統(tǒng)被配置成接收來自用戶設(shè)備的行駛請求，其中所述請求表明車輛標(biāo)識符(或者車輛標(biāo)識符的混淆版本)，并且所述處理系統(tǒng)被配置成向交通控制系統(tǒng)傳送對應(yīng)于車輛標(biāo)識符的匿名化標(biāo)識符，以便許可交通控制系統(tǒng)在不使用實(shí)際車輛標(biāo)識符的情況下識別車輛。

本公開內(nèi)容包括“最優(yōu)地”或“最優(yōu)”或者類似的用詞，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，對于此類詞語的使用不意圖要求這里所描述的實(shí)施例事實(shí)上是實(shí)際最優(yōu)的解決方案，這是因為并非實(shí)際最優(yōu)的解決方案在減少行駛時間方面仍然可以提供顯著的好處。因此，例如“最優(yōu)”之類的這些用詞應(yīng)當(dāng)被解釋成意味著通過減少行駛時間而得以改進(jìn)的解決方案；換句話說，至少相對于沒有這里所描述的交通控制系統(tǒng)的情況改進(jìn)了行駛時間。

這里所描述的實(shí)施例可以包括一種或多種方法、設(shè)備、系統(tǒng)以及存儲可執(zhí)行程序指令的非瞬時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述可執(zhí)行程序指令在由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行時使得所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實(shí)施這里所描述的一種或多種方法。

前面的發(fā)明內(nèi)容部分不包括本公開內(nèi)容中的所有實(shí)施例的窮盡列表?？梢詮那懊嫠爬ǖ囊约霸诤竺娴木唧w實(shí)施方式部分中公開的各個方面和實(shí)施例的所有適當(dāng)組合實(shí)踐所有系統(tǒng)和方法。

附圖說明

下面將在附圖中通過舉例而非限制的方式來說明本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表明類似的單元。

圖1是示出了沿著一條路線的交通密度與車輛流量之間的關(guān)系的曲線圖。

圖2示出了描繪出根據(jù)這里所描述的一個或多個實(shí)施例的一種方法的流程圖。

圖3示出了說明根據(jù)這里所描述的一個或多個實(shí)施例的另一種方法的另一個流程圖。

圖4是示出了可以在交通控制系統(tǒng)中一同操作的各種設(shè)備的系統(tǒng)圖示。

圖5是許可請求序列的一個實(shí)施例的圖示。

圖6是示出了使用許可隱私服務(wù)器的一個實(shí)施例的流程圖。

圖7是鑰匙扣的一個實(shí)施例的方塊圖。

圖8是可以與鑰匙扣一起使用的應(yīng)答器的一個實(shí)施例的方塊圖。

圖9是可以被安裝在車輛上并且可以與智能電話和/或鑰匙扣一起操作的設(shè)備的一個實(shí)施例的方塊圖。

圖10是可以與例如智能電話和/或鑰匙扣之類的用戶設(shè)備一起操作的汽車安裝設(shè)備的系統(tǒng)的方塊圖。

圖11示出了可以被用來實(shí)施這里所描述的一臺或多臺服務(wù)器以及其他處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例。

圖12示出了可以與交通控制系統(tǒng)一起使用的執(zhí)法傳感器的一個示例性實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照后面討論的細(xì)節(jié)來描述各個實(shí)施例和方面，并且附圖將說明各個實(shí)施例。后面的描述和附圖是說明性的，而不應(yīng)當(dāng)被解釋成作出限制。描述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供關(guān)于各個實(shí)施例的透徹理解。但是在某些情況下沒有描述眾所周知的或者慣常的細(xì)節(jié)，以便提供關(guān)于實(shí)施例的簡潔討論。

在說明書中提到“一個實(shí)施例”或“某一實(shí)施例”時意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被包括在至少一個實(shí)施例中。出現(xiàn)在說明書中的各處的短語“在一個實(shí)施例中”不一定都指的是相同的實(shí)施例。后面在附圖中描繪的處理是由包括硬件(例如電路、專用邏輯等等)、軟件或者全部二者的組合的處理邏輯實(shí)施的。雖然在后面是通過一些順序操作來描述所述處理，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，其中一些所描述的操作可以按照不同的順序來實(shí)施。此外，一些操作可以被并行地而不是順序地實(shí)施。

檢查機(jī)會

為了說明在可以直接控制車輛密度的情況下所可能實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)，考慮工作日結(jié)束時的一個簡化實(shí)例。假設(shè)道路正在圖1中接近峰值流量的點(diǎn)a處操作，其中有n輛車在路上，此時突然有另外的3n輛車希望上路，從而在不受管理的情況下使得密度變成四倍(圖1中的點(diǎn)b)。使用圖1中的曲線圖中的數(shù)字，密度將從40輛/英里增加到大致160輛/英里，平均速度從大約50英里/小時下降到大約10英里/小時，并且流量從2000輛/小時下降到1600輛/小時。在高峰時間之前花費(fèi)30分鐘的行程在高峰時間開始之后將花費(fèi)150分鐘(2小時30分鐘)。

但是如果道路使用權(quán)受到控制，在一個實(shí)施例中，通過使得附加的車輛在另一輛車可以開始之前等待一輛車經(jīng)過，情況可以得到顯著改進(jìn)。假設(shè)平均行程時間(t)是30分鐘，平均每30分鐘將有n輛車離開道路，因此各人將需要等待0到90(3t)分鐘以清空3n輛車的積壓，從而具有45分鐘的平均等待。平均行駛延遲(行程+等待時間)將是75分鐘相比于不受管理的情況下的150分鐘——也就是一半的時間，所消耗的車輛燃料將是后者的五分之一。最佳情況行駛等待時間是30分鐘(無等待)，并且最壞情況是120分鐘(90分鐘等待)。即使在最壞情況下，到達(dá)目的地的時間也比不受管理的替換方案早30分鐘，并且有顯著的燃料節(jié)省以及相應(yīng)的污染減少，并且有可能富有成果地使用90分鐘的等待時間(工作、購物、休閑等等)。

當(dāng)然，前面的實(shí)例是高度簡化的，并且所示出的流量/密度曲線并不精確，但是曾經(jīng)在高度擁堵的交通中以低于5mph(圖1中的曲線上的點(diǎn)c和之后)的速度緩慢挪動的任何人都應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識到，通過受管理的道路使用權(quán)可能實(shí)現(xiàn)巨大的改進(jìn)。通過最優(yōu)地操作飽和的道路，可以使得每一個人的行駛等待時間減半，并且只需要非常少的附加基礎(chǔ)設(shè)施而且不需要車輛承擔(dān)費(fèi)用。

實(shí)現(xiàn)方式實(shí)例——總覽

在后面將被稱作mats(受管理使用權(quán)交通系統(tǒng))的一個可能的實(shí)施例中，希望駕車去到某處的任何人首先將通過許多可能的方式當(dāng)中的任一種方式從中央mats服務(wù)器請求道路使用權(quán)許可，所述可能的方式包括電話呼叫、文字消息、智能電話應(yīng)用、網(wǎng)頁或者專用電子設(shè)備。例如其身處何處以及希望去往何處之類的附加信息可以伴隨所述請求。mats服務(wù)器將快速地作出響應(yīng)，從而授予立即出發(fā)的許可，或者給出虛擬出發(fā)隊列中的位置并且可能還有近似示出還剩下多少等待時間的倒數(shù)計時器。一旦到達(dá)虛擬隊列的前方，則通過信號向提出請求的駕駛員通知已授予出發(fā)許可，并且其行程可以開始?；镜挠脩艚换タ梢院唵蔚角笆龀潭取＿€有可能使得道路使用權(quán)請求/授予協(xié)議的一部分或全部由知道用戶希望在何時何地行駛的設(shè)備自動實(shí)施。舉例來說，如果用戶在自動駕駛汽車中行駛，用戶可以能夠在自動駕駛汽車中輸入行駛請求(或者在與mats和自動駕駛汽車的其中之一或全部二者通信的智能電話上輸入請求)，mats可以通過許可代碼對自動駕駛汽車作出應(yīng)答，并且汽車可以在被授予出發(fā)許可時自動開始行程。自動駕駛汽車可以自動執(zhí)行開始行駛時間和所選擇的路線。

mats系統(tǒng)將保持通過監(jiān)測道路的傳感器網(wǎng)絡(luò)獲得的整個受管理交通區(qū)域的當(dāng)前和歷史交通流量的實(shí)時數(shù)據(jù)庫。通過使用該數(shù)據(jù)庫來預(yù)測沿著各種路線可能性的附加車輛的影響，mats服務(wù)器將通過保持交通平滑流動的方式授予立即許可或者指派出發(fā)隊列位置。為了遏止在等待方面作弊(也就是說在實(shí)際準(zhǔn)備好之前請求出發(fā))以及與管理流量相關(guān)聯(lián)的潛在的其他原因，隊列位置可以被隨機(jī)化，并且為用戶顯示的任何倒數(shù)計時器有時可以比真實(shí)時間運(yùn)行得更快或更慢，以便在等待方面產(chǎn)生一定的不確定性。所給出的起點(diǎn)和目的地信息可能非常具體(例如gps坐標(biāo)、街道地址或企業(yè)名稱)或者沒有那么精確，而是僅僅指定大致區(qū)域。如果給出了具體開始/結(jié)束信息，則mats還可以給出關(guān)于將要采取的最佳路線的建議以及估計到達(dá)時間。已經(jīng)設(shè)想到，mats服務(wù)器軟件可以保持多個隊列，所述多個隊列可能對應(yīng)于可能發(fā)生擁堵的各個路段、各個起點(diǎn)以及各個行程長度。由于擁堵通常不是均勻的而是在主路和高速公路上程度最高并且有時主要在一個方向上發(fā)生，因此mats服務(wù)器在授予許可時所具有的關(guān)于具體路線的信息越多，如果已經(jīng)知道要避免高需求路段的話則等待就可能越短。在低需求時間期間，提供任何目的地或路線信息可能都沒有必要或好處，這是因為在任何情況都將授予立即出發(fā)許可。

當(dāng)交通控制服務(wù)器軟件預(yù)測其將不會把交通密度升高到超出目標(biāo)水平時，通常從出發(fā)隊列的前方為用戶授予許可。目標(biāo)車輛速度也可以在算法中扮演角色?？梢允褂枚喾N算法，但是一般來說，所述算法涉及預(yù)測車輛近似何時將從其當(dāng)前位置到達(dá)受控路段，以及此時該路段上的交通密度將是如何?；蛘?，所述軟件可以查看受控路段上的當(dāng)前密度，隨后以大致等于目標(biāo)流量速率的速率允許車輛離開出發(fā)隊列。如果所測量的車輛密度高于目標(biāo)密度，則可以略微降低出發(fā)速率(也就是說與進(jìn)入道路的車輛相比允許更多車輛離開道路以便減小密度)。如果密度低于目標(biāo)密度，則可以提高出發(fā)速率(也就是說與離開道路的車輛相比有更多車輛進(jìn)入道路以便提高密度)。

應(yīng)當(dāng)提到的是，在出發(fā)隊列管理算法中可以測量并利用三個參數(shù)：密度、流量和速度。密度是最直接地被控制的參數(shù)，但是由于所述參數(shù)通常是相關(guān)的，因此在所述算法中可以測量并利用任何一個、兩個或三個參數(shù)。在其中控制單條使用權(quán)受限制的高速公路的mats系統(tǒng)的一種簡單的實(shí)現(xiàn)方式中，算法可以更加簡單。在其中具有許多入口和出口點(diǎn)的多條相交受控道路的更加復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)方式中，用以對于各個單獨(dú)的隊列預(yù)測正確的出發(fā)速率的算法可能非常復(fù)雜。在任何情況下，不管初始地實(shí)施何種算法，所述算法都可以隨著系統(tǒng)和用戶行為獲得的經(jīng)驗而演進(jìn)。在獲得該經(jīng)驗之前，可能謹(jǐn)慎的做法是開始于流量vs.密度曲線的峰值附近的目標(biāo)密度，其中盡管車輛速度被降低，但是流量被最大化并且對于密度變化較不敏感。在(至少初始地)選擇目標(biāo)密度和車輛速度時的另一個因素是正在出發(fā)隊列中等待的人的心理。當(dāng)隊列等待較長時，更慢的速度有時會為人們給出關(guān)于更快地清空隊列將使得情況更糟的直觀理解。

如果系統(tǒng)是在沒有許可代碼的情況下實(shí)施的，則利用包括自動化車牌讀取器的路邊驗證傳感器的網(wǎng)絡(luò)(例如攝影機(jī)和光學(xué)字符辨識系統(tǒng))通過針對包含在中央數(shù)據(jù)庫中的使用權(quán)許可檢查受控道路上的每一輛車的車牌號碼和位置來實(shí)施許可驗證。

一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

圖2示出了表示根據(jù)一個或多個實(shí)施例的使用例如mats之類的交通控制系統(tǒng)的方法的流程圖。所述方法可以開始于操作201，其中用戶設(shè)備接收由用戶按需提出的行駛請求的信息。在一個實(shí)施例中，該行駛請求可以由用戶通過將行駛請求輸入到智能電話上的應(yīng)用中而提出，其中所述應(yīng)用被配置成與交通控制系統(tǒng)一起操作并且可以由交通控制系統(tǒng)提供，以便與交通控制系統(tǒng)進(jìn)行互操作。用戶設(shè)備隨后可以把關(guān)于行駛請求的信息傳送到一臺或多臺服務(wù)器，比如圖4中示出的交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401。這些服務(wù)器隨后可以獲得與對應(yīng)于行駛請求的當(dāng)前交通擁堵狀況有關(guān)的信息，并且隨后基于所述請求以及基于當(dāng)前交通擁堵狀況確定行駛延遲，其中所述行駛延遲表示行駛請求之后的等待時間。行駛請求可以包括以下各項當(dāng)中的至少一項：目的地或起點(diǎn)；行駛方向；起點(diǎn)和目的地；或者一條或多條建議路線。交通控制系統(tǒng)服務(wù)器隨后可以基于行駛延遲表明車輛何時被授權(quán)開始根據(jù)所述請求行駛的消息。在操作203中，所述用戶設(shè)備或者與用戶相關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備可以接收開始信號并且開始行程。在一個實(shí)施例中，所述用戶設(shè)備或另一用戶設(shè)備可以可選地接收許可代碼，所述許可代碼被用來與執(zhí)法傳感器一起操作，所述執(zhí)法傳感器可以被沿著路線放置或者可以處于沿著路線的其他車輛上，正如這里進(jìn)一步描述的那樣。在操作205中，沿著路線或道路的執(zhí)法傳感器可以對車輛進(jìn)行跟蹤，以便確定車輛是否被授權(quán)在當(dāng)前時間處于路線上。在操作207中，系統(tǒng)隨后可以基于確定車輛正在沒有沿著路線的適當(dāng)授權(quán)的情況下行駛而對違規(guī)進(jìn)行執(zhí)法。這些違規(guī)可以包括其中用戶沒有等到開始時間的提前出發(fā)，或者其中用戶通過提出行駛請求而請求了許可但是并沒有使用行駛請求的情況，這可能是因為用戶正在嘗試通過提出過早的行駛請求而欺騙系統(tǒng)。

為了解決關(guān)于被傳送到中央mats服務(wù)器的信息的長期存儲和濫用的潛在隱私問題，針對許可的請求可以是匿名的，并且使用對于許可所指定的車輛車牌號碼的散列而不是實(shí)際的車牌號碼。所述散列可以通過已知的單向散列算法生成，例如生成無法從中導(dǎo)出車牌號碼的sha-2。當(dāng)檢查許可的有效性時(例如由執(zhí)法傳感器檢查)，可以對傳送許可代碼的車輛的車牌號碼進(jìn)行散列，并且針對包含在許可代碼中的散列車牌號碼對其進(jìn)行驗證。這樣就允許在無需把車輛車牌號碼傳送到中央服務(wù)器的情況下發(fā)出和驗證許可代碼。一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

如果通過車輛車牌號碼生成的散列對于較長的一段時間(從幾天到幾年之間的任何情況)是相同的，則可以把車輛歷史匿名地保持在服務(wù)器上以供未來參考，從而為交通管理算法和用戶交互提供附加的引導(dǎo)(例如提供默認(rèn)目的地)。然而不幸的是，這也使得在給定已知車牌號碼的情況下能夠很容易地在數(shù)據(jù)庫中搜索任何車輛歷史，并且所有車牌號碼必然為發(fā)證機(jī)構(gòu)所知。一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

為了防止該歷史信息被濫用，可以按照通常不為中央mats服務(wù)器所知的方式周期性地改變散列結(jié)果。這可以利用所謂的加鹽散列(saltedhash)來實(shí)現(xiàn)，其中在經(jīng)過散列算法之前把一個隨機(jī)數(shù)字值(“鹽”)與車輛車牌號碼相組合。對應(yīng)于給定的鹽值的使用周期可以由用戶控制。如果對于更長的歷史有可用性好處，則所述周期越長，就可以保持更多歷史。如果不希望有中央歷史，則還有可能隨著每一項許可代碼請求改變所述鹽值。一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

為了進(jìn)行執(zhí)法，除了許可代碼之外設(shè)備還將在本地傳送車牌號碼散列的鹽值，從而允許由執(zhí)法傳感器重新生成車牌號碼散列的結(jié)果，而無需把車牌號碼或鹽值發(fā)送到mats中央服務(wù)器。在一個實(shí)施例中，只有在執(zhí)法傳感器檢測到違規(guī)的情況下，才有必要把違規(guī)車輛的車牌號碼發(fā)送到mats服務(wù)器，并且可能還連同在違規(guī)存在爭議的情況下對于證明違規(guī)所必要的任何附加證據(jù)。通過公開在執(zhí)法傳感器中使用的軟件和硬件可以提高關(guān)于可識別的個人歷史沒有被傳送到mats服務(wù)器或者由mats服務(wù)器存儲的公眾置信度。一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

保留一些歷史以允許更加流線型的用戶接口并且同時保留一定程度的隱私的另一種方式是把該歷史存儲在被用來提出行駛使用權(quán)請求的個人設(shè)備(例如具有應(yīng)用的智能電話或者鑰匙扣)中而不是存儲在中央服務(wù)器中。可以利用本地存儲的歷史信息實(shí)施例如默認(rèn)目的地和自動完成之類的特征。在個人設(shè)備中可以實(shí)現(xiàn)被發(fā)送到中央服務(wù)器的用戶歷史的進(jìn)一步混淆，這是通過不發(fā)送使用權(quán)請求的真實(shí)開始和結(jié)束位置，而是替換地使用關(guān)于服務(wù)器算法和交通狀況的本地存儲的知識來提供將產(chǎn)生與真實(shí)位置相同的許可的偽目的地。一旦被授予，就在集中式數(shù)據(jù)庫條目中反映出使用權(quán)許可，并且可能還有獨(dú)有的可驗證數(shù)字許可代碼。如果被發(fā)出，許可代碼可以由設(shè)備在路上時傳送，以作為驗證授權(quán)的一種可能的方式。許可可以指定具體的限制，其中包括車輛車牌號碼、地理限制(車輛被允許處于何處)、時間限制(車輛何時被允許處于何處)或者其他細(xì)節(jié)。許可限制可以允許中間停止，并且可以同時發(fā)出將被順序地使用的多項許可代碼。包括數(shù)據(jù)有效載荷(其中包含限制)的許可代碼連同使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(例如數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)——dss)計算的數(shù)字簽名一起被傳送到沿路的接收器網(wǎng)絡(luò)。通過使用這些協(xié)議，可以對許可代碼和所包括的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證，并且可以針對任何使用權(quán)限制檢查傳送許可代碼的車輛。

下面將在表1中描述使用散列車牌號碼的許可代碼的一個可能的實(shí)施例：

表1

雖然mats系統(tǒng)嘗試保持車輛速度和行駛時間是可預(yù)測的，但是有可能發(fā)生預(yù)料之外的道路延遲(例如阻塞車道的交通事故)，從而可能導(dǎo)致非刻意地違反許可代碼內(nèi)的時間限制。為了適應(yīng)預(yù)料之外的延遲，mats服務(wù)器可以連續(xù)地把實(shí)際交通速度與被用來計算許可限制的交通速度進(jìn)行比較。如果對于一些車輛需要附加的時間，則可以自動發(fā)出更新后的許可代碼。如果執(zhí)法機(jī)制不允許更新單獨(dú)的更新代碼，一種替換方案可以是把所管理的區(qū)域劃分成各個子區(qū)段(或路段)，并且對于正在經(jīng)歷預(yù)料之外的延遲的那些子區(qū)段廣播一個全局時間延長集合。如果許可代碼內(nèi)的路線經(jīng)過具有延長的子區(qū)段或路段，則在實(shí)施違規(guī)檢查之前把該時間加到包含在代碼內(nèi)的定時參數(shù)中。

用于應(yīng)對預(yù)料之外的延遲的另一種替換方案是允許執(zhí)法網(wǎng)絡(luò)向mats服務(wù)器生成違規(guī)報告，但是針對沿著所行駛的和許可中的路線發(fā)生的實(shí)際交通狀況實(shí)施后處理。如果違規(guī)可能是由于道路狀況造成的，則可以自動被撤銷。

利用類似的廣播機(jī)制，許可檢查還可以被全局啟用、禁用或者對于特定區(qū)域按照不同方式被修改?？梢詫τ诿恳粋€子區(qū)段或路段廣播一個全局許可參數(shù)集合。所述集合例如可以規(guī)定在某一區(qū)域中不需要許可，因此不需要由執(zhí)法傳感器實(shí)施檢查。

mats系統(tǒng)的一些實(shí)現(xiàn)方式在特定高需求時間期間可能只在特定路段上需要許可，并且可以在沒有任何許可或執(zhí)法傳感器的情況下在所有其他區(qū)域中駕駛。這在用戶看來可能非常類似于具有自動收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)道路，其不同之處在于一些人能夠通過在mats出發(fā)隊列中等待其輪次而免費(fèi)使用道路，并且(將在后面描述的)mats捷徑費(fèi)用是由其他人支付的通行費(fèi)。在這種情況下，公眾可能更容易理解的是簡單地將其稱作收費(fèi)道路，其中默認(rèn)的是支付通行費(fèi)，并且mats系統(tǒng)提供了一種可選的機(jī)制以便作為等待的回報而獲得通行費(fèi)折扣。通過使得mats系統(tǒng)看起來非常類似于用戶已經(jīng)理解的事物并且在有限的路線上實(shí)施可能是一種逐漸鋪開所述系統(tǒng)的方式，從而使得公眾接受和mats系統(tǒng)調(diào)諧引發(fā)較少混亂。還應(yīng)當(dāng)提到的是，減小主動脈道路上的密度將具有減小支線道路上的密度的間接效果，因此不太可能需要控制每一條道路。

使用歷史和統(tǒng)計信息

歷史和統(tǒng)計信息可以在交通控制服務(wù)器中被用來更好地管理出發(fā)隊列以便實(shí)現(xiàn)目標(biāo)交通密度和流量，但是所述歷史和統(tǒng)計信息還可以被用來改進(jìn)用戶交互并且減少必須隨著每一項使用權(quán)請求人工提供的信息的數(shù)量。一個實(shí)施例中的目標(biāo)將是在大多數(shù)情況下，通過單次按下按鈕可以為用戶給出具有適當(dāng)?shù)南拗坪团抨牭却氖褂脵?quán)許可。有可能使用特定用戶或者具有類似行為模式的用戶集合的歷史來消除對于詳細(xì)目的地信息的需求。隨著系統(tǒng)學(xué)習(xí)行為，在大多數(shù)情況下有可能可以從例如其位置、時間、周中日等自動導(dǎo)出的信息預(yù)測出正確的目的地?？梢越o出初始預(yù)測目的地和排隊等待。如果不正確的話，用戶可以提供附加的信息以嘗試減少等待。該附加信息可以簡單地是行駛方向和/或與目的地的近似距離，或者可以是更加具體的目的地或路線。

如果所預(yù)測的目的地沒有被用戶確認(rèn)但是預(yù)測算法是合理地準(zhǔn)確的，則仍然有可能發(fā)出具有更少路線限制的許可代碼，并且可以隨著行程的進(jìn)展跟蹤實(shí)際車輛路線以便為預(yù)測算法提供反饋。這是因為mats系統(tǒng)的總體有效性并不依賴于任何一輛車，而是依賴于大量車輛的總體行為。舉例來說，如果對應(yīng)于給定請求的預(yù)測算法計算出具有90％幾率的目的地a和具有6％幾率的目的地b，則mats服務(wù)器上的交通建模可以為沿著去到目的地a的路線的車輛的90％以及沿著去到目的地b的路線的車輛的6％分配空間。只要所計算出的概率平均接近正確，在各條受控線路上實(shí)現(xiàn)的實(shí)際交通密度就將是近似正確的。如果已經(jīng)知道有特殊的事件或日子將導(dǎo)致預(yù)測不準(zhǔn)確，則通過延長對于未經(jīng)確認(rèn)的目的地的等待時間可以要求或鼓勵對于目的地的更多用戶確認(rèn)。

為了在一段時間內(nèi)進(jìn)行平均時對于任何給定的個人將等待時間保持得盡可能公平，mats有可能跟蹤針對單獨(dú)用戶的等待時間，并且把平均值與對于所采取的路線計算的目標(biāo)公平平均值進(jìn)行比較。這一比較隨后可以被用來對于未來的等待加上或減去偏移量，從而使得平均值收斂到目標(biāo)。

捷徑和預(yù)留

建立在前面描述的基本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，附加的能力可以提供增加的收益、附加的便利性并且導(dǎo)致更少的違規(guī)。對于收益產(chǎn)生和用戶接受都特別有用的一項能力是通過基于費(fèi)用的捷徑減少正常等待的能力?？梢允杖〗輳劫M(fèi)用以繞過全部或部分出發(fā)隊列。可以為全部用戶的一定百分比預(yù)留道路容量以便利用這一選項，并且可以通過調(diào)節(jié)費(fèi)用以及/或者配給其可以被使用的次數(shù)來管理捷徑需求。在一個實(shí)施例中，所有用戶可以免費(fèi)獲得捷徑的周期性分配。

高級行駛預(yù)留對于一定費(fèi)用也是可能的。至少兩種預(yù)留可能是有用的。一種是出發(fā)時間預(yù)留，這意味著用戶希望在特定時間(例如在工作日結(jié)束時)出發(fā)。另一種是到達(dá)時間預(yù)留，這意味著用戶希望在特定時間到達(dá)目的地(例如為了出席晚餐或會議)。如果行駛時間是已知的常數(shù)(mats系統(tǒng)可以嘗試接近該常數(shù))，則所述兩種預(yù)留是等效的，但是可以將其不同地對待以便對應(yīng)于人們通?？紤]事件以及在發(fā)生預(yù)料之外的交通延遲時將怎么做的方式。預(yù)留請求可以具有一定的時間靈活性，并且該靈活性的數(shù)量可以被用來調(diào)節(jié)費(fèi)用的金額。對mats系統(tǒng)而言，預(yù)留非常類似于具有在必要時對于完全或部分捷徑付費(fèi)的選項的出發(fā)請求。mats系統(tǒng)事先知道并且理解用戶意圖的事實(shí)在可用性以及交通負(fù)荷和隊列管理方面可以提供一定的好處，因此針對預(yù)留(如果提供的話)的費(fèi)用可能少于使用捷徑替換方案的費(fèi)用。

通過對于一定費(fèi)用提供捷徑和預(yù)留，允許系統(tǒng)對于大多數(shù)用戶是免費(fèi)并且有益的(同時節(jié)省時間和燃料成本)，并且同時從可以承受用附加的成本換取附加的時間節(jié)省的用戶子集產(chǎn)生可觀的收益。還應(yīng)當(dāng)提到的是，mats系統(tǒng)的一些特征可以只對于支付訂購費(fèi)用(可能是按月或按年支付)的用戶子集是可用的。付費(fèi)訂戶還可以接收支持附加能力的附加硬件。

圖3示出了根據(jù)一個實(shí)施例的一個方法實(shí)例，其中通過支付捷徑費(fèi)用，可以使用捷徑來縮短等待時間。在該實(shí)施例中，用戶的設(shè)備提出行駛請求并且接收來自交通控制系統(tǒng)的表明估計等待時間的響應(yīng)，并且所述響應(yīng)還可以表明當(dāng)前捷徑費(fèi)用。用戶設(shè)備處的用戶隨后可以決定等待是否可以接受。如果等待可以接受，隨后則把用戶的行駛請求插入到出發(fā)隊列中，并且用戶可以通過選擇表明該用戶愿意等待而不是支付捷徑費(fèi)用的選項而表明等待是可以接受的。如果用戶選擇支付捷徑費(fèi)用，則該用戶可以獲得更短的等待時間或者能夠立即出發(fā)，并且接收來自交通控制系統(tǒng)的許可代碼。在一個實(shí)施例中，取代支付捷徑費(fèi)用，用戶可以向交通控制系統(tǒng)提供附加的信息，并且接收更新后的估計等待時間和捷徑費(fèi)用。如圖3的實(shí)例中所示，許可代碼可以由用戶的設(shè)備接收，并且隨后通過bluetooth(藍(lán)牙)連接被傳輸?shù)杰囕v上的智能車牌框架。在這種情況下，所述bluetooth連接可以處于用戶的鑰匙扣或用戶的智能電話之間，二者當(dāng)中的每一項可以接收許可代碼并且隨后把許可代碼通過bluetooth連接傳送到車輛上的智能車牌框架。正如后面進(jìn)一步描述的那樣，車牌框架隨后可以把許可代碼和其他信息傳送到沿著路線的執(zhí)法傳感器，以便允許驗證車輛沿著所述路線行駛的授權(quán)。

執(zhí)法

如果車輛在違反mats協(xié)議和規(guī)章的情況下使用道路，則評估罰金并且立即通過電子方式(在一個實(shí)施例中是文字消息、電子郵件等等)通知登記車主?？梢杂蒻ats系統(tǒng)利用安裝在道路或其他車輛上的傳感器自動確定違規(guī)。如果系統(tǒng)提供了車內(nèi)反饋機(jī)制(例如安裝在擋風(fēng)玻璃上的顯示設(shè)備)，則可以向駕駛員給出車輛正在違規(guī)的警告，并且應(yīng)當(dāng)盡快離開受控道路否則將被罰款。這樣的警告和寬限期在系統(tǒng)最初被實(shí)施時允許用戶調(diào)節(jié)行為方面可以是特別有用的，但是還可以被用作允許在沒有獲得事先許可的情況下非常簡短地行經(jīng)受控道路的機(jī)制。通過正常的交通法庭系統(tǒng)或者通過mats系統(tǒng)內(nèi)的更加高效的處理，可以對罰款提出爭議或者撤銷罰款。通過郵件周期性地通知累計罰款，并且在更新車輛登記時要求支付任何未付罰款。

來訪車輛以及特定的政府和公共服務(wù)車輛可以被排除參與在系統(tǒng)中，或者為之給出擴(kuò)展的使用許可代碼。任何人的非常簡短的行程也可以繞過許可隊列。所發(fā)出的任何受限制使用權(quán)許可必須在某一時間窗口內(nèi)被使用(也就是說汽車必須出發(fā))或延長，否則將被自動撤銷并且通知用戶。在一個實(shí)施例中，未被使用的許可還可以導(dǎo)致罰款以及/或者在該用戶提出的未來請求中增加時間懲罰，以便遏制預(yù)留未被利用的道路容量的虛假請求。

最小化欺詐

mats系統(tǒng)的有效性取決于大多數(shù)用戶遵守其規(guī)則。但是不可避免地將有一些人嘗試在不支付代價(不管是金錢還是時間)的情況下獲得系統(tǒng)的好處。mats系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式可以將這一點(diǎn)納入考慮，并且包括用以保持低規(guī)避水平的防護(hù)措施。

嘗試欺詐的一種方式將是拷貝合法的車牌號碼和許可代碼，并且把與代碼中的車牌相匹配的假車牌安裝在另一輛車上。車牌/許可代碼對可以通過窺探與執(zhí)法傳感器進(jìn)行的交換而獲得。如果由執(zhí)法傳感器讀取的許可代碼(或者相應(yīng)的獨(dú)有標(biāo)識符)被上傳，則mats服務(wù)器可以留意重復(fù)許可代碼。通過識別與許可代碼中的每一個車牌號碼相關(guān)聯(lián)的車輛的其他特性(顏色、尺寸等等)還可以有助于檢測。通過限制車輛與執(zhí)法傳感器之間的交換的范圍和方向可以使得窺探更加困難。通過使用標(biāo)準(zhǔn)加密和密鑰交換技術(shù)在車輛與執(zhí)法傳感器之間創(chuàng)建安全的已加密信道也可以幫助防止許可代碼的拷貝。

假車牌還可能在不傳送任何許可代碼的情況下被使用。事后所征收的任何罰款都將是針對錯誤的人(或者沒有人)。通過使用執(zhí)法網(wǎng)絡(luò)實(shí)時跟蹤已被檢測到具有假車牌的車輛應(yīng)當(dāng)提供抓到嘗試這一行為的大多數(shù)違法者的能力。此外，如果每一塊通過視覺方式識別的車牌都具有與之相關(guān)聯(lián)的rfid標(biāo)簽，并且所述rfid標(biāo)簽允許把獨(dú)有的秘密標(biāo)識代碼(其使用標(biāo)準(zhǔn)公共密鑰加密)安全地傳送到可以針對所述秘密標(biāo)識代碼中的車牌號碼自動驗證可見車牌號碼的道路安裝的傳感器，則使得對于假車牌的檢測更加容易。如果道路安裝的傳感器被用于驗證許可代碼，所述傳感器還可以對車牌實(shí)施電子驗證。

最小化出發(fā)隊列的欺騙(game)

另一種潛在地不合期望的用戶做法是嘗試欺騙出發(fā)隊列等待，這是通過當(dāng)知道可能要長時間等待時在實(shí)際準(zhǔn)備好之前就請求許可。這方面的實(shí)例將是典型工作日的開始和結(jié)束(也就是高峰時間)。如果這種欺騙很常見則可能難以成功，并且不一定會降低交通流量效率，但是仍然可能導(dǎo)致使得情況有失公平并且使得每個人更加難以應(yīng)對的用戶行為。為了勸阻用戶提早提交出發(fā)請求，mats系統(tǒng)可以在等待時間中引入一定的隨機(jī)性，并且如果在接收到出發(fā)許可的短時間內(nèi)沒有發(fā)生出發(fā)，還可以在一項或多項未來請求上引入時間懲罰。此外，可以把短時間內(nèi)到來的所有請求分組在一起，并且為之給出隨機(jī)指派的順序?？梢栽诖_認(rèn)請求之前向用戶告知最小和最大等待時間，但是一旦確認(rèn)了請求，就無法在不招致懲罰的情況下取消。一旦經(jīng)過確認(rèn)，mats有可能可以為用戶給出關(guān)于出發(fā)時間的合理地準(zhǔn)確的估計，以促進(jìn)富有成果地使用出發(fā)之前的時間。

轉(zhuǎn)移需求

除了前面描述的用于管理交通流量的技術(shù)之外，還可以有mats的其他特征用以分散需求以及減少出發(fā)隊列中的最壞情況等待。通過要求車輛采取經(jīng)過較低需求區(qū)域的規(guī)定路線可以增加總體道路容量。可以在包含在許可代碼內(nèi)的限制中反映出所要求的路線，并且作為交換可以在出發(fā)隊列中給出更短的等待。通過以用戶易于使用的方式提供關(guān)于一天當(dāng)中的平均等待時間的公共信息可以鼓勵重新安排日程以避免長時間等待。在高需求時間期間由mats系統(tǒng)收取的費(fèi)用也可以更高。如果工作日程較為靈活，則某一天在出發(fā)隊列中等待的同時工作所花費(fèi)的時間可以允許后來的某一天更晚開始工作(在交通高峰之后)。此外，可以為隨機(jī)選擇的人給出現(xiàn)金或未來的好處(比如未來的更短等待或免除費(fèi)用)，以換取其更早或更晚出發(fā)從而縮短其他人的隊列等待。

減少需求

拼車是通過增加每輛車的車輛乘客的數(shù)目來減少需求的一種方式。已經(jīng)存在獨(dú)立的系統(tǒng)(例如智能電話應(yīng)用)用以促進(jìn)聯(lián)系在類似目的地之間行駛的人們以達(dá)到拼車的目的。在mats系統(tǒng)內(nèi)包括該功能可以使得所述過程更加簡單，并且有助于鼓勵拼車行為。當(dāng)用戶在隊列中等待時，mats服務(wù)器常常知道他們要去往何處，并且將能夠根據(jù)起點(diǎn)/終點(diǎn)對將他們相匹配。如果用戶接受拼車匹配，他們可以在系統(tǒng)內(nèi)接收到好處，比如減少或消除排隊等待，或者針對未來的捷徑分鐘數(shù)累積信用。

增強(qiáng)的隱私保護(hù)

為了有效地打擊欺詐產(chǎn)生了安全性與隱私之間的沖突。隱私導(dǎo)致使得請求許可的人的身份和車輛車牌號碼不為中央組織所知。但是阻遏針對規(guī)避系統(tǒng)規(guī)則的嘗試可能需要關(guān)于誰正在要求什么的一些集中化知識。該集中化知識隨后可以被用來立即檢測出例如假車牌號碼(不管是偽造的還是其他人的)之類的規(guī)避嘗試以及針對相同車牌號碼的重復(fù)請求。

在沒有某種其他解決方案的情況下，一種可能的折中是把對于欺詐檢測所必要的知識分離到與mats系統(tǒng)分開的組織(許可隱私服務(wù)器或pps)中。pps可以具有其自身的隱私保護(hù)機(jī)制，從而減輕mats服務(wù)器的負(fù)擔(dān)——mats管理無法濫用其所不知道的內(nèi)容。在一個實(shí)施例中，來自用戶的所有許可請求可以按照允許知道并且保存用戶的身份和車牌號碼的方式去到pps，也就是說在pps中可以對任何身份相關(guān)的安全性加密進(jìn)行解密。在利用其車牌號碼和許可請求的數(shù)據(jù)庫實(shí)施任何必要的欺詐檢查之后(例如確保在任何給定時間對于每一輛車僅有一項許可請求并且僅僅對應(yīng)于合法的車牌號碼)，pps隨后可以對請求進(jìn)行匿名化，其中包括替換車牌號碼的加鹽散列并且將其傳遞到中央mats服務(wù)器。鹽值可以是來自用戶，或者可以是在pps中生成被發(fā)送給用戶。許可代碼一旦被授予可以通過pps被發(fā)送回到提出請求的用戶。如果在mats服務(wù)器與用戶之間交換了多條消息(以便例如協(xié)商更短的等待或者購買捷徑)，所述消息可以都被路由經(jīng)過pps以使得用戶保持匿名。

如果所發(fā)出的許可代碼或請求需要被取消(例如由于用戶計劃改變或者交通堵塞)，該信息可以由用戶或mats服務(wù)器遞送到pps，從而使得后續(xù)請求不會表現(xiàn)為對于相同的車輛提交多項重疊請求的嘗試。

為了進(jìn)一步確保隱私，可能希望使得pps不具有與許可相關(guān)聯(lián)的非必要知識，比如起始位置、目的地以及路線。pps例如可以具有身份但是不具有位置，并且mats服務(wù)器可以具有位置但是不具有身份。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方式是對包含在通過pps發(fā)送的請求內(nèi)的一部分信息進(jìn)行加密從而使其只能由mats服務(wù)器解密，這例如是使用公共密鑰加密而實(shí)現(xiàn)的。該已加密數(shù)據(jù)的一部分可以是秘密userkey(用戶密鑰)，其可以被使用來對所得到的許可代碼或其他響應(yīng)中的信息進(jìn)行加密。userkey將不為pps所知，因此可以通過pps向回傳遞信息并且同時將其內(nèi)容的一部分(例如路由)保持秘密。如果許可代碼中的限制被利用userkey加密，該密鑰將由車輛傳送，以便允許由執(zhí)法傳感器對許可代碼限制進(jìn)行驗證。

在下面的表2中示出了具有附加的隱私特征的許可請求和代碼的一個可能的實(shí)施例：

表2

圖6示出了根據(jù)一個實(shí)施例的一種方法，所述方法使用許可隱私服務(wù)器或者此類服務(wù)器的集合來提供關(guān)于用戶車輛標(biāo)識的隱私。在操作601中，許可隱私服務(wù)器(pps)接收用戶的行駛請求。該請求可以由用戶的鑰匙扣或者包括應(yīng)用的智能電話提出，所述應(yīng)用被配置成與交通控制系統(tǒng)和pps一起工作。所述請求可以指定車輛的車牌號碼或者某種其他車輛標(biāo)識符，并且可選地還指定用戶標(biāo)識符。在一個實(shí)施例中，pps接收用戶的請求和車牌號碼，并且驗證車牌號碼是有效并且獨(dú)有的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，操作601是按照這樣一種方式來實(shí)施的，其中交通控制系統(tǒng)(比如交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401)不接收行駛請求，相反pps接收行駛請求以便允許pps對關(guān)于請求的信息進(jìn)行匿名化，比如用戶的身份或者用戶的車輛標(biāo)識符。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可以通過對于pps隱藏路線信息并且同時把路線信息提供到交通控制系統(tǒng)服務(wù)器(比如服務(wù)器401)而提供進(jìn)一步的隱私。在這種情況下，pps405接收行駛請求并且不接收路線信息(或者路線信息被加密從而不可由pps讀取)，交通控制系統(tǒng)服務(wù)器則接收路線信息或者可以對已加密路線信息進(jìn)行解密?；氐綀D6，在操作603中，pps產(chǎn)生鹽值(或者從用戶的設(shè)備接收鹽值)并且把鹽值與車牌號碼相組合，并且生成鹽值與車牌號碼的組合的散列，從而導(dǎo)致生成車牌號碼的加鹽散列。隨后在操作605中，pps可以把加鹽散列傳送到交通控制系統(tǒng)。在一個實(shí)施例中，這可以涉及由pps405把加鹽散列通過鏈接401c傳送到圖4中示出的交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401。此外，在操作605中，pps把鹽值傳送到提出按需行駛請求的用戶的設(shè)備或者傳送到與所述用戶的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，如果鹽值在操作603中是接收自用戶設(shè)備，則沒有必要把鹽值傳送到用戶的設(shè)備。隨后在操作607中，交通控制系統(tǒng)(比如圖4中示出的服務(wù)器401)響應(yīng)于行駛請求生成許可代碼，并且把該許可代碼傳送到用戶的設(shè)備或車輛的其中之一或全部二者。在一個實(shí)施例中，許可代碼包括加鹽散列，所述加鹽散列隨后可以執(zhí)法服務(wù)器使用，比如圖4中示出的執(zhí)法服務(wù)器407。當(dāng)車輛正在行駛時，可以實(shí)施操作609，其中用戶的設(shè)備或者安裝在車輛上的設(shè)備把鹽值和車輛的標(biāo)識符(比如車牌號碼)以及許可代碼傳送到一個或多個執(zhí)法傳感器，比如固定式路邊執(zhí)法傳感器。在操作609的一個替換實(shí)施例中，一臺或多臺攝影機(jī)(比如耦合到執(zhí)法傳感器的攝影機(jī))捕獲車輛的車牌的圖像，并且在所述圖像上實(shí)施光學(xué)字符辨識以便提取出車牌號碼(或其他車輛標(biāo)識符)，所述車牌號碼隨后被提供到執(zhí)法傳感器，并且用戶的設(shè)備或者車輛上的設(shè)備把鹽值和傳送代碼(通過一項或多項rf傳送)傳送到執(zhí)法傳感器。在操作611中，在操作609中接收到所述消息的執(zhí)法傳感器使用鹽值和車輛的標(biāo)識符以及許可代碼來確定車輛是否被授權(quán)在路線上行駛。在一個實(shí)施例中，傳送在操作609中描述的信息的設(shè)備可以是智能車牌框架或者安裝在車輛上的某種其他設(shè)備。該信息可以通過與用戶的設(shè)備(比如這里所描述的鑰匙扣或智能電話)的bluetooth連接被提供到安裝在車輛上的設(shè)備。

如果用戶與mats服務(wù)器之間的聯(lián)網(wǎng)硬件具有可以被使用來確保用戶的匿名性的通信路由協(xié)議(例如代理服務(wù)器)，則不同于通過pps發(fā)送用戶/mats通信的替換方案也是可能的。一種替換方案是使用pps簡單地提供經(jīng)過驗證的licenseid。用戶例如可以對于特定的licensenumber和licensesalt從pps請求經(jīng)過驗證的licenseid。pps將實(shí)施其欺詐檢查，從而例如驗證對應(yīng)于該用戶的合法licensenumber并且對于每個licensenumber只允許一個有效licenseid。一旦經(jīng)過驗證，所述licenseid將由pps發(fā)送到mats服務(wù)器，所述mats服務(wù)器將保持經(jīng)過pps驗證的licenseid的數(shù)據(jù)庫。pps隨后將通知用戶licenseid已經(jīng)過驗證，并且可以被用于與mats服務(wù)器的直接通信。如果用戶后來請求對應(yīng)于相同licensenumber的不同licenseid，則將通過向mats服務(wù)器發(fā)送消息使得先前經(jīng)過驗證的licenseid無效化。使用這一規(guī)程，沒有必要向pps發(fā)送任何位置相關(guān)信息。

在圖5中示出了使用網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器和許可隱私服務(wù)器來保留用戶匿名性的一種可能的許可請求序列的圖示。

如圖5中所示，系統(tǒng)的四個不同的組成部分可以協(xié)作來提供用戶匿名性。這四個單獨(dú)的組成部分可以包括按照圖5中示出的方式操作的網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器、一臺或多臺交通控制系統(tǒng)服務(wù)器(比如圖4中示出的交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401)、pps(比如圖4中示出的pps服務(wù)器405)以及一個或多個用戶設(shè)備(比如圖4中示出的用戶設(shè)備403)。圖5中示出的方法可以在用戶通過該用戶的設(shè)備提出針對車牌號碼的請求時開始，其中該請求是向pps提出，比如pps405。pps利用經(jīng)過驗證的車牌id作出響應(yīng)。隨后用戶設(shè)備可以利用所述車牌id提出行駛請求。隨后交通控制系統(tǒng)服務(wù)器可以如圖5中所示對該請求作出響應(yīng)，從而最終導(dǎo)致交通控制系統(tǒng)提供出發(fā)授權(quán)或者提供行程或行駛可以在其間開始的時間。

對于mats服務(wù)器隱藏車牌號碼的一種替換的方法是使用對于車牌號碼的加密而不是散列來生成licenseid。licensekey將取代licensesalt，并且由設(shè)備在本地傳送到執(zhí)法傳感器。執(zhí)法傳感器隨后可以利用licensekey對包含在permissioncode(許可代碼)中的licenseid進(jìn)行解密以獲得車牌號碼。隨后將把已解密的車牌號碼與車牌上的車牌號碼進(jìn)行比較。

圖4示出了系統(tǒng)400的一個實(shí)例，所述系統(tǒng)可以包括多個組成部分以便提供沿著由這里所描述的交通控制系統(tǒng)控制的一條或多條路線的改進(jìn)的行駛。一個組成部分是交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401，其也被稱作mats。這些服務(wù)器401通過鏈接401b從用戶設(shè)備403接收行駛請求。鏈接401b以及圖4中示出的其他鏈接(鏈接401a、401c、401d、401e、401f和401g)可以是多種已知的通信鏈接當(dāng)中的任一種，并且可以是有線或無線或者有線和無線鏈接的組合，并且可以包括使用因特網(wǎng)、wifi通信、蜂窩電話通信、無線尋呼機(jī)通信等等。用戶設(shè)備403可以是這里所描述的任何用戶設(shè)備，其中包括鑰匙扣或智能電話，其中智能電話可以包括被設(shè)計或配置成與交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401一起操作的一個或幾個應(yīng)用。在一個實(shí)施例中，還可以使用許可隱私服務(wù)器或pps405來為用戶請求提供隱私。交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401與交通狀況傳感器409一起操作，以便接收關(guān)于當(dāng)前交通擁堵狀況的信息。在一個實(shí)施例中，交通狀況傳感器409可以是傳統(tǒng)的攝影機(jī)，或者可以是被用來監(jiān)測交通狀態(tài)和道路狀況并且將信息通過鏈接401e提供回到交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401的其他傳感器。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)400還包括一個或多個執(zhí)法傳感器407，所述執(zhí)法傳感器407可以是被設(shè)計成接收關(guān)于由交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401控制的一條或多條路線上的車輛的信息的固定式路邊傳感器。在一個簡單的實(shí)施例中，執(zhí)法傳感器可以是捕獲路線上的車輛上的車牌的圖像的攝影機(jī)。在另一個實(shí)施例中，執(zhí)法傳感器可以是從車輛上的設(shè)備(比如設(shè)備411)接收包含許可代碼和車輛標(biāo)識符的rf傳送的射頻設(shè)備。在另一個實(shí)施例中，執(zhí)法傳感器407可以是安裝在其他車輛上的設(shè)備，所述執(zhí)法傳感器407從其附近的車輛接收傳送并且向交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401報告違規(guī)，所述交通控制系統(tǒng)服務(wù)器401又可以向作為執(zhí)法機(jī)構(gòu)的一部分的政府服務(wù)器413報告違規(guī)，比如警察或機(jī)動車管理局或者其他此類政府機(jī)構(gòu)。

在圖12中示出了執(zhí)法傳感器的一個示例性實(shí)施例。圖12中的執(zhí)法傳感器1200包括微控制器1201、rfid讀取器1203(或其他rf系統(tǒng))、存儲器1204、網(wǎng)絡(luò)接口1205以及一條或多條總線(或其他互連)1202。在一個實(shí)施例中，微控制器1201可以被配置成通過存儲在存儲器1204中的計算機(jī)程序指令來操作傳感器1200，所述存儲器1204通過一條或多條總線(或其他互連)1202耦合到傳感器1200中的其他組件。存儲器1204可以是一種或多種類型的存儲器(例如dram、閃存等等)，并且可以是存儲計算機(jī)程序指令的非瞬時性機(jī)器可讀存儲器的一個實(shí)例，所述計算機(jī)程序指令使得傳感器1200作為這里所描述的各種執(zhí)法傳感器當(dāng)中的一種或多種進(jìn)行操作。在另一個實(shí)施例中，可以被微處理器取代，在另一個實(shí)施例中，微控制器可以被asic(專用集成電路)取代。網(wǎng)絡(luò)接口1205可以是以太網(wǎng)接口或wifi接口或蜂窩電話收發(fā)器或者可以提供通信鏈接(比如圖4中示出的401d)的其他已知的收發(fā)器；在另一個實(shí)施例中，一個或多個執(zhí)法傳感器可以通過通信鏈接耦合到執(zhí)法機(jī)構(gòu)(例如圖4中示出的政府服務(wù)器413)，或者同時耦合到執(zhí)法機(jī)構(gòu)和交通控制系統(tǒng)的服務(wù)器。在一個實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口1205可以把由微控制器1201檢測到的任何違規(guī)傳送到交通控制系統(tǒng)或執(zhí)法機(jī)構(gòu)的其中之一或全部二者。rfid讀取器1203可以類似于從通行費(fèi)應(yīng)答器接收rf傳送的rfid讀取器；舉例來說，rfid讀取器可以接收rfid信號，所述rfid信號包括許可代碼，或者在另一個實(shí)施例中包括許可代碼和可選的鹽值，或者在另一個實(shí)施例中包括許可代碼和可選的鹽值和車輛標(biāo)識符。rfid讀取器1203接收該信息并且把所述信息提供到微控制器1201，微控制器1201隨后可以實(shí)施操作以便確定車輛是否被授權(quán)在當(dāng)前時間在路線上行駛。在一個實(shí)施例中，rfid讀取器1203可以被實(shí)施成具有加密系統(tǒng)(例如公共/私有密鑰密碼術(shù)系統(tǒng))，所述加密系統(tǒng)在車輛上的設(shè)備(比如通行費(fèi)或智能車牌框架)與rfid讀取器1203之間交換已加密信號，從而使得通信的內(nèi)容被加密(例如許可代碼和可選的鹽值被加密，或者許可代碼和可選的鹽值和車輛標(biāo)識符被加密)。傳感器1200還可以包括(或者耦合到)一個或多個傳感器1206，所述傳感器1206被定位成捕獲所監(jiān)測的路線上的車輛上的車牌的圖像并且把這些圖像提供到。通過傳統(tǒng)的光學(xué)辨識字符(ocr)技術(shù)對所捕獲的圖像進(jìn)行處理，以便提供車輛標(biāo)識符；ocr處理可以在一臺或多臺攝影機(jī)中進(jìn)行或者在微控制器1201或其他處理系統(tǒng)中進(jìn)行。這些一臺或多臺攝影機(jī)1206可以被使用在其中車輛上的設(shè)備傳送其許可代碼(或者其許可代碼和鹽值)但是不傳送車輛標(biāo)識符的那些實(shí)施例中。

存儲器1204可以存儲程序指令，所述程序指令在被執(zhí)行時使得執(zhí)法傳感器實(shí)施操作以便監(jiān)測車輛在路線上的授權(quán)。在一個實(shí)施例中，這些操作可以包括：從一輛或多輛車接收一項或多項傳送，其中這些傳送可以包括一項或多項許可代碼以及一個或多個可選的鹽值。這些傳送還可以包括車輛標(biāo)識符，或者可以從在利用一臺或多臺攝影機(jī)捕獲的圖像上實(shí)施的字符辨識獲得車輛標(biāo)識符。傳感器1200生成車輛標(biāo)識符的散列(使用被用來生成許可代碼中的散列車輛標(biāo)識符的相同散列算法)并且將其生成的散列與包含在許可代碼內(nèi)的散列進(jìn)行比較，并且如果所述數(shù)值匹配(這表明許可代碼內(nèi)的車輛標(biāo)識符與車輛上的車輛標(biāo)識符相匹配)并且如果許可代碼表明車輛被授權(quán)處在路線上，則不傳送違規(guī)消息。另一方面，如果所述數(shù)值不匹配(例如許可代碼中的車輛標(biāo)識符的散列與從(多臺)攝影機(jī)獲得的車輛標(biāo)識符的散列不匹配)或者如果許可代碼對于當(dāng)前時間在當(dāng)前路線上行駛是無效的，則執(zhí)法傳感器1200向交通控制系統(tǒng)和/或執(zhí)法機(jī)構(gòu)傳送違規(guī)消息(其中表明車輛標(biāo)識符以及例如路線和時間、日期之類的其他信息)。

裝備要求

對于控制、用戶交互和執(zhí)法可能有許多不同的硬件配置。一些配置不要求或者只要求很少的附加用戶/車輛裝備，從而把操作和執(zhí)法負(fù)擔(dān)放在道路基礎(chǔ)設(shè)施和集中式服務(wù)器上。另一方面，有更多的專用設(shè)備與車輛和駕駛員相關(guān)聯(lián)。雖然會潛在地增加實(shí)施成本，但是提供附加硬件的潛在好處可以有更容易的用戶交互、更高的順應(yīng)性、更高的收益、更高的可適配性以及用于流量管理、隱私、安全性和便利性的附加特征。

最簡實(shí)現(xiàn)方式不要求特定的每車輛硬件。可以通過現(xiàn)有的通用通信方法來請求許可，其中例如包括電話、文字消息、智能電話應(yīng)用或者因特網(wǎng)網(wǎng)站。響應(yīng)于請求，mats服務(wù)器在中央許可數(shù)據(jù)庫中制作條目，其中包括車輛車牌號碼以及與許可相關(guān)聯(lián)的任何限制。此外，為用戶給出關(guān)于所授予的許可的建議信息。利用實(shí)施車牌辨識的道路安裝的攝影機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)施執(zhí)法。針對中央數(shù)據(jù)庫中的許可檢查每一輛車的位置、時間和車牌號碼。所述檢查操作可以是集中式的，或者可以把數(shù)據(jù)庫的相關(guān)部分下載到本地執(zhí)法攝影機(jī)控制器，所述控制器將在本地實(shí)施檢查。如果檢查是在本地進(jìn)行，則將把違規(guī)報告回到中央服務(wù)器以用于進(jìn)一步的執(zhí)法動作。

還可以利用與每一輛車和/或駕駛員相關(guān)聯(lián)的附加專用硬件來實(shí)施mats系統(tǒng)。下面是對于車輛相關(guān)聯(lián)的硬件可以在從低到高的成本點(diǎn)下使用的四種示例性硬件配置。

在下面的實(shí)例中給出了可以根據(jù)成本和特征考慮在各種組合中使用的四種類型的駕駛員/車輛相關(guān)聯(lián)的硬件。第一種是非常小的低成本鑰匙扣設(shè)備，其可以很容易地被附著到鑰匙環(huán)并且應(yīng)當(dāng)總是由駕駛員攜帶在口袋或錢包中。第二種是功能類似于獨(dú)立式通行費(fèi)應(yīng)答器的設(shè)備，其將被附著到車輛的擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，以便在由道路安裝的執(zhí)法傳感器查詢時傳送代碼。第三種是被使用在執(zhí)法協(xié)議中并且還可以包括安全性相關(guān)的傳感器的智能車牌框架。其在很大程度上可以包含與智能電話相同的硬件，其中包括強(qiáng)大的處理能力、無線通信、gps接收器、成像和其他傳感器。實(shí)際上，由于量產(chǎn)蜂窩電話的低成本，實(shí)施這種設(shè)備的最佳方式可以是把包含在現(xiàn)有的蜂窩電話設(shè)計中的電子裝置重新包裝到不受天氣影響的車牌框架外形中。第四種類型的硬件是將在擋風(fēng)玻璃的底部或者儀表盤的頂部安裝在駕駛員的視場中的車內(nèi)觸摸屏顯示器，以便通過不干擾駕駛的方式提供反饋和警告。這種設(shè)備的最佳實(shí)現(xiàn)方式可以是使用現(xiàn)有的量產(chǎn)gps導(dǎo)航儀的硬件和包裝，但是具有定制的編程。

硬件實(shí)例a：易于使用的每車輛最低成本

圖7中示出的該例提供了恰好足夠的車輛/駕駛員硬件以使得用戶界面非常簡單和快速。僅有的用戶裝備是具有文字消息傳送設(shè)備(類似于尋呼機(jī))的功能的小型低成本鑰匙扣，其具有幾個按鈕和小型顯示器。雖然正如前面所描述的那樣對于這一功能有可能使用蜂窩電話(并且電話將可能是替換的使用權(quán)授予方法)，但是有用的是提供可以與車輛鑰匙保持在一起或者保持在車輛中的專用設(shè)備。利用這一設(shè)備，(前面所描述的)使用權(quán)請求/授予協(xié)議可以是僅僅幾秒鐘的交互。特別是在最初引入mats系統(tǒng)時，有用的是保持該交互快速且容易，以便最大化用戶順應(yīng)性。對于鑰匙扣的可用性考慮將可能要求電池壽命至少是以星期計而不是以天計，其中通過標(biāo)準(zhǔn)usb連接器進(jìn)行充電和配置。由于對于鑰匙扣希望有小尺寸和長電池壽命，因此可能無法主動傳送許可代碼。因此假設(shè)道路安裝的車牌光學(xué)字符辨識可以被用于該例中的執(zhí)法——針對被允許車輛的中央實(shí)時數(shù)據(jù)庫檢查每一塊車牌。這可能會帶來隱私問題。

圖7示出了包括微控制器的鑰匙扣的系統(tǒng)圖示，其可以具有包含所存儲的計算機(jī)程序的存儲器以及耦合到微控制器中的處理系統(tǒng)的存儲器。微控制器可以通過一條或多條總線耦合到系統(tǒng)的其余部分，其中包括rf文字消息傳送無線電裝置、bluetooth收發(fā)器、液晶顯示器、電池和充電系統(tǒng)以及用于用戶輸入的一個或多個按鈕和揚(yáng)聲器。微控制器及其內(nèi)部處理系統(tǒng)可以被配置成按照對于這里所描述的鑰匙扣所描述的方式進(jìn)行操作。這在一個實(shí)施例中將允許用戶通過鑰匙扣提出行駛請求，并且隨后從交通控制系統(tǒng)接收行駛授權(quán)，其中行駛授權(quán)可以被顯示在鑰匙扣上或者通過鑰匙扣的揚(yáng)聲器聲明。通過可選地利用倒數(shù)計數(shù)器指定等待時間，可以在行程開始之前很長時間就提供行駛授權(quán)?；蛘呖梢砸笥脩舻却砻骺梢蚤_始行駛的開始信號，而不會意識到可能要等待多長時間。電池可以為系統(tǒng)的其余部分提供電力，或者通過鑰匙扣中的充電系統(tǒng)來充電。鑰匙扣的bluetooth組件可以被用來允許鑰匙扣與安裝在車輛上的設(shè)備(比如智能車牌框架)之間的通信。該bluetooth收發(fā)器可以與這樣的設(shè)備進(jìn)行通信，從而使得可以把接收自mats的許可代碼從鑰匙扣傳送到安裝在車輛上的設(shè)備，比如智能車牌框架。

硬件實(shí)例b：每車輛低成本，增加隱私

在圖8中示出的該例添加了包含bluetooth無線接口的通行費(fèi)應(yīng)答器以便與鑰匙扣進(jìn)行通信。與實(shí)例a(圖7)中一樣，鑰匙扣包含長距離文字消息傳送無線電裝置，但是添加有bluetooth接口以用于去到車輛安裝的通行費(fèi)應(yīng)答器的通信。這一組合在應(yīng)答器中提供了足夠的硬件和電池尺寸，以便把具有車牌號碼的加鹽散列的所傳送的許可代碼用于執(zhí)法標(biāo)識符，從而允許提高隱私防護(hù)措施。許可代碼可以由鑰匙扣在離開車輛時接收自mats。恰好在出發(fā)之前，鑰匙扣把許可代碼和鹽值通過bluetooth傳輸?shù)酵ㄐ匈M(fèi)應(yīng)答器，所述通行費(fèi)應(yīng)答器可以被安裝在車輛的前擋風(fēng)玻璃附近。道路安裝的執(zhí)法傳感器將包含具有車牌號碼辨識和rfid讀取器的執(zhí)法傳感器，以便在經(jīng)過車輛的通行費(fèi)應(yīng)答器上對許可代碼和鹽值進(jìn)行輪詢。將針對其限制檢查與每一輛車相關(guān)聯(lián)的許可代碼以便識別違規(guī)。

圖8示出了作為某種形式的設(shè)備的應(yīng)答器系統(tǒng)的一個實(shí)例，其可以被安裝在車輛上并且可以與例如鑰匙扣或用戶的智能電話之類的另一用戶設(shè)備相結(jié)合來操作。圖8中示出的應(yīng)答器可以包括微控制器、rfid無線電裝置、bluetooth收發(fā)器、揚(yáng)聲器以及電池和充電系統(tǒng)。正如本領(lǐng)域內(nèi)已知的那樣，所有這些組件可以通過一條或多條總線耦合在一起，并且微控制器可以包括處理系統(tǒng)和耦合到處理系統(tǒng)的存儲器，其中存儲器可以存儲計算機(jī)程序指令以使得應(yīng)答器充當(dāng)安裝在這里所描述的車輛上的其中一臺設(shè)備。在圖8的應(yīng)答器中示出的bluetooth收發(fā)器可以被用來提供應(yīng)答器與用戶的鑰匙扣或智能電話之間的通信。在這種情況下，bluetooth收發(fā)器可以接收來自鑰匙扣或智能電話的許可代碼，其中許可代碼隨后將在路線期間被傳送，從而使得執(zhí)法傳感器可以接收這些許可代碼并且確定車輛是否被授權(quán)在路線上行駛。rfid無線電裝置可以把例如車輛的車輛標(biāo)識符之類的信息提供到這些執(zhí)法傳感器，其中車輛標(biāo)識符可以是車輛的車牌號碼，或者例如車輛的獨(dú)有rfid之類的其他車輛標(biāo)識符。rfid無線電裝置還可以向執(zhí)法傳感器傳送信號，比如包括許可代碼以及可選地還有這里對于某些實(shí)施例所描述的鹽值的信號。

硬件實(shí)例c：每車輛中等成本，增加基于群體的執(zhí)法

在圖9中示出的該例中，鑰匙扣是簡單地作為用于智能電話應(yīng)用的按鈕和顯示器外設(shè)的bluetooth設(shè)備。智能電話本身可能已經(jīng)由駕駛員所擁有，或者可以提供非常低成本的智能電話以支持mats協(xié)議。設(shè)備可以被安裝到車輛的前方，例如作為智能車牌框架(或者作為智能車牌)。車牌框架是便利的安裝點(diǎn)，這是因為其通常是標(biāo)準(zhǔn)化的，并且從發(fā)動機(jī)罩下方去到設(shè)備的隱藏電力布線是相對直接明了的。針對從發(fā)動機(jī)罩下方進(jìn)行電力布線的一種替換方案將是使用小型風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)和電池，以便利用當(dāng)車輛正在移動時總是可用的風(fēng)力。該智能車牌框架將提供控制處理器、gps接收器、用以傳送和接收許可和鹽代碼的射頻(rf)收發(fā)器、用以讀取附近車輛的后方車牌的圖像傳感器以及去到智能電話的bluetooth或wifi通信。每一臺如此裝備的車輛于是成為執(zhí)法網(wǎng)絡(luò)的一部分，從而具有在本地驗證許可并且只把違規(guī)車輛的車牌號碼發(fā)送到中央mats系統(tǒng)的能力。與實(shí)例b中一樣，通過使用所傳送的許可代碼中的車牌號碼的加鹽散列允許這種硬件配置提供在硬件實(shí)例a中所不可能的附加隱私保護(hù)。

圖9示出了可以被安裝在車輛上并且可以與例如用戶的智能電話或鑰匙扣之類的其他用戶設(shè)備相結(jié)合來操作的設(shè)備的一個實(shí)例。圖9的實(shí)例示出了包括多個組件的智能車牌框架系統(tǒng)，所述組件可以通過一條或多條總線連接在一起，正如本領(lǐng)域內(nèi)已知的那樣。所述組件可以包括微處理器、無線蜂窩電話無線電裝置、bluetooth收發(fā)器、wifi收發(fā)器、rfid無線電裝置、gps接收器、電池和充電系統(tǒng)、led閃光燈、圖像傳感器、可選的附加傳感器、例如ram之類的存儲器以及例如閃存之類的非易失性存儲器。bluetooth收發(fā)器或wifi收發(fā)器可以被用來提供用戶的鑰匙扣或智能電話之間的通信，從而使得鑰匙扣或智能電話可以把接收自mats服務(wù)器的一項或多項許可代碼傳送到圖9的系統(tǒng)，并且還可選地傳送例如這里所描述的鹽值之類的其他數(shù)據(jù)。

針對智能車牌框架的一種替換方案將是把設(shè)備安裝在電源附近的發(fā)動機(jī)室(enginecompartment)中，并且通過線纜連接到透過汽車的前格柵或者在前格柵的下方或者在擋風(fēng)玻璃的底部看出去的圖像傳感器和天線。所述設(shè)備還可以處于擋風(fēng)玻璃內(nèi)部，但是對于該位置隱藏電力線纜連接將更加成問題。

硬件實(shí)例d：每車輛更高成本，增加了安全性和便利性特征

圖10中示出的該例提供了能力最強(qiáng)并且可適配性最高的硬件，其不僅用于實(shí)施核心mats功能，而且還用于實(shí)施附加的安全性和便利性特征。在該例中，前方和后方智能車牌框架都被提供，并且為之給出了更高的總預(yù)算以便允許附加的能力，比如更快的處理器、更多ram和閃存、附加的傳感器(加速度、磁性、超聲、麥克風(fēng))、更高分辨率視頻、揚(yáng)聲器等等。用于后方智能車牌框架的電力可以來自專用電池、太陽能電池和車輛電力(可能來自車牌燈插座，其中通過車牌框架照明車牌)的某種組合。鑰匙扣可以與實(shí)例c(圖9)相同。最后添加具有g(shù)ps、bluetooth、wifi和蜂窩互聯(lián)網(wǎng)接入的車內(nèi)觸摸屏顯示設(shè)備，以便允許在路上時與駕駛員進(jìn)行多得多的交互。前方和后方攝影機(jī)的可用性允許使用已調(diào)led和圖像傳感器(即可見光通信)的替換許可代碼傳送方法，從而可以把接受限制到車輛正前方和正后方的較窄弧度，從而使得更加難以窺探其交換。應(yīng)當(dāng)提到的是，在rf傳送方案中通過使用定向天線(或天線陣列)并且把傳送功率保持較低也可以使得窺探更加困難，這是利用了以下事實(shí)，也就是在其中需要許可代碼的交通中，典型的車輛間隔并不大。通信還可以在幾秒鐘的更長周期內(nèi)發(fā)生，從而使得路邊接收器不是對于整個事務(wù)都處在范圍內(nèi)。

圖10示出了包括類似于圖9中示出的組件的多個組件的車輛顯示設(shè)備系統(tǒng)的一個實(shí)例。這些組件可以通過一條或多條總線互連，正如本領(lǐng)域內(nèi)已知的那樣。圖10中示出的系統(tǒng)可以包括微處理器、例如ram之類的存儲器、無線蜂窩電話無線電裝置、bluetooth收發(fā)器、wifi收發(fā)器、gps接收器、電池和充電系統(tǒng)、用以允許用戶輸入的一個或多個按鈕、用以提供用于輸出的顯示器和用于通過觸摸屏上的觸摸輸入設(shè)備進(jìn)行輸入的觸摸屏和顯示器、揚(yáng)聲器以及例如閃存之類的非易失性存儲器。bluetooth收發(fā)器和wifi收發(fā)器可以被用來提供用戶的鑰匙扣與用戶的智能電話之間的通信，以便允許鑰匙扣或智能電話把許可代碼從鑰匙扣或智能電話傳送到圖10中示出的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)隨后可以通過這里所描述的執(zhí)法傳感器傳送許可代碼。

前面的實(shí)例僅僅是在實(shí)施mats系統(tǒng)時所可能的許多車輛相關(guān)的硬件變形的一個實(shí)例。此外，不同車輛類別或服務(wù)水平可以具有不同的裝備。舉例來說，被用于汽車的裝備可以不同于使用在摩托車上的裝備，用于商務(wù)車的裝備可以不同于私家車，并且付費(fèi)訂戶可以接收附加的裝備。

附加的能力

如果政府選擇廣泛地實(shí)施mats系統(tǒng)，從而在大多數(shù)或所有車輛中需要車內(nèi)電子裝置，則給出了為參與的車輛添加可以增強(qiáng)車輛安全性和便利性的附加能力。這些附加能力本身可能不足以構(gòu)成強(qiáng)制部署的理由，但是將其添加到主要被部署來應(yīng)對不可容忍的交通延遲的系統(tǒng)所增加的成本可能是非常小的。這些增加的能力如果被包括的話，可以是標(biāo)準(zhǔn)的或者需要附加的費(fèi)用。

在典型的gps導(dǎo)航儀中給出的各種類型的實(shí)時路線和瓶頸避免引導(dǎo)可以被集成到所述系統(tǒng)中。通信網(wǎng)絡(luò)、車輛安裝的攝影機(jī)、被提供來實(shí)現(xiàn)mats系統(tǒng)的車內(nèi)顯示器還可以被用來為駕駛員給出許多警告，比如倒車障礙物、盲點(diǎn)中的車輛、即將發(fā)生的碰撞、緊急車輛迫近、道路坑洼或廢棄物、泛水、駕駛員注意力缺乏、交通規(guī)則違規(guī)或魯莽駕駛、對于當(dāng)前狀況速度過快等等。

這些相同的硬件能力還可以通過多種方式被使用來幫助犯罪執(zhí)法和預(yù)防?？梢詫z影機(jī)視頻進(jìn)行分析以找到在警察通報中描述的車輛和人臉，從而幫助搜索罪犯。所記錄的視頻可以充當(dāng)犯罪的視頻記錄，以便幫助調(diào)查、逮捕和起訴。關(guān)于事故的自動警察/救護(hù)車通知可以改進(jìn)響應(yīng)時間并且最小化交通干擾。

除了與中央服務(wù)器以及通過中央服務(wù)器進(jìn)行通信之外，還可以支持直接車輛對車輛(v2v)通信，以便提供關(guān)于潛在碰撞的預(yù)測性警告以及對于v2v技術(shù)所設(shè)想到的其他好處。

最后，從顯示廣告(當(dāng)然是在不造成干擾的情況下)和位置相關(guān)折扣(例如在出發(fā)隊列中等待的同時)的能力還可以有附加的收益產(chǎn)生機(jī)會。

圖11示出了可以與這里所描述的任一個實(shí)施例一起使用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個實(shí)例。應(yīng)當(dāng)提到的是，雖然圖11示出了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各個組件，但是其并不意圖表示任何特定架構(gòu)或者組件互連方式，因為此類細(xì)節(jié)對于本說明書并無密切關(guān)系。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)、平板計算機(jī)、智能電話、膝上型計算機(jī)、臺式計算機(jī)、具有比圖11中示出的更少或者可能更多的組件的其他消費(fèi)電子設(shè)備和其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也可以與這里所描述的一個或多個實(shí)施例一起使用。這里所描述的服務(wù)器(比如mats或交通控制系統(tǒng)中的任一臺服務(wù)器或者pps服務(wù)器)可以按照類似于圖11中示出的形式來實(shí)施，并且這里所描述的用戶設(shè)備可以按照類似于圖11中示出的形式來實(shí)施。

如圖11中所示，計算機(jī)系統(tǒng)1100是某種形式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其包括耦合到一個或多個微處理器(906)、rom(只讀存儲器)907、易失性ram905和非易失性存儲器911的總線903。微處理器905耦合到可選的高速緩存器904。微處理器906可以從其中一個或多個存儲器907、905和911取回所存儲的計算機(jī)程序指令，并且執(zhí)行所述指令以實(shí)施前面所描述的操作。這些存儲器代表可以存儲或包含計算機(jī)程序指令的機(jī)器可讀非瞬時性存儲介質(zhì)的實(shí)例，所述計算機(jī)程序指令在被執(zhí)行時使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實(shí)施這里所描述的一種或多種方法?？偩€903把這些各種組件互連在一起，并且還把這些組件906、907、904和911互連到顯示控制器和顯示設(shè)備913以及例如輸入/輸出(i/o)設(shè)備915之類的外圍設(shè)備，所述輸入/輸出(i/o)設(shè)備915可以是鼠標(biāo)、觸摸屏、觸摸板、觸敏輸入設(shè)備、鍵盤、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口、打印機(jī)以及本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的其他設(shè)備當(dāng)中的一項或多項。通常來說，輸入/輸出設(shè)備915通過輸入/輸出控制器917耦合到系統(tǒng)。易失性ram(隨機(jī)存取存儲器)905通常被實(shí)施成動態(tài)ram(dram)，其需要持續(xù)的電力以刷新或保持存儲器中的數(shù)據(jù)。

大容量存儲裝置911通常是磁性硬盤驅(qū)動器、磁性光學(xué)驅(qū)動器、光學(xué)驅(qū)動器、dvdram、閃存或者即使在從系統(tǒng)移除電力之后仍然保持?jǐn)?shù)據(jù)(例如大量數(shù)據(jù))的其他類型的存儲器系統(tǒng)。通常來說，大容量存儲裝置911還將是隨機(jī)存取存儲器，但是并不作此要求。雖然圖9示出了大容量存儲裝置911是直接耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的其余組件的本地設(shè)備，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，一個或多個實(shí)施例可以利用遠(yuǎn)離系統(tǒng)的非易失性存儲器，比如通過例如調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)接口或無線網(wǎng)絡(luò)耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備?？偩€903可以包括通過各種橋接器、控制器和/或適配器彼此連接的一條或多條總線，正如本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的那樣。

在前面的說明書中描述了具體的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不背離所附權(quán)利要求書中闡述的更廣泛的精神和范圍的情況下，可以對這些實(shí)施例作出各種修改。因此，說明書和附圖應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性而非限制性的。