JP4354699B2 - 渋滞レベルに応じた道路料金（ｒｏａｄｔａｒｉｆｆ）による交通管制システム（ｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ） - Google Patents

Description

本発明は、交通管制システムに関する。より具体的に言えば、本発明は、道路料金または通行料を利用している公共道路での車両交通に影響を及ぼすための方法およびシステムに関する。

人口密度と都市スプロール現象の絶え間ない増大により、より多くの通勤者が、目的地に到達するために公共道路である高速道路上をより頻繁に、より長距離を移動せざるを得なくなるにつれて、車両交通量も着実に増加してきた。交通量が増加するにつれて交通渋滞も増加し、それによって燃料の消費量および道路の磨耗の増加、ならびに大気品質の低下がもたらされた。したがって地方自治体および政府は、車両の運行費、道路の維持費、および大気汚染を低減する手段として、交通渋滞を減らそうと試みている。

交通渋滞を減らすための最も一般的な方法は、道路の交差点に設置された交通信号機を使用するものであった。通常、交通信号は、交差点を通過する交通の流れを監視および制御するために、道路表面下に隠されたセンサを使用する。他の方法は、道路状況や、交通の流れを妨げる可能性のあるどの自動車事故についてもドライバに通知するために、交通カメラおよび電子掲示板を使用するものであった。他の方法は、共通地点間に延伸する代替または並行の交通ルートを開発することであった。これらの方法は広く採用されてきたが、マクロレベルでは交通渋滞を効果的に減らすものではなかった。

たとえば交通信号機は、都市の道路で使用するには有用であるが、高速道路では相対的に交差点の数が少ないため、交通スループットの制御に使用することはできない。通常、交通カメラは人間のオペレータが監視しなければならないため、交通問題の認識とドライバへの適切な通知との間に遅延が生じる。また掲示板は、通常、交通問題が１つのルート上で発生したときに、ドライバに単一の代替ルートを選択するように提案するだけである。その結果、１ルート上での交通問題の通知によって、提案された代替ルート上で交通問題を発生させてしまうことがしばしばある。追加の並行交通ルートの建設は、地方自治体または政府の予算の限界によって制限される。こうしたルートの建設に投資する手段として道路料金または通行料を使用することはできるが、通勤者は、無料ルートがたやすく利用できるときに、有料ルートを使用したがらないことが多い。

したがって、これまで交通渋滞の問題に対処する試みが数多くなされてきたが、この問題の解決策は現在でもほとんど未解決のままとなっている。

本発明の目的は、変動性の道路料金を介して車両交通に影響を及ぼすためのメカニズムを提供することである。

本発明の一態様によれば、（１）道路料金を有する道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するステップと、（２）監視された交通渋滞パラメータに従って道路料金を調整するステップと、（３）少なくとも１人のドライバに調整した道路料金を通知するステップとを含む、車両交通に影響を及ぼすための方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、監視手段と、監視手段と通信しながら料金を調整する手段と、料金調整手段と通信しながら通知する手段とを含む、車両交通管制サーバが提供される。監視手段は、道路料金を有する道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するように構成される。料金調整手段は、監視した交通渋滞パラメータに従って道路料金を調整するように構成される。通知手段は、調整した道路料金を少なくとも１人のドライバに通知するように構成される。

本発明の一実施によれば、道路はいくつかの道路区間を含み、この道路区間のうちの少なくとも１つが、関連付けられた道路区間の近傍で大気品質を測定するために配置された大気品質センサを含む。各ドライバに、現在の位置を識別する位置データを通知手段に提供するための位置識別手段と、大気品質測定値を受信するように構成されたセンサ受信機を備える監視手段と、位置データから各道路区間の交通量を決定するように構成された位置受信機が提供されることが好ましい。

料金調整手段は、料金データレコードの料金データベースを備え、各料金データレコードは道路のそれぞれの区間に関連付けられており、関連付けられた道路料金を識別する。料金調整手段は、関連付けられた決定された交通量および関連付けられた大気品質測定値から、各料金データレコード中の道路料金を調整するように構成される。通知手段は、ドライバの現在の位置の指示を受信し、そのドライバの位置指示に基づいて調整された道路料金の指示をドライバに提供するように構成される。道路料金情報を受信すると、ドライバはその有料ルートを通行するか代替ルートを通行するかを決定することができる。したがって、ドライバが通行料金による影響を受けるため、交通管制サーバは車両渋滞を制御することができる。

本明細書では、「備える」という用語は限定的な意味に解釈されるべきではなく、「含む」という用語の同義語として包括的な意味に解釈されるべきである。

次に本発明について、図面を参照しながら例示的なものとしてのみ説明する。

図１は、変動性の道路料金を介して車両交通に影響を及ぼす、車両交通影響システムを示す概略図である。一般に１００と示された車両交通影響システムは、複数の自動車が通行する複数の道路区間１０２を有する道路と、位置識別システムと、位置識別システムと通信する交通管制サーバ４００とを備えるように示される。車両交通影響システム１００は、位置識別システムに加えて任意選択で、交通管制サーバ４００と通信する１つまたは複数の大気品質センサ（図示せず）を含む。大気品質センサは、各道路区間１０２の長さ方向に沿って各道路区間１０２の近傍に配置され、各それぞれの道路区間１０２に沿った大気品質を監視する。

位置識別システムは、交通管制サーバ４００に、道路上の各車両の場所を識別する場所データを提供するように構成される。一実施形態では、位置識別システムは複数の無線応答測位トランシーバ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）２００（図２）と、複数の無線応答器（ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）トランシーバ１０４とを備える。各自動車には無線応答測位トランシーバ２００のうちの１つが備え付けられ、道路区間１０２は、車両が道路区間１０２に入る直前に無線応答測位トランシーバ２００と通信するために、関連付けられた道路区間１０２の入口前に配置された応答器トランシーバ１０４を含む。さらに、各道路区間１０２は、交通管制サーバ４００が各道路区間１０２に沿って交通の流れを監視できるようにするための、道路区間１０２の長さ方向に沿って一定間隔で配置された、いくつかの応答器トランシーバ１０４も含むことが好ましい。

図２に示されるように、無線応答測位トランシーバ２００は、無線応答器ユニット２０２および無線料金受信機２０４（共通のハウジング内に配置されることが好ましい）を備える。各無線応答器２０２には、無線応答器に一意に関連付けられた応答器識別コード２５０が割り当てられ、無線応答測位トランシーバ２００が応答器トランシーバ１０４のうちの１つに近づくと、割り当てられた識別コード２５０を応答器トランシーバ１０４に提供するように構成される。各応答器トランシーバ１０４にはトランシーバ識別コード２６０が割り当てられ、それによって交通管制サーバ４００が道路に沿って関連付けられた自動車の場所を決定できるようにするための、応答器識別コード２５０およびトランシーバ識別コード２６０を含むデータパケットを、交通管制サーバ４００に送信するように構成される。無線応答器２０２および応答器トランシーバ１０４は当分野の技術者によく知られているため、これ以上詳細に説明する必要はない。

無線料金受信機２０４は、無線料金データ受信機２０６と、料金データ受信機２０６に結合された料金データ出力２０８とを含む。無線料金受信機２０４には、応答器識別コード２５０と一致する受信機識別コードが割り当てられ、料金データ受信機２０６を使用して、次に来る道路区間１０２に有効な道路料金を識別する無線道路料金データを、交通管制サーバ４００から受信する。料金データ出力２０８は、典型的にはＬＣＤディスプレイおよび／またはスピーカを備え、車両の乗員に、次に来る道路区間１０２に関する道路料金の視覚的および／または聴覚的な指示を提供する。無線料金受信機２０４は、料金データ受信機２０６によって受信された応答器識別コード２５０と一致する識別コードを含むデータパケットを認識し、異なる識別コードを含むデータパケットは無視するように構成される。

あるいは他の実施形態では、位置識別システムが、複数の無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００と、複数の全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星１０６とを備える。各自動車には無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００のうちの１つが備え付けられ、ＧＰＳ衛星１０６は道路上の軌道にある。図３に示されるように、無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００は、ＧＰＳ受信機３０２と、ＧＰＳ受信機３０２と通信する無線料金トランシーバ３０４とを備える。便宜上、ＧＰＳ受信機３０２と無線料金トランシーバ３０４とは共通のハウジング内に配置されることが好ましい。ＧＰＳ受信機３０２は、ＧＰＳ衛星１０６と通信し、無線料金トランシーバ３０４に自動車の場所を識別する場所データを提供するように構成される。ＧＰＳ衛星１０６およびＧＰＳ受信機３０２は当業者によく知られているため、これ以上詳細に説明する必要はない。

無線料金トランシーバ３０４は、場所データ入力３０６、場所データ入力３０６に結合された場所データ送信機３０８、無線料金データ受信機３１０、および料金データ受信機３１０に結合された無線料金データ出力３１２を含む。無線料金トランシーバ３０４には、無線料金トランシーバ３０４に一意に関連付けられたＧＰＳトランシーバ識別コード３５０が割り当てられ、場所データ入力３０６を使用して、無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００の場所を識別する場所データをＧＰＳ受信機３０２から受信する。場所データ送信機３０８は、ＧＰＳトランシーバ識別コード３５０と無線料金トランシーバ３０４の場所とを含む無線データパケットを、交通管制サーバ４００に定期的に送信するように構成される。無線料金トランシーバ３０４は、料金データ受信機３１０を使用して、次に来る道路区間１０２に有効な道路料金を識別する無線道路料金データを、交通管制サーバ４００から受信する。料金データ出力３１２は、典型的にはＬＣＤディスプレイおよび／またはスピーカを備え、車両の乗員に、次に来る道路区間１０２の道路料金に関する視覚的および／または聴覚的な指示を提供する。無線料金トランシーバ３０４は、料金データ受信機３１０が受信した、ＧＰＳトランシーバ識別コード３５０と一致する識別コードを含むデータパケットを認識し、異なる識別コードを含むデータパケットを無視するように構成される。

無線応答測位トランシーバ２００を使用する代わりとして、無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００の使用について説明してきたが、自動車には無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００または無線応答測位トランシーバ２００のいずれかを含むことが可能であり、どちらの場合も、交通管制サーバ４００が、車両内に設置された信号発生デバイス（無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００または無線応答測位トランシーバ２００）とは無関係に交通の流れを監視できるようにするために、位置識別システムはＧＰＳ衛星１０６および応答器トランシーバ１０４の両方を含まなければならないことを理解されたい。さらに自動車には、冗長構成の目的で、どちらの形式の信号発生デバイスも取り付けることができることを理解されたい。

図４には、交通管制サーバ４００が示されている。交通管制サーバ４００はコンピュータサーバとして実施されており、道路を通行するための請求書をドライバに発行できる地方自治体課金サーバ（ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｂｉｌｌｉｎｇ ｓｅｒｖｅｒ）（図示せず）と通信する。交通管制サーバ４００は、データトランシーバ４０２、データトランシーバ４０２と通信する中央処理ユニット４０４（ＣＰＵ）、不揮発性メモリ４０６（ＲＯＭ）、およびＣＰＵ ４０４と通信する揮発性メモリ４０８（ＲＡＭ）を含む。ＲＯＭ ４０６は、不揮発性読取り／書込み電子メモリ、光記憶デバイス、および読取り／書込み磁気記憶デバイスのうち、いずれとして実施されてもよい。

データトランシーバ４０２は、自動車に料金データを送信するように構成された無線送信機を含む。さらにデータトランシーバ４０２は、道路上の車両の場所を識別するのに使用される識別コードを、位置識別システムから受信するように構成される。したがって、位置識別システムが複数の無線応答測位トランシーバ２００および複数の無線応答器トランシーバ１０４を備えた実施形態では、データトランシーバ４０２は、好適なケーブルを介して応答器トランシーバ１０４に結合された有線データトランシーバを含み、応答器トランシーバ１０４のうちの１つを通過した車両に関する応答器識別コード２５０と、それらの無線応答測位トランシーバ２００に関するトランシーバ識別コード２６０とを、応答器トランシーバ１０４から受信するように構成される。位置識別システムが複数の無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００および複数のＧＰＳ衛星１０６を備える実施形態では、データトランシーバ４０２は無線データトランシーバを含み、関連付けられたＧＰＳトランシーバ識別コード３５０および場所データを各無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００から受信するように構成される。データトランシーバ４０２は、付加された柔軟性および／または冗長性のために、応答器トランシーバ１０４と無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００の両方から情報を受信するようにも構成できることが明らかであろう。

前述のように、車両交通影響システム１００は、１つまたは複数の大気品質センサを含むことができる。この変形形態では、データトランシーバ４０２は好適なケーブルを介して大気品質センサに結合され、大気品質センサから各道路区間１０２での大気品質を識別する大気品質データを受信するように構成される。各大気品質センサは、データトランシーバ４０２のそれぞれの入力ポートに接続され、それによって大気品質センサおよび大気品質データに関連付けられた道路区間１０２を識別することが好ましい。典型的には、大気品質センサは大気汚染を測定するが、大気品質センサは、速度、湿度、温度、およびオゾンなどの他の大気品質パラメータを測定するようにも選択することができる。

ＲＯＭ ４０６は、料金データベース４１０および道路区間データベース４１２を維持する。料金データベース４１０は、各料金データレコードがそれぞれの道路区間１０２に関連付けられ、その道路区間１０２に関する道路区間ＩＤを識別する、いくつかの料金データレコードと、関連付けられた道路区間１０２に関する現在の道路料金とを含む。道路区間データベース４１２は、各道路区間レコードがそれぞれの道路区間１０２に関連付けられ、その道路区間１０２に関する道路区間ＩＤを含む、いくつかの道路区間レコードと、道路区間１０２の場所（たとえば道路区間１０２の始まりと終わりの間の経度と緯度の範囲）を識別する場所データと、次または次に来る道路区間に関する道路区間ＩＤとを含む。この方法では、交通管制サーバ４００が道路区間１０２上の自動車の場所を決定すると、交通管制サーバ４００は、その自動車がその進行方向をそのまま進んで行けば通ることのできる道路区間を識別することが可能であり、それによって可能な各ルートに関する料金情報を自動車の運転者に提供することができる。そのように実行するためには、料金データベース４１０中の道路区間１０２に関する各道路区間ＩＤが、道路区間データベース４１２中の同じ道路区間１０２に関する道路区間ＩＤと一致しなければならないことは明らかであろう。

位置識別システムが無線応答測位トランシーバ２００および無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００の両方を含む場合の実施形態では、各道路区間レコードは、対応する道路区間１０２に関連付けられた応答器トランシーバ１０４に関するトランシーバ識別コード２６０も識別する。あるいは、位置識別システムが無線応答測位トランシーバ２００を含むが無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００は含まない場合の実施形態では、道路区間レコードは、道路区間１０２に関するＧＰＳ場所データを含む必要はないが、対応する道路区間１０２に関連付けられた応答器トランシーバ１０４に関するトランシーバ識別コード２６０を依然として含む。また、車両交通影響システム１００が大気品質センサを含む変形形態では、各道路区間レコードは、それぞれの道路区間１０２に関連付けられた各大気品質センサに対するデータトランシーバ入力ポートのポート識別子も識別する。

ＲＯＭ ４０６は、ＲＡＭにロードされたとき、交通渋滞パラメータモニタ４１４を定義するメモリオブジェクトと、料金調整器４１６を定義するメモリオブジェクトと、料金通知器（ｎｏｔｉｆｉｅｒ）４１８とを定義するメモリオブジェクトを確立する、ＣＰＵに対する処理命令も含む。交通渋滞パラメータモニタ４１４、料金調整器４１６、および料金通知器４１８はメモリオブジェクトとして説明したが、それらのうちいずれかまたは全部が、単純な一連のコンピュータ処理ステップとして実施可能であること、あるいは望むなら電子ハードウェア内で実施可能であることを理解されたい。

交通渋滞パラメータモニタ４１４は、データトランシーバ４０２および道路区間データベース４１２と通信し、道路に関する少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するものであって、それにより交通管制サーバ４００は、交通渋滞の変化に応答して道路の各区間１０２に関する道路料金を調整することができる。位置識別システムが複数の無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００を備える実施の場合、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、ＧＰＳトランシーバ識別コード３５０および場所データを（データトランシーバ４０２を介して）位置識別システムから受信し、受信したＧＰＳトランシーバ識別コード３５０および関連付けられた場所データから、各道路区間１０２に関する交通量を決定するように構成される。これを実行するために、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したＧＰＳ場所データを使用して道路区間データベース４１２に照会し、各自動車が走行している道路区間１０２を識別し、それによって各道路区間１０２上を走行している自動車の数を決定する。その後、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、各道路区間１０２に関する交通量データを道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す（以下に記載）。

あるいは一変形形態では、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、ＧＰＳトランシーバ識別コード３５０およびＧＰＳ場所データを、場所データが無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００によって送信された時刻／日付を識別するタイムスタンプ情報と共に、位置識別システムから受信し、受信したＧＰＳトランシーバ識別コード３５０と、関連付けられたＧＰＳ場所データおよびタイムスタンプデータから、各道路区間１０２に関する平均交通速度を決定するように構成される。これを実行するために、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したＧＰＳ場所データを使用して道路区間データベース４１２に照会し、各自動車が走行している道路区間１０２を識別し、さらに交通渋滞パラメータモニタ４１４は、ＧＰＳ場所読取り値間の各車両の走行距離と各読取り値の時刻／日付に基づいて、各道路区間１０２に沿って自動車が走行している平均速度を決定する。上記と同様に、その後交通渋滞パラメータモニタ４１４は、各道路区間１０２に関する交通速度データを道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す。料金調整器４１６に交通量データまたは交通速度データのいずれかを提供する代わりに、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、交通量データおよび交通速度データの両方を道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡すように構成できることを理解されよう。

位置識別システムが複数の無線応答測位トランシーバ２００および複数の無線応答トランシーバ１０４を備える実施形態では、交通渋滞パラメータモニタ４１４は応答器識別コード２５０および関連付けられたトランシーバ識別コード２６０を（データトランシーバ４０２を介して）位置識別システムから受信し、受信した応答器識別コード２５０および受信したトランシーバ識別コード２６０から、各道路区間１０２に関する交通量を決定するように構成される。これを実行するために、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したトランシーバ識別コード２６０を使用して道路区間データベース４１２に照会し、各自動車が走行している道路区間１０２を識別し、それによって各道路区間１０２上を走行している自動車の数を決定する。上記と同様に、その後交通渋滞パラメータモニタ４１４は、各道路区間１０２に関する交通量データ（車両総数および道路区間ＩＤを備える）を、道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す。

あるいは一変形形態では、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、応答器識別コード２５０および関連付けられたトランシーバ識別コード２６０を位置識別システムから受信し、受信した応答器識別コード２５０および関連付けられたトランシーバ識別コード２６０から、各道路区間１０２に関する平均交通速度を決定するように構成される。これを実行するために、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したトランシーバ識別コード２６０を使用して道路区間データベース４１２に照会し、各自動車が走行している道路区間１０２を識別し、（共通道路区間１０２に沿って）隣接する無線応答器トランシーバ１０４のトランシーバ識別コード２６０の（データトランシーバ４０２への）到着時刻と、隣接する無線応答器トランシーバ１０４の間の距離とに基づいて、交通渋滞パラメータモニタ４１４が、各道路区間１０２に沿って走行している自動車の平均速度を決定する。上記と同様に、その後交通渋滞パラメータモニタ４１４は、各道路区間１０２に関する交通速度データ（車両速度および道路区間ＩＤを備える）を、道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す。ここでも、料金調整器４１６に交通量データまたは交通速度データのいずれかを提供する代わりに、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、交通量データと交通速度データの両方を道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡すように構成することもできる。

位置識別システムが無線応答測位トランシーバ２００と無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００の両方を含む実施形態では、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したＧＰＳ場所データおよび受信したトランシーバ識別コード２６０から交通量を決定するように構成されることが明らかである。あるいは、またはさらに、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信したＧＰＳ場所データおよび受信したトランシーバ識別コード２６０を使用して平均交通速度を決定するように構成することができる。どちらの場合も、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、交通量データまたは交通速度データ、あるいはその両方を、道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す。

前述のように、車両交通影響システム１００は、１つまたは複数の大気品質センサを含むことが可能であり、この場合、データトランシーバ４０２は大気品質センサから大気品質情報を受信する。したがってこの変形形態では、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、受信した大気品質情報および、データトランシーバ４０２が大気品質情報を受信した入力ポートの関連付けられたポート識別子から、各道路区間の大気品質を決定するように構成される。これを実行するために、交通渋滞パラメータモニタ４１４は、トランシーバポート識別子を使用して道路区間データベース４１２に照会し、受信した大気品質情報に関連付けられた道路区間１０２を識別する。次に交通渋滞パラメータモニタ４１４は、各道路区間１０２に関する大気品質情報から、各道路区間１０２に関する平均大気品質を決定し、その後各道路区間１０２に関する大気品質データ（大気品質情報および道路区間ＩＤを備える）を、道路料金計算で使用するために料金調整器４１６に渡す。

料金調整器４１６は、交通渋滞パラメータモニタ４１４および料金データベース４１０と通信し、監視された交通渋滞パラメータを使用して各道路区間１０２に関して更新された道路料金を計算し、対応する計算された道路料金を使用して料金データベース４１０中の各料金データレコードを更新するように構成される。典型的には、交通渋滞パラメータのうち１つが交通量であり、料金調整器４１６は、交通渋滞パラメータモニタ４１４から受信した交通量データから、各道路区間１０２の道路料金を計算する。料金調整器４１６は、その道路区間１０２に関する交通量が増加するにつれて、所与の道路区間１０２に関する道路料金が増加することが好ましい。この方法では、自動車の運転者は交通量が多くなった場合に代替ルートを使用するように影響を受けることになる。その反対に、自動車の運転者は、交通量が少なくなるとその道路区間１０２を使用するように影響を受けることになる。

あるいはその一変形形態では、交通渋滞パラメータのうちの１つが平均交通速度であり、この場合、料金調整器４１６は、交通渋滞パラメータモニタ４１４から受信した交通速度データから、各道路区間１０２に関する道路料金を計算するように構成される。料金調整器４１６は、その道路区間１０２に関する交通速度が低下するにつれて、所与の道路区間１０２に関する道路料金が増加することが好ましい。この方法では、自動車の運転者は交通速度が低下した場合に代替ルートを使用するように影響を受けることになる。その反対に、自動車の運転者は、交通速度が上がるとその道路区間１０２を使用するように影響を受けることになる。さらに他の変形形態では、料金調整器４１６は交通量データおよび交通速度データの両方を交通渋滞パラメータモニタ４１４から受信し、この場合、交通渋滞パラメータは交通量および交通速度であって、道路区間１０２の交通速度が低下し道路区間１０２の交通量が増加するにつれて、料金調整器４１６は各道路区間１０２に関する道路料金を上げる。

さらに、車両交通影響システム１００が大気品質センサを含む変形形態では、他の交通渋滞パラメータが大気品質である。この場合、料金調整器４１６は、交通渋滞パラメータモニタ４１４から受信した大気品質データを考慮に入れて、各道路区間１０２に関する道路料金を計算するように構成される。料金調整器４１６は、道路区間１０２の大気品質が低下するにつれて、所与の道路区間１０２の道路料金を上げるように構成されることが好ましい。この方法では、自動車の運転者は大気品質が低下した場合に代替ルートを使用するように影響を受けることになる。

料金通知器４１８はデータトランシーバ４０２、道路区間データベース４１２、および料金データベース４１０と通信し、自動車が道路区間１０２のうちの１つへの入口に近づいていることを示す、位置識別システムによって送信されるＧＰＳトランシーバ識別コード３５０および関連付けられたＧＰＳ場所データに関してデータトランシーバ４０２を監視する。あるいは、またはさらに、料金通知器４１８は、自動車が道路区間１０２のうちの１つへの入口に近づいていることを示す、位置識別システムによって送信される応答器識別コード２５０および関連付けられた応答器トランシーバ識別コード２６０に関してデータトランシーバ４０２を監視する。自動車が道路区間の入口に近づいているかどうかを判定するために、料金通知器４１８は、受信したＧＰＳ場所データおよび／または受信した応答器トランシーバ識別コード２６０を使用して、道路区間データベース４１２に照会し、各自動車の道路上の場所を識別する。道路区間１０２内の車両の場所がその道路区間１０２の終わりに近い場合、料金通知器４１８は、その車両が次に来る道路区間１０２の入口に近づいていると結論付ける。

料金通知器４１８が、自動車が道路区間の入口に近づいたと判定した後、料金通知器４１８はその車両に対してその道路区間１０２に関する有効な道路料金を提供する。これを実行するために、料金通知器４１８は、隣接する道路区間１０２に関する道路区間ＩＤを使用して、次に来る道路区間１０２に関する道路区間レコードの位置を突き止め、その後料金データベース４１０中で、識別された次に来る道路区間に関連付けられた料金データレコードの位置を突き止める。料金通知器４１８が次に来る道路区間１０２に関する道路料金を識別した後、料金通知器４１８は、車両の料金データとＧＰＳトランシーバ識別コード３５０または応答器識別コード２５０のいずれかとを含むデータパケットを作成する。その後料金通知器４１８は、データトランシーバ４０２を介してそのデータパケットを無線で送信する。データパケットに含まれる識別コードと一致する識別コードを有する無線応答測位トランシーバ２００または無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００は、データパケットを認識し、受信した料金データを料金データ出力上に表示する。その後車両の運転者はこの料金データをガイドとして使用し、所望の行き先に到達するために現在のルートを走行するかまたは代替ルートを取るかを決定することができる。

前述のように、交通管制サーバ４００は、道路に沿って走行するための請求書をドライバに発行する地方自治体課金サーバと通信する。ドライバへの課金を容易にするために、課金サーバは、それぞれが自動車の運転者に関する課金アドレスおよび／または課金アカウントを識別する課金レコードのデータベースと、自動車の運転者に割り当てられた無線応答測位トランシーバ２００または無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００に関する識別コードとを維持する。料金通知器４１８は、車両のＧＰＳトランシーバ識別コード３５０または応答器識別コード２５０と、車両が走行した道路区間１０２の道路区間ＩＤと、走行時の道路区間１０２の有効な料金とを含むデータパケットを、課金サーバに送信するように構成される。送信されたデータパケットに含まれる情報を使用して、その後課金サーバは、車両の運転者に道路を使用するための請求書を発行することが可能であり、または地方自治体によって運転者に課金アカウントが確立されている場合、課金サーバはその運転者の課金アカウントの借方に記入することができる。

次に、車両交通影響システム１００のオペレーションについて説明する。無線応答測位トランシーバ２００または無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００が備え付けられた車両が道路に沿って走行すると、それぞれの信号発生デバイス２００、３００は、それぞれの場所をリアルタイムで識別する情報を交通管制サーバ４００に提供する。この場所情報が道路に沿った各道路区間１０２での交通渋滞の状態に関連付けられたパラメータを構成するため、交通管制サーバ４００は、この場所情報を継続して監視する（さらに任意選択で、大気品質センサから受信した大気品質データも監視する）。交通制御サーバ４００は、この情報から、対応する道路区間１０２に関する道路料金をリアルタイムで継続して計算し、計算された道路料金データを料金データベース４１０に格納する。交通管制サーバ４００によって実施される料金計算アルゴリズムは、（道路料金をリアルタイムで上げることによって）、通行量が多い、大気品質が悪い、および／または交通速度の遅い道路区間１０２の使用を思いとどまらせるよう試みる。その反対に、料金計算アルゴリズムは、（道路料金をリアルタイムで下げることによって）、通行量が少ない、大気品質が良い、および／または交通速度が速い道路区間１０２の使用を促進するよう試みる。

交通管制サーバ４００は、車両によって提供される場所情報を継続して監視するため、交通管制サーバ４００は道路に沿った各車両の場所を決定することができる。交通管制サーバ４００が、ある車両が次の道路区間１０２に入ろうとしているかたまはこれに近づいていると判断すると、交通管制サーバ４００は、次の道路区間１０２に関連付けられた道路料金について、料金データベース４１０に照会する。車両に次の可能な道路区間１０２に関する選択肢がない場合、交通管制サーバ４００は、次の可能な道路区間１０２に関する道路料金のみを突き止めることになる。ただし、車両が２つまたはそれ以上の道路区間１０２の分岐点に近づいている場合、交通管制サーバ４００は、車両が進むことのできる各ルートに関する道路料金を突き止めることになる。

次の道路区間１０２に関する道路料金を受信すると、交通管制サーバ４００は、車両に割り当てられた無線応答測位トランシーバ２００または無線ＧＰＳ測位トランシーバ３００に、道路料金をリアルタイムで無線送信する。車両の信号発生デバイス２００、３００は、車両の運転者に対し、料金情報をリアルタイムで視覚的および／または聴覚的のいずれかで提供し、それによって車両の運転者は、元のルートをそのまま走行し続けるか代替ルートを取る（代替道路区間１０２が使用可能な場合）かを選択することができる。交通管制サーバ４００は、道路上にある各自動車と、各車両が走行している道路区間１０２と、走行時に有効な料金とを課金サーバに識別させ、それによって課金サーバが道路を使用するための請求書を車両の運転者に発行できるようにする。

本発明は、本発明の好ましい実施形態の前述の例示的な説明により、添付の特許請求の範囲によって定義される。通常の技術者であれば、本明細書には明示的に提案されていないが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲を逸脱することのない、記載された実施形態に対する一定の追加、削除、および／または修正が考察可能である。

本発明に従った道路区間、無線位置識別システム、大気品質センサ、および交通管制サーバを示す、車両交通影響システムを示す概略図である。 無線位置識別システムの一実施における構成要素を備える、無線応答測位トランシーバを示す概略図である。 無線位置識別システムの他の実施における構成要素を備える、無線ＧＰＳ測位トランシーバを示す概略図である。 交通管制サーバを示す概略図である。

Claims (16)

1. 車両交通に影響を及ぼすための方法であって、
   道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するステップであって、前記道路が、それぞれがそれぞれの道路料金を有する複数の道路区間を含み、前記渋滞パラメータが大気品質を含み、各前記道路区間に関する大気品質測定値を交通管制サーバで定期的に受信するステップと、
   前記交通管制サーバで、前記関連付けられた測定された大気品質に従って各前記道路区間に関する前記道路料金を動的に調整するステップと、
   次に来る前記道路区間のうちの１つに関する前記調整された道路料金を、少なくとも１人のドライバに通知するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記監視ステップは各前記道路区間に関する交通量を決定することを含み、前記料金調整ステップは、前記関連付けられた決定された交通量および前記関連付けられた大気品質測定値から、各前記道路区間に関する道路料金を計算することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記通知ステップは、前記ドライバのうちの１人からその現在の位置の指示を受信するステップと、前記ドライバに、前記現在の位置に関連付けられた前記道路区間に関する前記計算された道路料金の指示を提供するステップとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するように構成された監視手段であって、前記道路が、それぞれがそれぞれの道路料金を有する複数の道路区間を含み、前記渋滞パラメータの１つが大気品質を含み、各前記道路区間に関する大気品質を表すデータを定期的に受信するように構成された監視手段と、
   前記監視手段と通信して、前記関連付けられた測定された大気品質に従って各前記道路区間に関する前記道路料金を動的に調整するように構成された料金調整手段と、
   前記料金調整手段と通信して、現在の位置の指示を少なくとも１人のドライバから受信し、前記受信した現在の位置の指示に従って、そこに関連付けられた前記道路料金の指示を提供することにより、前記道路区間のうちの次に来る１つに関して、前記調整された道路料金の前記少なくとも１人のドライバに通知するように構成された通知手段と
   を含むことを特徴とする車両交通管制サーバ。
5. 前記少なくとも１つのパラメータは交通量を含み、各前記ドライバに、その現在の位置を識別する位置データを前記通知手段に提供するための位置識別手段が提供され、前記監視手段は、前記位置データから各前記道路区間に関する前記交通量を決定するように構成された位置受信機を含み、前記料金調整手段が、前記関連付けられた決定された交通量および前記関連付けられた大気品質測定値から各前記道路区間に関する前記道路料金を計算するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の管制サーバ。
6. 前記料金調整手段は料金データレコードの料金データベースを含み、各前記料金データレコードが、それぞれの道路区間に関連付けられ、前記関連付けられた調整された道路料金を識別し、前記料金調整手段が、前記関連付けられた計算された道路料金を使用して各前記料金データレコードを更新するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の管制サーバ。
7. 各前記ドライバに、その現在の位置を識別する位置データを前記通知手段に提供するための位置識別手段が提供され、前記通知手段が、前記位置識別手段のうちの１つから前記位置データを受信し、前記受信した位置データに従って、前記道路料金の前記指示を送信するように構成されることを特徴とする請求項４乃至６の任意の１つに記載の管制サーバ。
8. 前記通知手段は、前記１つの位置識別手段に前記関連付けられた道路料金の無線指示を提供するための無線送信機を含み、前記１つの位置識別手段は、前記提供された道路料金のユーザ指示を提供するように構成されたユーザインターフェースを含むことを特徴とする請求項７に記載の管制サーバ。
9. 無線場所決定ユニットと、
   前記無線場所決定ユニットに結合された無線料金トランシーバと
   を含み、
   前記無線料金トランシーバ、前記場所データ入力に結合して前記無線測位トランシーバの場所の無線指示を交通管制サーバに提供する場所データ送信機と、前記場所データ送信機から提供された無線位置指示に応答して前記交通管制サーバから無線道路料金データを受信する料金データ受信機と、前記料金データ受信機に結合して前記受信された料金データのユーザ指示を提供する料金データ出力とを含むことを特徴とする無線測位トランシーバ。
10. 前記無線場所決定ユニットは、応答器ユニットおよびＧＰＳ受信機のうちの１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の無線測位トランシーバ。
11. 車両交通に影響を及ぼすための方法であって、
    道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するステップであって、前記道路が、それぞれがそれぞれの道路料金を有する複数の道路区間を含み、各前記道路区間に関する交通管制サーバで渋滞の指示を定期的に受信するステップを備えた監視するステップと、
    前記交通管制サーバで、前記関連付けられた渋滞の指示に従って各前記道路区間に関する前記道路料金を動的に調整するステップと、
    次に来る前記道路区間のうちの１つに関する前記調整された道路料金を、少なくとも１人のドライバに通知するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
12. 前記渋滞の指示は交通量を含み、前記監視ステップは各前記道路区間に関する前記交通量を決定することを含み、前記料金調整ステップは、前記関連付けられた決定された交通量から、各前記道路区間に関する道路料金を計算することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記通知ステップは、前記ドライバのうちの１人からその前記現在の位置の指示を受信するステップと、前記ドライバに、前記現在の位置に関連付けられた前記道路区間に関する前記計算された道路料金の指示を提供するステップとを含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 道路の少なくとも１つの交通渋滞パラメータを監視するよう構成された手段であって、前記道路が、それぞれがそれぞれの道路料金を有する複数の道路区間を含み、各前記道路区間に関する前記交通渋滞を表すデータを定期的に受信するよう構成された監視する手段と、
    前記監視手段と通信して、前記関連付けられた渋滞の指示に従って各前記道路区間に関する前記道路料金を動的に調整するよう構成された料金調整手段と、
    前記料金調整手段と通信して、次に来る前記道路区間のうちの１つに関する前記調整された道路料金を、少なくとも１人のドライバに通知するよう構成された通知手段と
    を含むことを特徴とする車両交通管制サーバ。
15. 前記少なくとも１つのパラメータは交通量を含み、前記監視手段は各前記道路区間に関する前記交通量を決定するよう構成され、前記料金調整手段は、前記関連付けられた決定された交通量から、各前記道路区間に関する道路料金を計算するよう構成されることを特徴とする請求項１４に記載の車両交通管制サーバ。
16. 前記ドライバは、前記通知手段にその現在の位置を識別する位置データを提供するために、位置識別手段を提供され、前記通知手段は、その前記現在の位置の指示を前記位置識別手段の１つから受信し、前記受信した現在の位置の指示に従って、そこに関連付けられた前記道路料金の指示を送信するよう構成されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の車両交通管制サーバ。

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