Tarificación dinámica para carriles de peaje.

Un sistema de peaje que comprende:

un primer sensor para detectar un flujo de tráfico de vehículos (122,

123, 124) que viajan por un carril depeaje (104);

un segundo sensor para detectar una velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril depeaje; y

un controlador (202) acoplado operativamente a los sensores primero y segundo para recibir informaciónrelativa al flujo y a la velocidad de tráfico, de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje(104);

caracterizado porque el controlador (202) está configurado para:

determinar una tasa de cambio del flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por elcarril de peaje (104);

determinar una tasa de cambio de la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carrilde peaje (104); y

determinar un cargo de peaje para vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104)usando una aproximación con pesos que pesa la tasa de cambio del flujo de tráfico con un primerfactor y pesa la tasa de cambio de la velocidad con un segundo factor para predecir lascondiciones de tráfico que se aproximan, en que el primer factor depende de si la tasa de cambiodel flujo de tráfico es creciente o decreciente, y el segundo factor depende de si la tasa de cambiode la velocidad es creciente o decreciente.

Tarificación dinámica para carriles de peaje

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere en general a la gestión de carriles de peaje, y más específicamente, la presente invención se refiere a un método para tarificación dinámica para carriles de peaje.

ANTECEDENTES

La congestión de tráfico ha sido una cuestión muy importante en muchas áreas urbanas, y seguirá siéndolo mientras se incremente el número de vehículos. Se han empleado varias aproximaciones para aliviar la congestión del tráfico y tratar los diversos problemas asociados a la congestión del tráfico. Por ejemplo, se han empleado carriles para vehículos de alta ocupación (VAO) o carriles para vehículos compartidos para animar a la gente a compartir viajes, y reducir así la cantidad de vehículos en las vías. Sin embargo, no es práctico ni conveniente en muchos casos para la gente compartir viajes y los carriles VAO no se usan eficientemente hasta su capacidad completa. Como otro ejemplo, los carriles VAO pueden ser transformados en carriles de tarificación de alta ocupación, y los carriles de tarificación de alta ocupación pueden ser usados por vehículos de pasajero único que están dispuestos a pagar un cargo de peaje para ahorrar tiempo de conducción.

Consecuentemente, más vehículos pueden usar los carriles VAO, vehículos que en otro caso no hubieran podido hacerlo, lo que puede reducir la congestión de tráfico en los correspondientes carriles que no son de tipo VAO o carriles de propósito general. El cargo de peaje puede variar dependiendo del momento del día (por ejemplo, periodos punta o periodos que no son punta) y/o del día de la semana (por ejemplo, días laborales y fin de semana) . Aunque estas aproximaciones han sido satisfactorias para sus fines pretendidos, no han sido satisfactorias en todos los aspectos. Una desventaja es que estas aproximaciones no responden eficazmente a cambios en tiempo real en las condiciones de tráfico, lo que puede llevar a problemas de congestión de tráfico. Además, estas aproximaciones no predicen las condiciones de tráfico que se aproximan y que pueden dar lugar también a problemas de congestión de tráfico si no se tratan con suficiente antelación.

Los antecedentes técnicos se proporcionan en el documento WO 02/071338 A1, que da a conocer un servidor de control de tráfico de vehículos que incluye un medio de monitorización, un medio de ajuste de tarifas en comunicación con el medio de monitorización, y un medio de notificación en comunicación con el medio de ajuste de tarifas. El medio de monitorización está configurado para monitorizar al menos un parámetro de congestión de tráfico de una calzada que tiene una tarifa vial. El medio de ajuste de tarifas está configurado para ajustar la tarifa vial de acuerdo con el parámetro de congestión de tráfico monitorizado. El medio de notificación está configurado para notificar al menos a un conductor la tarifa vial ajustada.

SUMARIO

La presente invención es un sistema de peaje definido en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas. También se proporciona un método para determinar un cargo de peaje definido en la reivindicación 7.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las características novedosas que se creen características de la invención están expuestas en las reivindicaciones adjuntas. La propia invención, sin embargo, así como un modo preferido de uso, objetos adicionales y ventajas de ellos, se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa leída en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un sistema vial que tiene carriles de peaje y carriles sin peaje en el que pueden implementarse diversos aspectos de tarificación dinámica para los carriles de peaje;

la figura 2 ilustra un sistema de peaje para procesar información de tráfico en el segmento vial de la figura 1 y para la tarificación dinámica para los carriles de peaje;

la figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un método para calcular un cargo de peaje para vehículos que viajan por un carril de peaje de acuerdo con diversos aspectos de la presente exposición;

la figura 4 ilustra una relación entre flujo de tráfico y un factor de peso de flujo que puede usarse en la tarificación dinámica para carriles de peaje de la figura 1; y

la figura 5 ilustra una relación entre velocidad de tráfico y un factor de peso de velocidad que puede usarse en la tarificación dinámica para carriles de peaje de la figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Con referencia a la figura 1, se ilustra una vista desde arriba de un sistema vial 100 que tiene carriles sin peaje (por ejemplo carriles de propósito general) 102 y carriles de peaje (por ejemplo, carriles gestionados) 104 para viajar en una única dirección 105. Los carriles sin peaje 102 pueden estar separados de los carriles de peaje 104 por una mediana 106 u otra estructura de separación. El sistema vial 100 puede estar dividido además en un segmento de vía 110 que está entre los marcadores A y B, y un segmento de vía 112 que está entre los marcadores B y C. El sistema vial 100 puede incluir además puntos de acceso 113, 115 para entrar a y salir de los carriles de peaje 104 de los segmentos 110 y 112, respectivamente. Una pantalla (no mostrada) puede estar situada cerca de los puntos de acceso 113, 115 para notificar a los conductores un cargo de peaje por usar los carriles de peaje 104 de los respectivos segmentos 110 y 112. El cargo de peaje puede variar dependiendo de las condiciones de tráfico de los carriles sin peaje 102 y los carriles de peaje 104 como se discutirá aquí posteriormente. Se entiende que el número de carriles sin peaje y de peaje, el número de segmentos, y la distancia de los segmentos puede variar dependiendo de los requisitos de diseño y las restricciones del segmento de vía.

Los vehículos 122, 123, 124 que desean viajar por los carriles de peaje 104 pueden requerir cada uno un transpondedor de peaje (por ejemplo, una etiqueta de peaje) u otro dispositivo adecuado que sea capaz de comunicarse con un lector situado en los puntos de acceso 113, 115. Los transpondedores pueden comunicarse con el lector a través del aire usando señales de radiofrecuencia (RF) u otra tecnología inalámbrica adecuada conocida en la técnica. Correspondientemente, el lector puede obtener información del transpondedor, y facturar el cargo de peaje a una cuenta asociada al transpondedor. Una pluralidad de sensores 130, 131, 132 pueden estar situados en cada marcador A, B, C para determinar condiciones de tráfico en los carriles sin peaje 102 y los carriles de peaje 104. Por ejemplo, los sensores 130, 131, 132 pueden usarse para determinar la velocidad de tráfico y el flujo de tráfico de vehículos 122, 123, 124 que viajan por los carriles de peaje 104 y de vehículos 140, 141, 142 que viajan por los carriles sin peaje 102, como se discutirá aquí posteriormente. La información de tráfico puede ser recogida y determinada periódicamente (por ejemplo, 5 segundos) , y la información puede ser enviada a un sistema de peaje para determinar la carga de peaje para los carriles de peaje 104 de los respectivos segmentos 110, 112. Se entiende que el número de sensores usados y la posición de los sensores puede variar dependiendo de los requisitos de diseño del sistema vial 100. Por ejemplo, pueden colocarse múltiples sensores a lo largo de segmentos de vía 110, 112, y la información de tráfico procedente de los sensores puede ser promediada para proporcionar datos más precisos.

Los vehículos 122, 123, 124 que desean viajar por los carriles de peaje 104 pueden requerir cada uno un transpondedor de peaje (por ejemplo, una etiqueta de peaje) u otro dispositivo adecuado que sea capaz de comunicarse con un lector situado en los puntos de acceso 113, 115. Los transpondedores pueden comunicarse con el lector a través del aire usando señales RF u otra tecnología inalámbrica adecuada conocida en la técnica. Correspondientemente, el lector puede obtener información del transpondedor, y facturar el cargo de peaje a una cuenta asociada al transpondedor. Una pluralidad de sensores 130, 131, 132 pueden estar situados en cada marcador A, B, C para determinar condiciones de tráfico en los carriles sin peaje 102 y los carriles de peaje 104. Por ejemplo, los sensores 130, 131, 132 pueden usarse para determinar la velocidad de tráfico y el flujo de tráfico de los vehículos 122, 123, 124 que viajan por los carriles de peaje 104 y de los vehículos 140, 141, 142 que viajan por los carriles sin peaje 102, como se discutirá aquí posteriormente. La información de tráfico puede ser recogida y determinada periódicamente (por ejemplo,... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de peaje que comprende:

un primer sensor para detectar un flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por un carril de peaje (104) ;

un segundo sensor para detectar una velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje; y

un controlador (202) acoplado operativamente a los sensores primero y segundo para recibir información relativa al flujo y a la velocidad de tráfico, de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ;

caracterizado porque el controlador (202) está configurado para:

determinar una tasa de cambio del flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ;

determinar una tasa de cambio de la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ; y

determinar un cargo de peaje para vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) usando una aproximación con pesos que pesa la tasa de cambio del flujo de tráfico con un primer factor y pesa la tasa de cambio de la velocidad con un segundo factor para predecir las condiciones de tráfico que se aproximan, en que el primer factor depende de si la tasa de cambio del flujo de tráfico es creciente o decreciente, y el segundo factor depende de si la tasa de cambio de la velocidad es creciente o decreciente.

2. El sistema de peaje según la reivindicación 1, en que el cambio del flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) está definido como una diferencia entre un flujo de tráfico determinado en un instante actual de tiempo y un flujo de tráfico determinado en un instante previo de tiempo; y

en que el cambio de la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) está definido como una diferencia entre una velocidad determinada en el instante actual de tiempo y una velocidad determinada en el instante previo de tiempo.

3. El sistema de peaje según la reivindicación 2, en que el primer factor es también dependiente del flujo de tráfico actual de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ; y

en que el segundo factor es también dependiente de la velocidad actual de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) .

4. El sistema de peaje según la reivindicación 3, en que el primer factor es mayor para un flujo de tráfico actual cercano a un flujo de tráfico óptimo en comparación con un flujo de tráfico actual cercano a un flujo de tráfico mínimo, en que el flujo de tráfico óptimo y el flujo de tráfico mínimo son parámetros definidos por el usuario;

en que el segundo factor es mayor para una velocidad actual cercana a una velocidad óptima en comparación con una velocidad actual cercana a una velocidad máxima, en que la velocidad óptima y la velocidad máxima son parámetros definidos por el usuario.

5. El sistema de peaje según la reivindicación 1, que comprende además:

un tercer sensor para detectar un flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) ; y

un cuarto sensor para detectar una velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) ;

en que el controlador (202) está acoplado operativamente a los sensores tercero y cuarto para recibir información relativa al flujo de tráfico y a la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) y está configurado para:

determinar un cambio del flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) ;

determinar un cambio de la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) ;

pesar el cambio de flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) con un tercer factor, en que el tercer factor depende de si el cambio de flujo de tráfico para el carril sin peaje (102) es creciente o decreciente;

pesar el cambio de velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) con un cuarto factor, en que el cuarto factor depende de si el cambio de velocidad para el carril sin peaje (102) es creciente o decreciente; y

determinar el cargo de peaje combinando el cambio pesado de flujo y velocidad de tráfico para el carril de peaje (104) y el cambio pesado de flujo y velocidad de tráfico para el carril sin peaje (102) .

6. El sistema de peaje según la reivindicación 5, en que el cambio del flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) está definido como una diferencia entre un flujo de tráfico determinado en un instante actual de tiempo y un flujo de tráfico determinado en un instante previo de tiempo; y

en que el cambio de la velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril sin peaje (102) está definido como una diferencia entre una velocidad determinada en el instante actual de tiempo y una velocidad determinada en el instante previo de tiempo.

7. Un método para determinar un cargo de peaje para vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) , en que el método está caracterizado porque comprende:

determinar una tasa de cambio de flujo de tráfico de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ;

determinar una tasa de cambio de velocidad de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) ; y

determinar el cargo de peaje para vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) usando una aproximación con pesos que pesa la tasa de cambio de flujo de tráfico con un primer factor y pesa la tasa de cambio de velocidad con un segundo factor para predecir las condiciones de tráfico que se aproximan, en que el primer factor depende de si la tasa de cambio de flujo de tráfico es creciente o decreciente, y el segundo factor depende de si la tasa de cambio de velocidad es creciente o decreciente.

8. El método según la reivindicación 7, en que el flujo de tráfico está definido como una tasa a la cual vehículos (122, 123, 124) atraviesan una sección (110, 112) del carril de peaje (104) en un periodo predeterminado de tiempo.

9. El método según la reivindicación 7, en que la velocidad está definida como una velocidad promedio de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) .

10. El método según la reivindicación 7, en que la determinación del cambio de flujo de tráfico incluye determinar una diferencia entre un flujo de tráfico actual y un flujo de tráfico previo.

11. El método según la reivindicación 10, en que el primer factor también depende del flujo de tráfico actual de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) .

12. El método según la reivindicación 11, en que el primer factor es mayor para un flujo de tráfico actual que está próximo a un flujo de tráfico óptimo que para un flujo de tráfico actual que está próximo a un flujo de tráfico mínimo, en que el flujo de tráfico óptimo y el flujo de tráfico mínimo son parámetros definidos por el usuario.

13. El método según la reivindicación 7, en que la determinación del cambio de velocidad incluye determinar una diferencia entre una velocidad actual y una velocidad previa.

14. El método según la reivindicación 13, en que el segundo factor también depende de la velocidad actual de vehículos (122, 123, 124) que viajan por el carril de peaje (104) .

15. El método según la reivindicación 14, en que el segundo factor es mayor para una velocidad actual que está próxima a una velocidad óptima que para una velocidad actual que está próxima a una velocidad máxima, en que la velocidad óptima y la velocidad máxima son parámetros definidos por el usuario.