專利名稱：一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號控制技術(shù)及城市公交優(yōu)先技術(shù)，具體來說，涉及一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，我國巨大的城市交通需求與整體相對落后的交通系統(tǒng)、交通結(jié)構(gòu)形成了尖銳的矛盾，城市交通擁堵及其伴生的環(huán)境污染與安全等問題已引起整個社會的廣泛關(guān)注。在通勤出行的高峰時段，在許多重要交通節(jié)點上，長時間、常態(tài)性的交通擁堵制約了城市經(jīng)濟的快速發(fā)展。公共交通系統(tǒng)具有運載量大、運送效率高、能源消耗低、相對污染少、運輸成本低等優(yōu)點，因此，發(fā)展公共交通是緩解城市交通問題的首選途徑。近年來，交通專家與學(xué)者均提出大力發(fā)展公共交通、保障公共交通優(yōu)先運行的思路以緩解日益嚴(yán)峻的交通問題，許多大中城市也相應(yīng)的提出了優(yōu)先發(fā)展與建立先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)的政策及措施，以公交信號優(yōu)先及路權(quán)優(yōu)先為代表的一些先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備及方法已經(jīng)投入日常的公交運營與管理當(dāng)中。然而，在公交信號優(yōu)先控制的實際運用中，往往僅針對一個主要方向的公交線路設(shè)計公交優(yōu)先信號(一般而言以直行的公交線路為主)，很少甚至直接忽視不同轉(zhuǎn)向公交線路間對于公交優(yōu)先信 號需求的沖突。這種僅考慮主要方向而忽視其他轉(zhuǎn)向公交線路優(yōu)先需求的處理方法雖然降低了公交優(yōu)先實現(xiàn)的難度，使之更具有可操作性，但是在許多城市公交系統(tǒng)的實際運營過程中，大量存在著不同轉(zhuǎn)向公交線路共線的情況，因而該種公交信號優(yōu)先的處理方法并不能很好的應(yīng)對當(dāng)下較為復(fù)雜的公交運行情況。同時，這種對次要方向公交線路優(yōu)先請求的忽視犧牲了公交系統(tǒng)的部分利益，因而很難達(dá)到系統(tǒng)共贏的最優(yōu)效果，其實際結(jié)果往往僅能優(yōu)化局部的公交運行效率，而對于公交系統(tǒng)的整體效率提升不夠。并且，當(dāng)次要方向的公交車先于主要方向的公交車進(jìn)入交叉口，此時即使信號為公交優(yōu)先信號，但也會因為前車的阻擋而使所有公交車均不能享受公交優(yōu)先，降低了優(yōu)先系統(tǒng)的整體運行效率。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，該車輛調(diào)控方法可使公交車最大程度的優(yōu)先通過交叉口，提升公交系統(tǒng)的運行效率與乘客的出行效率，降低交叉口對公交系統(tǒng)及公交系統(tǒng)不同轉(zhuǎn)向公交線路間的相互影響。技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，該調(diào)控方法包括以下步驟:步驟10)在高峰小時時段，采集交叉口的交通流數(shù)據(jù)、道路信息和公交運行信息；步驟20)布設(shè)路面:根據(jù)步驟10)采集的交叉口的交通流數(shù)據(jù)和公交運行信息，在路面上設(shè)置公交專用道、公交等候區(qū)、社會車輛車道、公交停靠站和車輛到達(dá)檢測器；
步驟30)確定初始信號配時方案:根據(jù)社會車流的流向、社會車流的流量和社會車輛車道，確定交叉口各個社會車輛車道的渠化方案，且公交等候區(qū)的轉(zhuǎn)向設(shè)置與位于該公交等候區(qū)后方的社會車輛車道的轉(zhuǎn)向設(shè)置相同；然后采用韋伯斯特法，確定初始信號配時方案，并記錄該初始信號配時方案的周期時長C，第j個相位的時長Gj、第j個相位的流量比Y」，其中，j為信號相位序號，j=l、2、…、Q，Q表示該交叉口初始信號配時的相位數(shù)，Yj表示第j個相位的流量比，Gj表示第j個相位的時長；步驟40)測算各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長:測算各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長4，其中，dj表示第j個信號相位的可壓縮綠燈信號時長；步驟50)實時監(jiān)控公交車的運營狀態(tài):通過公交車載定位系統(tǒng)實時監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)，當(dāng)檢測到第i班次的公交車到達(dá)交叉口上游的車輛到達(dá)檢測器時，記錄其到達(dá)該車輛到達(dá)檢測器的時刻Ti,并測算該公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T' i，其中，i表示公交車的班次序號，i=l、2、3、…、P，P表示經(jīng)過交叉口上游的所有公交線路的日總班次數(shù)；步驟60)判斷是否需要公交優(yōu)先通行:將步驟50)測得的公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T,,，與步驟30)確定的交叉口的初始信號配時方案進(jìn)行比對，判斷是否需要申請公交優(yōu)先通行請求；如果需要申請公交優(yōu)先通行請求，則進(jìn)入步驟70);否則，進(jìn)入步驟80)；步驟70)響應(yīng)該公交優(yōu)先通行請求，設(shè)定步驟50)中第i班次公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T,,為第i班次公交車的優(yōu)先通行請求時刻，并結(jié)合步驟40)確定的各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長，調(diào)整并執(zhí)行信號配時方案，然后進(jìn)入步驟90)；步驟80)判斷和處理其他公交優(yōu)先通行請求:如果在公交專用道上，第i班次公交車前方?jīng)]有其他公交優(yōu)先通行請求的公交車停留時，則第i班次的公交車直接行駛通過交叉口 ；如果在公交專用道上，第i班次公交車前方存在其他公交優(yōu)先通行請求的公交車停留時，將第i班次的公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中的公交專用車道的停車線的時刻T' i，與步驟70)測算并調(diào)整得到的其他公交優(yōu)先通行請求所對應(yīng)的信號配時方案比對，如果第i班次的公交車直接通過交叉口而不遇到紅燈信號，且時刻T' i時，公交專用道前方?jīng)]有其他公交優(yōu)先通行請求的公交車輛停留，則不做任何操作；否則，引導(dǎo)公交專用道上前方提出公交優(yōu)先請求的其他公交車駛?cè)雽?yīng)轉(zhuǎn)向的公交等候區(qū)，并停止響應(yīng)其公交優(yōu)先請求，待第i班次的公交車行駛通過交叉口后，修改進(jìn)入公交等候區(qū)的公交車的優(yōu)先通行請求時刻為V 重新響應(yīng)該優(yōu)先通行請求，并結(jié)合步驟40)確定的各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長，重新測算信號配時方案；步驟90)當(dāng)i〈P時，返回步驟50)，監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)；當(dāng)i SP時，結(jié)束對交叉口的公交優(yōu)先通行控制。進(jìn)一步，所述的步驟10)中，采集交叉口的交通流數(shù)據(jù)包括高峰小時時段，交叉口的東、西、南、北四個進(jìn)口道方向的左轉(zhuǎn)車輛數(shù)、左轉(zhuǎn)大型車比例、直行車輛數(shù)、直行大型車比例、右轉(zhuǎn)車輛數(shù)和右轉(zhuǎn)大型車比例，道路信息包括東、西、南、北四個進(jìn)口道方向的車道數(shù)，東、西、南、北進(jìn)口道中設(shè)置有公交專用道的進(jìn)口道方向上公交專用道的停車線至該公交專用道上游第一個交叉口的距離Ix ;公交運行 信息包括該交叉口的各個進(jìn)口方向的公交總線路數(shù)Nx、左轉(zhuǎn)公交線路數(shù)、直行公交線路數(shù)Nxt、右轉(zhuǎn)公交線路數(shù)Nxk、公交車的最大車身長度L和公交車勻速行駛的最大速度Vmax ;其中，Nx=NxdNxT+NxK。進(jìn)一步，所述的步驟20)中，包括以下步驟:步驟201)確定公交專用道位置:對于需要設(shè)置公交專用道的交叉口進(jìn)口方
向，該交叉口進(jìn)口方向的車道編號由道路中央至外側(cè)分別為1、2...、Mx，其中，Mx為設(shè)有
公交專用道的交叉口進(jìn)口方向X的車道總數(shù)，Mx ^ 3 ;公交專用道所在的車道編號由
權(quán)利要求
1.一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，該調(diào)控方法包括以下步驟: 步驟10)在高峰小時時段，采集交叉口的交通流數(shù)據(jù)、道路信息和公交運行信息； 步驟20)布設(shè)路面:根據(jù)步驟10)采集的交叉口的交通流數(shù)據(jù)和公交運行信息，在路面上設(shè)置公交專用道、公交等候區(qū)、社會車輛車道、公交停靠站和車輛到達(dá)檢測器； 步驟30)確定初始信號配時方案:根據(jù)社會車流的流向、社會車流的流量和社會車輛車道，確定交叉口各個社會車輛車道的渠化方案，且公交等候區(qū)的轉(zhuǎn)向設(shè)置與位于該公交等候區(qū)后方的社會車輛車道的轉(zhuǎn)向設(shè)置相同；然后采用韋伯斯特法，確定初始信號配時方案，并記錄該初始信號配時方案的周期時長C，第j個相位的時長Gj、第j個相位的流量比Y」，其中，j為信號相位序號，j=l、2、…、Q, Q表不該交叉口初始信號配時的相位數(shù)，Yj表不第j個相位的流量比，Gj表示第j個相位的時長； 步驟40)測算各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長:測算各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長dp其中，dj表示第j個信號相位的可壓縮綠燈信號時長； 步驟50)實時監(jiān)控公交車的運營狀態(tài):通過公交車載定位系統(tǒng)實時監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)，當(dāng)檢測到第i班次的公交車到達(dá)交叉口上游的車輛到達(dá)檢測器時，記錄其到達(dá)該車輛到達(dá)檢測器的時刻Ti,并測算該公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻Τ\，其中，i表示公交車的班次序號，=1、2、3、…、P，P表示經(jīng)過交叉口上游的所有公交線路的日總班次數(shù)； 步驟60)判斷是否需要公交優(yōu)先通行:將步驟50)測得的公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T’ i;與步驟30)確定的交叉口的初始信號配時方案進(jìn)行比對，判斷是否需要申請公交優(yōu)先通行請求；如果需要申請公交優(yōu)先通行請求，則進(jìn)入步驟70)；否則，進(jìn)入步驟80)； 步驟70)響應(yīng)該公交優(yōu)先通行請求，設(shè)定步驟50)中第i班次公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T’ i為第i班次公交車的優(yōu)先通行請求時刻，并結(jié)合步驟40)確定的各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長，調(diào)整并執(zhí)行信號配時方案，然后進(jìn)入步驟90)； 步驟80)判斷和處理其他公交優(yōu)先通行請求:如果在公交專用道上，第i班次公交車前方?jīng)]有其他公交優(yōu)先通行請求的公交車停留時，則第i班次的公交車直接行駛通過交叉口 ；如果在公交專用道上，第i班次公交車前方存在其他公交優(yōu)先通行請求的公交車停留時，將第i班次的公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中的公交專用車道的停車線的時刻T’i;與步驟70)測算并調(diào)整得到的其他公交優(yōu)先通行請求所對應(yīng)的信號配時方案比對，如果第i班次的公交車直接通過交叉口而不遇到紅燈信號，且時刻T’ i時，公交專用道前方?jīng)]有其他公交優(yōu)先通行請求的公交車輛停留，則不做任何操作；否則，引導(dǎo)公交專用道上前方提出公交優(yōu)先請求的其他公交車駛?cè)雽?yīng)轉(zhuǎn)向的公交等候區(qū)，并停止響應(yīng)其公交優(yōu)先請求，待第i班次的公交車行駛通過交叉口后，修改進(jìn)入公交等候區(qū)的公交車的優(yōu)先通行請求時刻為T’ i;重新響應(yīng)該優(yōu)先通行請求，并結(jié)合步驟40)確定的各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長，重新測算信號配時方案； 步驟90)當(dāng)i〈P時，返回步驟50)，監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)；當(dāng)i ≥P時，結(jié)束對交叉口的公交優(yōu)先通行控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，所述的步驟10)中，采集交叉口的交通流數(shù)據(jù)包括高峰小時時段，交叉口的東、西、南、北四個進(jìn)口道方向的左轉(zhuǎn)車輛數(shù)、左轉(zhuǎn)大型車比例、直行車輛數(shù)、直行大型車比例、右轉(zhuǎn)車輛數(shù)和右轉(zhuǎn)大型車比例，道路信息包括東、西、南、北四個進(jìn)口道方向的車道數(shù)，東、西、南、北進(jìn)口道中設(shè)置有公交專用道的進(jìn)口道方向上公交專用道的停車線至該公交專用道上游第一個交叉口的距離Ix ;公交運行信息包括該交叉口的各個進(jìn)口方向的公交總線路數(shù)Nx、左轉(zhuǎn)公交線路數(shù)Nj1、直行公交線路數(shù)Nxt、右轉(zhuǎn)公交線路數(shù)Nxk、公交車的最大車身長度L和公交車勻速行駛的最大速度;其中，Nx=NxJNj^Nf
3.按照權(quán)利要求1所述的保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，所述的步驟20)中，包括以下步驟: 步驟201)確定公交專用道位置:對于需要設(shè)置公交專用道的交叉口進(jìn)口方向，該交叉口進(jìn)口方向的車道編號由道路中央至外側(cè)分別為1、2...、Mx，其中，Mx為設(shè)有公交專用道的交叉口進(jìn)口方向X的車道總數(shù)，Mx ^ 3 ;公交專用道所在的車道編號由NNMN +fxf四舍五入后的值確定； 步驟202)確定公交等候區(qū)位置:將步驟201)確定的公交專用道以外的其余車道作為非公交專用道，非公交專用道的停車線設(shè)在公交專用道的停車線后方，且公交專用道的停車線和非公交專用道的停車線之間的距離為1.25L，非公交專用道的停車線至交叉口進(jìn)口之間的區(qū)域設(shè)為公交等候區(qū)； 步驟203)確定社會車輛車道位置:除了步驟201)確定的公交專用道和步驟202)確定的公交等候區(qū)以外的車道，為社會車輛車道，且社會車輛車道與公交專用道之間通過劃線進(jìn)行非物理隔離；· 步驟204)確定公交?？空疚恢?公交?？空驹O(shè)置在交叉口下游距離交叉口 25—50m的機非隔離帶處，并在交叉口下游各個出口道設(shè)置機動車交織區(qū)； 步驟205)布設(shè)車輛到達(dá)檢測器:在交叉口下游的道路上布設(shè)車輛到達(dá)檢測器，且該車輛到達(dá)檢測器位于機動車交織區(qū)的末端。
4.按照權(quán)利要求3所述的保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，所述的步驟204)中，機動車交織區(qū)的起始端位于交叉口下游各個出口道，機動車交織區(qū)的末端位于公交?？空鞠蛳掠畏较虻?5m處,機動車交織區(qū)布設(shè)在路面上。
5.按照權(quán)利要求1所述的保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，所述的步驟50)中，測算該公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻的過程如下: 步驟501)測算該公交車的平均行駛速度:該公交車在交叉口上游的平均行駛速度歹由式(I)確定: _ 4-30, ^ =—}~Vmax 式(I)X 步驟502)測算該公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T’ 1:由步驟501)得到的公交車的平均行駛速度F，根據(jù)式(2)測算第i班次的公交車到達(dá)交叉口進(jìn)口道中公交專用道的停車線的時刻T’ i:
6.按照權(quán)利要求1所述的保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，其特征在于，所述的步驟60)判斷是否需要申請公交優(yōu)先通行請求的判別方法為:當(dāng)且僅當(dāng)交叉口的初始信號配時方案在時刻T’ i，在第i班次公交車行駛方向為紅燈信號時，需要申請公交優(yōu)先通行請求；否則,不需要申請公交優(yōu)先`通行請求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保障公交車輛優(yōu)先通行的車輛調(diào)控方法，步驟10)采集交叉口的交通流數(shù)據(jù)、道路信息和公交運行信息；步驟20)布設(shè)路面；步驟30)確定初始信號配時方案；步驟40)測算各個信號相位的可壓縮綠燈信號時長；步驟50)實時監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)；步驟60)判斷是否需要公交優(yōu)先通行，如果需要，則進(jìn)入步驟70)；否則，進(jìn)入步驟80)；步驟70)響應(yīng)該公交優(yōu)先通行請求；步驟80)判斷和處理其他公交優(yōu)先通行請求；步驟90)當(dāng)時，返回步驟50)，監(jiān)控公交車的運營狀態(tài)；當(dāng)時，結(jié)束對交叉口的公交優(yōu)先通行控制。該車輛調(diào)控方法可使公交車最大程度的優(yōu)先通過交叉口，提升公交系統(tǒng)的運行效率與乘客的出行效率。
文檔編號G08G1/01GK103236164SQ20131015938
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者王煒, 華雪東, 胡曉健, 吳剛, 趙德 申請人:東南大學(xué)