CN106960600A - 制定车道级路线规划 - Google Patents

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Abstract

本发明可延伸至用于制定车道级路线规划的方法、***和计算机程序产品。在一般情况下，本发明的多个方面可用于机动车辆中以指导驾驶员根据平衡了行驶时间和路线规划稳健性的车道级路线规划来达到终端车辆配置。车道级路线规划可以基于终端指引条件(例如，在正确出口匝道车道驶出公路)、车道自身统计模型、当前车辆状态、车辆附近本地环境状态。车道级路线规划可通过音频、视频和/或触觉提示传达给驾驶员。车道级路线规划可以响应于本地环境的变化条件(例如，在邻近的车道上行驶的拖车已经决定加速)在线并且(基本)实时进行修正。

Description

制定车道级路线规划
技术领域
本发明总体涉及驾驶机动车辆，更具体而言，涉及制定在车辆配置间移动的车道级路线规划。
背景技术
许多操作机动车辆的认知负荷涉及到车道变换。不熟悉特定的路线的驾驶员可能为了努力避免错过转弯或公路出口匝道，从而诉诸于采取一个或几个快速车道变换。快速的车道变换对于驾驶员和附近车辆来说往往是不安全的。当进行变道时，至少有两个基本问题可以考虑：(a)“我应该在哪个车道？”(b)“我什么时候应该变换车道？”由于与变换车道相关的认知负荷，一些车辆包括导航和路线规划技术。导航和路线规划技术协助驾驶员减少驾驶员的认知负荷。
这些技术分为基本的两类：离线车道建议***(offline lane suggestionsystem)和预警***。离线车道建议***可以建议一个车道供车辆进入。然而，离线车道建议***通常不知道车辆当前处于哪个车道并且不响应于本地环境(例如，不能考虑实际车道的使用)。此外，建议是终端条件，不能为引导驾驶员到建议的车道提供可行的方案。预警***可以执行瞬时盲点检测，以避免不安全的车道转换。然而，预警***通常缺乏向前的规划的功能并且不能将车道变换规划进未来的计划中。
发明内容
根据本发明，提供一种为车辆制定车道级路线规划的方法，该方法包括：
访问末端车辆配置；
访问代表当前车辆配置与末端车辆配置之间的整个距离上的多车道道路中的每一个车道的总交通模式的统计数据；以及
基于获取的统计数据制定使车辆从当前配置向末端配置转换的车道级路线规划。
在本发明进一步的实施例中，还包括基于来自遥测模块的遥测数据确定当前车辆配置。
在本发明进一步的实施例中，其中访问代表总交通模式的统计数据包括访问车道级统计数据。
在本发明进一步的实施例中，其中访问代表总交通模式的统计数据包括访问来自下述中的一个或多个的统计数据：来自其他车辆的遥测数据、环境数据和传感器数据。
在本发明进一步的实施例中，还包括在车辆的显示设备上呈现车道级路线规划。
在本发明进一步的实施例中，还包括监测车道级路线规划的实施，包括在用户界面上呈现预测的车道变换的提示以警告车辆乘员有关预测的车道变换。
在本发明进一步的实施例中，其中呈现预测的车道变换的提示包括呈现下述中的一个或多个：音频提示、视频提示和触觉提示。
在本发明进一步的实施例中，其中制定车道级路线规划包括为在多车道公路的车道之间变换制定车道级路线规划。
在本发明进一步的实施例中，其中制定车道级路线规划包括为从多车道公路向入口匝道或出口匝道变换车道制定车道级路线规划。
在本发明进一步的实施例中，其中车辆是自主车辆。
根据本发明，提供一种***，该***包括：
一个或多个处理器；
***内存；
显示设备；
一个或多个遥测模块，遥测模块提供表示机动车辆的运行状态的遥测数据；
一个或多个计算机存储设备，计算机存储设备具有存储在其中的计算机可执行指令，计算机可执行指令表示规划制定模块，规划制定模块配置为：
基于遥测数据和传感器数据来确定机动车辆的本地环境状态，本地环境状态包括机动车辆的当前配置；
接收用于机动车末端配置的指示，当前配置和末端配置隔开一段距离；
发送规划请求到统计模块，规划请求包括本地环境状态和末端配置，统计模块通信地链接到具有相同行驶方向的多个车道的道路的车道级数据；
从统计模块接收车道级统计数据，车道级统计数据针对当行驶过当前配置和末端配置之间的距离时所要穿行的一个或多个道路；
基于车道级统计数据制定车道级路线规划，车道级路线规划针对在一条或多条道路上从当前配置到末端配置的路线，车道级路线规划包括在具有相同行驶方向的多个车道的至少一个道路上预测的车道变换的提示；以及
在显示设备上呈现车道级路线规划。
在本发明进一步的实施例中，其中规划制定模块被配置为确定机动车辆的当前配置包括，规划制定模块被配置为确定下述中的一个或多个：车辆位置、车辆速度、车辆方向和车辆加速度。
在本发明进一步的实施例中，其中规划制定模块被配置为接收车道级统计数据包括，规划制定模块被配置为从云计算环境中访问车道级统计数据，车道级统计数据从下述中的一个或多个计算得到：来自其他车辆的遥测数据、环境数据和传感器数据。
在本发明进一步的实施例中，其中规划制定模块被配置为基于车道级统计数据制定车道级路线规划包括，规划制定模块被配置为针对下述中的一种或多种制定车道级路线规划：在多车道公路的多个车道之间变换和从多车道公路向入口匝道或出口匝道变换车道。
在本发明进一步的实施例中，其中车辆是人操作的车辆。
根据本发明，提供一种在具有相同行驶方向的多个车道的多车道道路上提示车辆驾驶员从一个车道向另一车道变换的方法，方法包括：
访问车道级路线规划，车道级路线规划由车道级统计数据制定，车道级路线规划规定了在一个或多个道路上由车辆当前配置到车辆末端配置的路线，一个或多个道路包括多车道道路，车道级路线规划包括当在当前配置和末端配置之间行驶时预测有益的车道变换；
检测车辆处于与预测的车道变换相关联的配置中；和
向驾驶员指示预测的车道变换。
在本发明进一步的实施例中，其中访问车道级路线规划包括访问预测的车道变换的计划。
在本发明进一步的实施例中，其中向驾驶员指示预测的车道变换包括呈现提示以警告车辆的乘员。
在本发明进一步的实施例中，其中呈现提示以警告车辆的乘员包括一个或多个下述的方式：音频提示、视频提示和触觉提示。
在本发明进一步的实施例中，其中车辆是自主车辆。
附图说明
本发明的具体特征、方面和优点将参考下面的描述和附图变得更好理解，其中：
图1示出了计算装置的示例性框图；
图2示出了有助于制定车道级路线规划的示例性计算机***结构；
图3示出了用于制定车道级路线规划的示例性方法的流程图；
图4A示出了用于实现车道级路线规划的示例性计算机***结构；
图4B示出了在多车道道路的不同车道上行驶的示例性汽车；
图5示出了用于实现车道级路线规划的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本发明延伸至用于制定车道级路线规划的方法、***以及计算机程序产品。
本发明的实施例可以包括或利用专用或通用计算机，其包括计算机硬件，诸如，例如，一个或多个处理器和***存储器，正如下面更详细地所进行的讨论。在本发明的范围内的实施例还包括用于承载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理的和其他计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机***访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是计算机存储介质(装置)。承载计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。因此，通过举例而不是限制的方式，本发明的实施例可包括至少两种明显不同类型的计算机可读介质：计算机存储介质(装置)和传输介质。
计算机存储介质(装置)，包括：RAM、ROM、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、CD-ROM、固态驱动器(“SSD”)(例如，基于RAM)、闪存、相变存储器(“PCM”)、其他类型的存储器、其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够以可执行指令或数据结构的形式存储所需的程序代码且可由通用或专用计算机访问的任何其它介质。
“网络”被定义为一个或多个允许在计算机***和/或模块和/或其他电子设备之间传输电子数据的数据链路。当通过网络或另一通信连接(硬连线、无线、或硬连线或无线的组合)向计算机传送或提供信息时，计算机适当地将该连接视为传输介质。传输介质可以包括网络和/或能够以计算机可执行指令或数据结的形式承载所需程序代码且可由通用或专用计算机访问的数据链路。上述内容的组合也应包括在计算机可读介质的范围之内。
此外，一旦到达各种计算机***部件，计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码可从传输介质自动转移到计算机存储介质(装置)(或反之亦然)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可以在网络接口模块内(例如，“NIC(网络接口卡)”)的RAM中缓冲，然后最终被传送到计算机***RAM和/或计算机***中稳定的计算机存储介质(装置)中。RAM也可以包括固态驱动器(基于SSD或PCIX的实时分层存储存储器(SSDsor PCIx based real time memory tiered Storage)，如FusionIO)。因此，应该理解的是，计算机存储介质(装置)可以包括在同样(或甚至主要)利用传输介质的计算机***部件中。
计算机可执行指令例如包括，当在处理器中被执行时，使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行特定功能或一组功能的指令和数据。该计算机可执行指令例如可以是二进制、例如汇编语言的中间格式指令或甚至源代码。虽然本主题已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言进行了描述，但是应当理解的是，在所附权利要求中定义的主题不一定局限于上述所描述的特征或动作。相反，所描述的特征和动作被公开为实施权利要求的示例性形式。
本领域技术人员将理解，本发明可以在具有许多类型的计算机***结构的网络计算环境中实施，包括个人计算机、台式计算机、笔记本计算机、信息处理器、手持式设备、多处理器***、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、网络PC(个人电脑)及、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA(个人数字助理)、平板电脑、寻呼机、路由器、交换机、各种存储设备等等。本发明也可以在分布式***环境中实施，其中通过网络链接(或者通过硬连线数据链路、无线数据链路或者通过硬连线和无线数据链路的组合)的本地和远程计算机***，都执行任务。在分布式***环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器设备中。
本发明的实施例也可以在云计算环境中实现。在本说明书和下面的权利要求中，“云计算”被定义为用于实现无处不在、方便、按需地网络访问可配置计算资源的共享池(例如，网络、服务器、存储器、应用程序和服务)的模型，其中该模型通过虚拟化技术快速配置并以最小的管理工作或服务提供商交互来释放，然后相应地调整。云模型可以由各种特性(例如，按需自助服务、广泛的网络接入、资源池、快速弹性、可度量的服务等)、服务模式(如软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)和部署模型(如私有云、社区云、公有云、混合云等)组成。依据本发明所描述的模块和数据可以包括在云模型中。
更进一步地，在适当情况下，可以在一个或多个下述部件中执行本文中所描述的功能：硬件、软件、固件、数字部件或类似部件。例如，一个或多个专用集成电路(ASIC)可以被编程来执行一个或多个本文所描述的***和程序。某些术语被用在整个下面的描述和权利要求中以指代特定的***部件。正如一个本领域技术人员将理解的，部件可以通过不同的名称来称呼。本文不打算以名称而不是功能的不同来区别组件。
图1示出了计算装置100的示例性框图。如本文所讨论的，计算装置100可用于执行各种程序。计算装置100可以作为服务器、客户端或任何其它计算实体起作用。计算装置100可以执行如本文所述的各种通信和数据传输的功能，以及可以执行一个或多个应用程序，如本文所描述的应用程序。计算装置100可以是任何各种各样的计算装置，诸如移动电话或其他移动设备、台式计算机、笔记本计算机、服务器计算机、手持式计算机、平板计算机等。
计算装置100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储设备104、一个或多个接口106、一个或多个大容量存储设备108、一个或多个输入/输出(I/O)设备110和显示装置130，所有这些都连接到总线112上。处理器102包括一个或多个执行存储在存储设备104和/或大容量存储设备108中的指令的处理器或控制器。处理器102还可以包括各种类型的计算机存储介质，诸如高速缓冲存储器。
存储设备104包括各种计算机存储介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)114)和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)116)。存储设备104还可以包括可重写ROM，诸如闪存。
大容量存储设备108包括各种计算机存储介质，如磁带、磁盘、光盘、固态存储器(例如，闪存)等等。如在图1中所描绘的，特定的大容量存储设备是硬盘驱动器124。各种驱动器也可以包括在大容量存储设备108中，以便可以从各种计算机可读介质读取和/或写入到各种计算机可读介质。大容量存储设备108包括可移动介质126和/或不可移动介质。
I/O设备110包括允许数据和/或其它信息被输入计算装置100到或从计算装置100检索到的各种装置。示例性的I/O设备110包括光标控制设备、键盘、小键盘、条形码扫描器、麦克风、监视器或其他显示设备、扬声器、打印机、网卡、调制解调器，摄像机、镜头、CCD(电荷耦合器件)的或其他图像捕获设备等等。
显示设备130包括任何类型的能够将信息显示给计算装置100的一个或多个用户的装置。显示装置130的例子包括监视器、显示终端、视频投影设备等等。
接口106包括允许计算装置100与其他***、装置或计算环境以及人类交互的各种接口。示例性接口106可以包括任何数量的不同的网络接口120，诸如接入个人区域网(PAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络(例如，近场通信(NFC)、蓝牙、Wi-Fi无线等网络)和因特网的接口。其他接口包括用户界面118和***设备接口122。
总线112允许处理器102、存储装置104、接口106、大容量存储设备108、和I/O设备110彼此通信，以及与连接到总线112的其他装置或部件通信。总线112代表一个或多个若干类型的总线结构，诸如***总线、PCI总线、IEEE 1394总线、USB总线等等。
在本说明书和下面的权利要求中，“车辆配置”被定义为车辆的配置，包括位置、方向、速度、加速度/减速度、多车道道路的车道等。
在本说明书和下面的权利要求中，“路线规划”被定义为用于将车辆从一个车辆配置带入到隔开一定距离的另一车辆配置的计划路线。在一个配置和另一个配置之间的距离可以被划分成一个或多个路段。每个路段可对应于计划路线的特定特征，例如，特定道路的一部分、交叉路口、洲际公路的转换、目标点(例如，建筑物、纪念碑、公园等)。
在本说明书和下面的权利要求中，“车道级路线规划”被定义为包含对应于具有在同方向的多车道(例如，州际公路)的道路上的路段上进行预定的车道转换的路线规划。
一般而言，本发明的各方面被用于机动车辆中，按照平衡行驶时间与路线规划的稳定性的车道级别路线计划指导驾驶员达到终端车辆配置。机动车辆可以是人驾驶的，也可以是自主驾驶的。车道级路线规划可以根据末端指导的条件(例如，在正确出口匝道的车道退出公路)、车道自身统计模型、目前的车辆状态、车辆附件本地环境的状态。车道级路线规划可通过音频、视频和/或触觉提示被传递给驾驶员。车道级路线规划可以响应于本地环境的变化情况进行在线或(大体上)实时修正(例如，在邻近车道的拖车已决定加速)。
用于车辆的车道级路线规划可以根据时空建模和约束运动规划(constrainedmotion planning)的结合来制定。车道级路线规划可以根据(可能时间参数化的)车道使用数据的统计来建模，例如，通过穿行车辆的速度分布、进入和驶出车道的频率和难度，并且通过在车辆附近发生的事件进行调整。在本地环境产生可行的候选轨迹的运动规划器可以用来评估何时以及多长的改变车道提示应指示给驾驶员。
车道级路线规划的制定可以依据自由配置空间和终端约束满足的表征来进行。对于自由配置空间的表征，它有助于模拟当前和相邻车道的车辆的行为并直接表征特定车道内的车辆之间的纵向间隙。任何特定的间隙可能会由于界定该间隙车辆的行为的差异而增加或改变。本质上，是在“气泡”的世界中进行规划(即，其它车辆之间的扩大和收缩的间隙)。随着基本上无限的感测地平线，对于气泡加速/变形的当前看法可以在时间上向前传播，以获得所期望的行驶时间以及满足终端约束的概率。
当采用有限的感测足迹(sensing footprint)进行规划时，满足终端约束的概率可以从引起自由空间的气泡的底层生灭过程得到。生灭过程中可以考虑道路拓扑学、能见度、驾驶舒适性、燃油经济性、天气和宏观交通模式。因此，在一天中的特定时间的某些情况下，生灭过程有可能从历史数据的统计来概括。标量场估计(可能非参数)可以作为对处在感测足迹之外区域中的特定车道内的容许度(作为时间、纵向位置、速度等的函数)的“先验”。
图2示出了示例性计算机***结构200，其有助于制定车道级路线规划。参照图2，计算机***结构200包括车辆201、车道级数据207、统计模块208和数据源209。每个车辆201、车道级数据207、统计模块208和数据源209以及它们各自的部件可通过(或作为一部分)网络彼此连接，诸如，例如，PAN、LAN、WAN和甚至是因特网。因此，车辆201、车道级数据207、统计模块208和数据源的209以及任何其他连接的计算机***及其部件中的每一个，可以创建消息相关数据并通过网络交换消息相关数据(例如，近场通信(NFC)有效载荷、蓝牙数据包、互联网协议(IP)数据报和利用IP数据报的其他更高层协议，诸如传输控制协议(TCP)、超文本传输协议(HTTP)、简单邮件传输协议(SMTP)等)。
如图所示，数据源209包括车辆遥测数据211、日期/时间数据212、环境数据213和传感器数据214。数据源209可以存储在云计算环境中。存储在云计算环境中的数据可以从各种来源收集，包括机动车辆、交通数据服务、天气服务、交通相机、公共安全服务等。车辆遥测数据211可包括对于多个机动车辆的遥测。车辆遥测数据211几乎可包括机动车辆可被检测的任何数据，诸如，例如，位置、行进方向、速度、加速度、雨刷、转向信号等。日期/时间数据212可以用于为从具有储存在车道级数据207中的时间/日期数据的其它数据源的数据进行时间/日期戳。环境数据可以包括气象数据、道路建设数据、交通密度等。传感器数据214可包括从道路感测的数据，包括使用相机和/或激光雷达感测的图像。
对于具有相同行驶方向的多车道的道路，从数据源209得到的数据可根据每一个车道被划分并保存。
统计模块208被配置为从机动车辆中接收车道级路线规划请求。统计模块208访问与路线规划请求相关的车道级数据并从相关的车道级数据来计算车道级统计数据。统计模块208然后将车道级统计数据返回给请求的机动车辆。统计模块208可以聚集来自不同的数据源的统计数据。
如图所示，车辆201包括遥测模块202、车辆传感器232、感知模块233、规划制定模块203、用户界面204和乘员206(例如，驾驶员或乘员)。遥测模块202可以生成指示车辆201配置的遥测数据，包括位置、行驶方向、速度、加速度、雨刷、转向信号等。车辆传感器232可以包括感测关于在车辆201附近的其他车辆数据的传感器。车辆传感器231可以包括摄像机、雷达、激光雷达等。感知模块233被配置成用来基于车辆201的配置和关于在车辆201的附近的其他车辆的感测数据以确定车辆201周围的本地环境的状况。
规划制定模块203被配置成为车辆201制定车道级线路规划。规划制定模块203可以从感知模块233确定本地环境状态。本地环境状态能够指示车辆201的当前配置以及在车辆201附近的任何其它车辆的至少某些特征。规划制定模块203可以从乘员接收乘员通过用户界面204输入的末端配置。当前配置和末端配置可以由一个或多个道路上的特定距离分隔开来。
另外，当车辆201是自主或半自主的时(包括美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)所定义的任何自动化水平)，末端配置可以被远程接收或根据算法在车辆201中计算。当车辆201是自主或半自主的时，车辆201可以根据特定的任务运转，诸如，例如，在指定的位置搭载乘员。当与任务相关的环境发生变化，车辆201能采取措施适应变化的环境。例如，如果坐在乘载区在接近最大时间内没有检测到乘员后，车辆201可以决定在街区周围行驶，以避免违反停车规定。如此，车辆201可以计算出街区周围行驶的末端配置。
规划制定模块203可以生成规划请求，包括本地环境状态和末端配置。规划制定模块203可以将规划请求发送给统计模块208。规划制定模块203可随后从统计模块208接收相关的车道级统计数据。规划制定模块203可以从相关车道级统计数据制定车道级路线规划。车道级路线计划可以包括在当前配置和末端配置之间在一个或多个道路上行驶期间预测有益的车道变换。车道变换可以包括在多车道公路的车道之间变换、进入出口匝道或入口匝道等。
一方面，一个或多个道路中的至少一个是具有相同行驶方向的多个车道的多车道道路。预测的车道变换可以用于多车道道路上不同的车道之间的变换。
规划制定模块203可通过用户界面204将车道级路线规划呈现给呈现车辆乘员。用户界面204可以显示在显示设备上。一方面，用户界面204被显示在触摸屏显示设备上。命令和数据(例如，末端车辆配置)，可以通过触摸屏显示设备被输入到规划制定模块203。即使当车辆是自主或半自主的时，也可以在用户界面204上显示出车道级路线规划。因此，即使乘员只能受限控制或无法控制车辆201的操作，乘员也可以批准车道级路线规划。当没有车辆201的乘员时，车道级路线规划不会显示在用户界面204上。
图3示出了用于制定车道级路线规划的示例方法300的流程图。将根据计算机***结构200的部件和数据对方法300进行说明。
方法300包括基于遥测数据和传感器数据确定机动车辆的本地环境状态，本地环境状态包括机动车辆的当前配置(301)。例如，感知模块233可以从遥测模块202接收遥测数据221，并且可以从车辆传感器231接收传感器数据232。感知模块233可以从遥测数据221和传感器数据232计算本地环境状态234。本地环境状态234可以包括车辆201的当前配置，以及在车辆201的附近其他车辆的信息。
方法300包括接收机动车辆的末端配置，当前配置和末端配置的指示隔开一距离(302)。例如，规划制定模块203可以通过用户界面204从乘员206接收末端配置222(用于车辆202)。当前配置236和末端配置222可以通过一个或多个道路上的特定距离分隔开来，其中该道路包括至少一个具有相同行驶方向的多个车道的多车道道路。或者，例如，当车辆201是自主或半自主机动车辆时，末端配置222可通过算法基于用于车辆201的任务来计算。
方法300包括发送规划请求到统计模块，规划请求包括本地环境状态和末端配置，统计模块通信地链接到具有相同行驶方向的多车道的道路的车道级数据(303)。例如，规划制定模块203可以发送规划请求223到统计模块208。规划请求223包括本地的环境状态234和末端配置222。
统计模块208可以使用本地环境状态234和末端配置222，来识别与规划请求233相关的车道级数据。在一个方面中，统计模块208识别当行驶过当前配置236和末端配置222之间的距离时所要穿行的一个或多个道路的车道级数据。统计模块208从相关的车道级数据计算车道级统计数据224。统计模块208将车道级统计数据224发送给车辆201。车道级统计数据224可以统计性地表示当前配置236和配置末端222之间要行驶的道路上的总交通模式。
方法300包括从统计模块接收车道级统计数据，即当行驶过当前配置和末端配置之间的距离时所要穿行的一个或多个道路的车道级数据(304)。例如，车辆201可以接收来自统计模块208的车道级统计数据224。
方法300包括基于车道级统计数据制定车道级路线规划，即在一条或多条道路上从当前配置到末端配置的路线的车道级路线规划，车道级路线规划包括在具有相同行驶方向的多车道的至少一个道路上进行预测车道变换的提示(305)。例如，规划制定模块203可以从车道级统计数据224制定车道级路线规划226。车道级路线规划226(即做出车道变换的计划)是针对从当前配置236到末端配置222的路线。车道级路线规划226包括当在当前配置236和末端配置222之间行驶时穿行的至少一个多车道道路上进行预测车道变换的提示。然后提示可以提供给乘员206，来指示预测车道变换将要发生的时间。
方法300包括在显示设备上呈现车道级路线规划(306)。例如，车道级路线规划226可通过用户界面204被呈现给向乘员206。在一个方面中，车道级路线规划226在用户界面204上被叠加在地图上。用户界面204可以显示在车辆201内的(例如，触摸屏)显示设备上。车道级路线规划226能够定义车辆201的一系列车道变换。一系列车道变换可以移动车辆401通过一系列的车辆的配置，从起始配置，通过一个或多个中间配置，到达终端配置。
乘员206可以检查和批准车道级路线规划226。另外，乘员206可以否决车道级路线规划226。当车道级路线规划226被否决，可以制定新的车道级路线规划。
当车辆201没有乘员时，规划制定模块203可以不带提示生成车道级路线规划226，并可以免于将车道级路线规划226显示在显示设备上的用户界面204中。
当制定车道级路线规划时，规划制定模块203还可以考虑基于用户的成本函数，例如，减少行驶时间、降低燃料消耗、安全、更少的车辆通行、更好的可视性等的偏好。规划制定模块203还可以考虑基于用户的约束，例如，实际上达到终端配置的概率。
规划制定模块203制定车道级路线规划时可以平衡不同的成本函数和/或约束。例如，第一车道级路线规划可能具有少的行驶时间，但只有95％的机会达到终端配置(无后续校正)。第二车道级路线规划可能具有更长的行驶时间，但有98％的机会达到终端配置(无后续校正)。如此，当确定选择第一或第二车道级路线规划时，规划制定模块203可以平衡较少的行驶时间与实际达到终端配置的概率。
转到图4A，图4A示出了用于实施车道级路线规划时的示例性计算机***结构。图4A包括车辆401(例如，机动车辆)。车辆401还包括：规划监测模块402、遥测模块403、车辆传感器431、用户界面404和乘员406。规划监视模块402、遥测模块402、车辆传感器431和用户界面404可以在车辆401内联网并且可以通过网络可通信地连接到车辆401的其他外部部件上。规划监视模块402监视车道级路线规划的进行并在预测的车道变换将要发生时警告乘员406。当预测的车道变换要发生时，规划监测模块402可以在用户界面404上示出适当的车道变换提示。
因此，当人驾驶车辆401时，通过提示来指示车道级路线。如果规划的车道转换是可行的，向人发送提示。人可以选择忽略提示，在这种情况下，规划监测模块402和/或规划制定模块202可以调整。如果车辆401是自驱动的，则完成的规划被传到执行模块，执行模块根据规定的移动计划来驱动车辆401。如果车辆401有人乘坐，路线规划可能会被显示以用来批准或修改。或者，当车辆401具有没有乘员(例如，当车辆401是自主的)，不在用户界面显示提示。
图4B示出了在多车道道路的不同车道上行驶的汽车的例子。转到图4B，汽车422和426在车道441上。汽车401和423是在车道442上。汽车421和424在车道443上。如箭头所示，所有图4B中所描绘的汽车大体行驶在相同的方向上。车辆401可按照车道级路线规划411行进。
图5示出了用于实施车道级路线规划的示例性方法500的流程图。将根据图4A和4B中描绘的部件、数据、和车辆对方法500进行说明。
方法500包括访问车道级路线规划、从车道级统计数据制定车道级路线规划、定义在一条或更多道路上从车辆的当前车辆配置到车辆的末端车辆配置的路线的车道级路线规划，一条或更多道路包括多车道道路，车道级路线规划包括当在当前车辆配置和末端车辆配置之间行驶时预测有益的车道变换(501)。例如，规划监测模块403可以访问车道级路线规划411。对于车辆401，车道级路线规划411可以通过在一个或多个道路(包括多车道道路)上的一个或多个先前的配置到配置461、到配置462、以及到配置463(出口匝道)来定义路线。车道级路线规划411可包括当车辆通过一个或多个先前配置到配置461、到配置462、以及到配置463时，被预测为有益于乘员406(例如，基于定义的成本函数和约束条件)的车道变换。每个车道变换与车辆401在一个或多个先前配置、配置461、配置462和配置463之间行驶期间的中间配置相关联。车道级路线规划411可以从由统计模块(例如，类似于统计模块208)返回的车道级统计数据来制定。
方法500包括检测车辆处于与预测的车道变换相关联的配置(502)。例如，规划监测模块403可以检测车辆401处于配置461。配置461可以与预测的车道变换407相关联。
方法500包括向驾驶员指示所预测的车道变换(503)。例如，规划监测模块402可通过用户界面404向乘员406发车道变换道提示413。车道变换提示413可以包括音频、视频和/或触觉提示。然后乘员406可以实施从配置461移动到配置462的车道变换407。如果乘员406决定不实施车道变换407，规划监测模块403能调整，可能改变车道级路线规划411。
如果车辆401是自主驾驶的，用于实施车道变换407的指令可以被发送到执行模块，而非向驾驶员指示车道变换407。执行模块之后可以驱使车辆控制自主来实施车道变换407。
随后，可以实施另一车道变换以移动到配置463。
如果车辆401不及时实施车道变换407，它可能使车辆401随后转换到配置463变的更困难。相反车辆401可在车辆424位置处结束。因此，没有成功稳健地规划车道级路线和转换可导致车辆401不满足终端配置(例如，错过公路出口)。
因此，当车辆在不同配置之间行驶时，本发明的各方面允许车辆操作者为不确定性做更好地规划。
前面的描述是出于说明和描述的目的而呈现。它并非旨在是穷尽或将本发明限制到所公开的精确形式。根据上述教导做出的许多修改和变化是可能的。此外，应该指出的是，任何或所有上述替代实施例可以以任何所需的组合使用从而形成本发明另外的混合实施例。
此外，虽然本发明的具体实施例已被描述和说明，本发明不应被限于所描述和说明的部件的特定的形式或设置。本发明的范围是由这里所附的权利要求、本申请和不同申请中提交的任何未来的权利要求、和它们的等同权利要求所限定。

Claims (20)

1.一种为车辆制定车道级路线规划的方法，所述方法包括：
访问末端车辆配置；
访问代表当前车辆配置与所述末端车辆配置之间的距离上的多车道道路中的每一个车道的总交通模式的统计数据；以及
基于访问的所述统计数据制定使车辆从所述当前配置向所述末端配置转换的所述车道级路线规划。
2.如权利要求1所述的方法，还包括基于来自遥测模块的遥测数据确定所述当前车辆配置。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述访问代表总交通模式的统计数据包括访问车道级统计数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述访问代表总交通模式的统计数据包括访问来自下述中的一个或多个的统计数据：来自其他车辆的遥测数据、环境数据和传感器数据。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述车辆的显示设备上呈现所述车道级路线规划。
6.如权利要求1所述的方法，还包括监测所述车道级路线规划的实施，包括在用户界面上呈现预测的车道变换的提示以警告车辆乘员有关所述预测的车道变换。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述呈现预测的车道变换的提示包括呈现下述中的一个或多个：音频提示、视频提示和触觉提示。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述制定车道级路线规划包括为在多车道公路的车道之间变换制定车道级路线规划。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述制定车道级路线规划包括为从多车道公路向入口匝道或出口匝道变换车道制定车道级路线规划。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述车辆是自主车辆。
11.一种***，所述***包括：
一个或多个处理器；
***内存；
显示设备；
一个或多个遥测模块，所述遥测模块提供表示机动车辆的运行状态的遥测数据；
一个或多个计算机存储设备，所述计算机存储设备具有存储在其中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令表示规划制定模块，所述规划制定模块配置为：
基于遥测数据和传感器数据来确定所述机动车辆的本地环境状态，所述本地环境状态包括所述机动车辆的当前配置；
接收用于所述机动车辆的末端配置的指示，所述当前配置和所述末端配置隔开一段距离；
发送规划请求到统计模块，所述规划请求包括所述本地环境状态和所述末端配置，所述统计模块通信地链接到具有相同行驶方向的多个车道的道路的车道级数据；
从所述统计模块接收车道级统计数据，所述车道级统计数据针对当行驶过所述当前配置和所述末端配置之间的距离时所要穿行的一个或多个道路；
基于所述车道级统计数据制定车道级路线规划，所述车道级路线规划针对在一条或多条道路上从所述当前配置到所述末端配置的路线，所述车道级路线规划包括在具有相同行驶方向的多个车道的至少一个道路上预测的车道变换的提示；以及
在显示设备上呈现所述车道级路线规划。
12.如权利要求11所述的***，其中所述规划制定模块被配置为确定所述机动车辆的当前配置包括，所述规划制定模块被配置为确定下述中的一个或多个：车辆位置、车辆速度、车辆方向和车辆加速度。
13.如权利要求11所述的***，其中所述规划制定模块被配置为接收车道级统计数据包括，所述规划制定模块被配置为从云计算环境中访问所述车道级统计数据，所述车道级统计数据从下述中的一个或多个计算得到：来自其他车辆的遥测数据、环境数据和传感器数据。
14.如权利要求11所述的***，其中所述规划制定模块被配置为基于车道级统计数据制定车道级路线规划包括，所述规划制定模块被配置为针对下述中的一种或多种制定所述车道级路线规划：在多车道公路的多个车道之间变换和从多车道公路向入口匝道或出口匝道变换车道。
15.如权利要求11所述的***，其中所述车辆是人操作的车辆。
16.一种在具有相同行驶方向的多个车道的多车道道路上提示车辆驾驶员从一个车道向另一车道变换的方法，所述方法包括：
访问车道级路线规划，所述车道级路线规划由车道级统计数据制定，所述车道级路线规划限定了在一个或多个道路上由车辆当前配置到车辆末端配置的路线，所述一个或多个道路包括多车道道路，所述车道级路线规划包括当在所述当前配置和所述末端配置之间行驶时预测有益的车道变换；
检测所述车辆处于与预测的车道变换相关联的配置中；和
向驾驶员指示所述预测的车道变换。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述访问车道级路线规划包括访问所述预测的车道变换的计划。
18.如权利要求16所述的方法，其中向驾驶员指示所述预测的车道变换包括呈现提示以警告所述车辆的乘员。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述呈现提示以警告所述车辆的乘员包括一个或多个下述的方式：音频提示、视频提示和触觉提示。
20.如权利要求16所述的方法，其中所述车辆是自主车辆。
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