一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，具體為：首先，裝載公交車(chē)載信息儀獲取公交車(chē)到離站時(shí)間和路段行駛時(shí)間等實(shí)時(shí)信息，同時(shí)實(shí)地調(diào)查獲取公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、公交線(xiàn)路基礎(chǔ)信息和交叉口控制方案等數(shù)據(jù)；其次，控制中心根據(jù)車(chē)載信息儀反饋的公交到站時(shí)間，預(yù)測(cè)公交抵到交叉口時(shí)所處的信號(hào)周期位置；最后，根據(jù)公交車(chē)到達(dá)時(shí)刻所處的信號(hào)周期位置，生成公交車(chē)速度誘導(dǎo)控制策略反饋給車(chē)載儀，誘導(dǎo)公交車(chē)不停車(chē)通過(guò)信號(hào)交叉口。本方法實(shí)現(xiàn)了公交車(chē)在綠燈相位內(nèi)抵達(dá)并通過(guò)交叉口，確保了公交車(chē)輛能不停車(chē)通過(guò)信號(hào)交叉口，提升公交運(yùn)營(yíng)效率，且易于操作，實(shí)用性強(qiáng)?？稍诠こ虒?shí)踐中大面積應(yīng)用推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及城市公共交通運(yùn)輸管理與控制領(lǐng)域，具體涉及一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大力發(fā)展城市公共交通，改善公共交通服務(wù)狀況，提升居民公交出行分擔(dān)率，構(gòu)建公共交通為主導(dǎo)的城市交通發(fā)展體系，對(duì)緩解城市交通擁堵、改善人居環(huán)境、保障城市快速可持續(xù)發(fā)展具有重要意義?，F(xiàn)階段，由于城市規(guī)模的快速發(fā)展和居民出行距離的不斷增加，交通運(yùn)行壓力繁重情況下，城市常規(guī)公交系統(tǒng)準(zhǔn)點(diǎn)率低下、行駛舒適性不足、運(yùn)行時(shí)間不穩(wěn)定，無(wú)法滿(mǎn)足增強(qiáng)公交出行競(jìng)爭(zhēng)力、大力發(fā)展公共交通的政策需求。而這其中很大一部分由于交叉口延誤所導(dǎo)致的。
[0003]常規(guī)公共交通系統(tǒng)之所以容易發(fā)生運(yùn)營(yíng)紊亂，主要是因?yàn)轭l繁受交叉口信號(hào)燈的影響，大量的交叉口延誤大大影響了常規(guī)公交的營(yíng)運(yùn)效率。本專(zhuān)利通過(guò)預(yù)測(cè)公交站點(diǎn)停靠時(shí)間、路段行駛時(shí)間和誘導(dǎo)公交車(chē)輛路段行駛速度，實(shí)現(xiàn)公交車(chē)不停車(chē)通過(guò)信號(hào)交叉口，保障公共交通高速度、高舒適性、高穩(wěn)定性的運(yùn)行。
[0004]而現(xiàn)有的公交車(chē)控制技術(shù)關(guān)注點(diǎn)較為片面，算法復(fù)雜，實(shí)用性差，且對(duì)社會(huì)車(chē)輛干擾很大，不利于推廣。而本文所提出的基于行程時(shí)間預(yù)測(cè)的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法結(jié)合了公交車(chē)自身運(yùn)營(yíng)特征和交叉口配時(shí)方案特征，算法簡(jiǎn)單，且大大減小了對(duì)社會(huì)車(chē)輛的干擾，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用推廣價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)公共交通交叉口延誤嚴(yán)重，本發(fā)明的目的是提供一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，減少常規(guī)公交在交叉口的延誤。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，包括如下步驟:
[0008](A)通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲取公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、公交線(xiàn)路基礎(chǔ)信息和交叉口信號(hào)控制方案；其中，所述公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)包括公交站點(diǎn)各線(xiàn)路歷史客流量、公交站點(diǎn)各線(xiàn)路客流量時(shí)間分布；所述公交線(xiàn)路基礎(chǔ)信息包括公交車(chē)路段歷史行駛時(shí)間；所述交叉口信號(hào)控制方案包括交叉口綠燈信號(hào)起始時(shí)刻，交叉口信號(hào)配時(shí)方案；裝載公交車(chē)載信息儀，并通過(guò)其采集當(dāng)天公交路段行駛時(shí)間、公交車(chē)到站時(shí)刻和離站時(shí)刻，并利用無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)與公交控制中心實(shí)時(shí)聯(lián)通；
[0009](B)根據(jù)步驟(A)中采集的公交站點(diǎn)各線(xiàn)路歷史客流量、公交站點(diǎn)各線(xiàn)路客流量時(shí)間分布，確定各線(xiàn)路各時(shí)段平均客流量；
[0010](C)根據(jù)公交控制中心利用步驟(B)中確定的各線(xiàn)路各時(shí)段平均客流量和步驟(A)中采集的公交車(chē)載信息儀發(fā)回的公交車(chē)抵達(dá)公交站的時(shí)刻數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛離開(kāi)站點(diǎn)的時(shí)刻；[0011](D)公交控制中心根據(jù)步驟(A)中采集公交車(chē)路段歷史行駛時(shí)間，以及當(dāng)天當(dāng)前班次之前的公交車(chē)路段行駛時(shí)間，推測(cè)當(dāng)前班次公交車(chē)路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值；
[0012](E)公交控制中心根據(jù)步驟(C)和⑶中分別得到的公交車(chē)輛離開(kāi)站點(diǎn)的時(shí)刻和當(dāng)前班次公交車(chē)路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)公交車(chē)抵達(dá)交叉口的時(shí)刻；
[0013](F)公交控制中心根據(jù)步驟(E)中所預(yù)測(cè)的公交車(chē)抵達(dá)交叉口的時(shí)刻和步驟(A)中采集的交叉口信號(hào)控制方案，誘導(dǎo)公交車(chē)輛運(yùn)行速度，并將誘導(dǎo)車(chē)速發(fā)至車(chē)載信息儀，實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛在信號(hào)燈綠燈期間通過(guò)各交叉口。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟(A)中，所述公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)還包括站點(diǎn)乘客平均上車(chē)時(shí)間Q ;所述公交線(xiàn)路基礎(chǔ)包括線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表、公交線(xiàn)路走向、公交站點(diǎn)位置和名稱(chēng)，站點(diǎn)與交叉口間的路段長(zhǎng)度。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟(B)中，公交控制中心以m分鐘為一個(gè)時(shí)間段，m取任意值，查
看當(dāng)日的前η天同一時(shí)段客流量:(Plbt，P2bt，......，Pnbt)，n e [0，365],其中Pnbt表示預(yù)測(cè)
日前η天公交線(xiàn)路b在t時(shí)段的公交客流量，求得前η天同一時(shí)間段的平均客流量，并將所述的平均客流量作為當(dāng)天同一時(shí)間段的預(yù)測(cè)客流量:
[0016]Pbt = (Plbt+P2bt+......+Pnbt) Xn1;
[0017]其中，Pbt為公交線(xiàn)路b在t時(shí)間段對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟(C)中，公交控制中心根據(jù)公交車(chē)載信息儀發(fā)回的公交車(chē)抵達(dá)公交站的時(shí)刻Ta(k)，預(yù)測(cè)的公交車(chē)離開(kāi)公交站點(diǎn)的時(shí)刻TB(k)為:
[0019]Tb (k) = Ta (k) +JiT1Pbt [TA (k) -Ta (k_l) ] Q
[0020]其中，Tb (k)為當(dāng)天預(yù)測(cè)第k班次公交車(chē)離開(kāi)站點(diǎn)時(shí)刻，Ta(k)為第k班次公交車(chē)到達(dá)站點(diǎn)時(shí)刻，Q為站點(diǎn)乘客平均上車(chē)時(shí)間。
[0021]進(jìn)一步地，所述步驟(D)包括如下步驟:
[0022](Dl)當(dāng)k = I時(shí)，需要設(shè)立初始時(shí)間，令TiGO = Ti(I),其值為:
[0023]Ti(I) = (Yh (I) +Yi_2 (I) +Yi_3 (I) +Yi^4(I)) X 4-1
[0024]其中，Ti(I)表示預(yù)測(cè)當(dāng)天第I班次公交車(chē)行駛時(shí)間的最優(yōu)預(yù)測(cè)值。Yi^1(I)表示預(yù)
測(cè)當(dāng)天前I天第I班次公交車(chē)行駛時(shí)間的觀察值，......，Yp4(I)表示預(yù)測(cè)當(dāng)天前4天第I
班次公交車(chē)行駛時(shí)間的觀察值。
[0025](D2)當(dāng)2≤k〈4時(shí)，當(dāng)天第k班次的路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值為:
【權(quán)利要求】
1.一種交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于，包括如下步驟: (A)通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲取公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、公交線(xiàn)路基礎(chǔ)信息和交叉口信號(hào)控制方案；其中，所述公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)包括公交站點(diǎn)各線(xiàn)路歷史客流量、公交站點(diǎn)各線(xiàn)路客流量時(shí)間分布；所述公交線(xiàn)路基礎(chǔ)信息包括公交車(chē)路段歷史行駛時(shí)間；所述交叉口信號(hào)控制方案包括交叉口綠燈信號(hào)起始時(shí)刻，交叉口信號(hào)配時(shí)方案；裝載公交車(chē)載信息儀，并通過(guò)其采集當(dāng)天公交路段行駛時(shí)間、公交車(chē)到站時(shí)刻和離站時(shí)刻，并利用無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)與公交控制中心實(shí)時(shí)聯(lián)通； (B)根據(jù)步驟(A)中采集的公交站點(diǎn)各線(xiàn)路歷史客流量、公交站點(diǎn)各線(xiàn)路客流量時(shí)間分布，確定各線(xiàn)路各時(shí)段平均客流量； (C)根據(jù)公交控制中心利用步驟(B)中確定的各線(xiàn)路各時(shí)段平均客流量和步驟(A)中采集的公交車(chē)載信息儀發(fā)回的公交車(chē)抵達(dá)公交站的時(shí)刻數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛離開(kāi)站點(diǎn)的時(shí)刻； (D)公交控制中心根據(jù)步驟(A)中采集公交車(chē)路段歷史行駛時(shí)間，以及當(dāng)天當(dāng)前班次之前的公交車(chē)路段行駛時(shí)間，推測(cè)當(dāng)前班次公交車(chē)路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值； (E)公交控制中心根據(jù)步驟(C)和⑶中分別得到的公交車(chē)輛離開(kāi)站點(diǎn)的時(shí)刻和當(dāng)前班次公交車(chē)路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)公交車(chē)抵達(dá)交叉口的時(shí)刻； (F)公交控制中心根據(jù)步驟(E)中所預(yù)測(cè)的公交車(chē)抵達(dá)交叉口的時(shí)刻和步驟(A)中采集的交叉口信號(hào)控制方 案，誘導(dǎo)公交車(chē)輛運(yùn)行速度，并將誘導(dǎo)車(chē)速發(fā)至車(chē)載信息儀，實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛在信號(hào)燈綠燈期間通過(guò)各交叉口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(A)中，所述公交系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)還包括站點(diǎn)乘客平均上車(chē)時(shí)間Q ;所述公交線(xiàn)路基礎(chǔ)包括線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表、公交線(xiàn)路走向、公交站點(diǎn)位置和名稱(chēng)，站點(diǎn)與交叉口間的路段長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(B)中，公交控制中心以m分鐘為一個(gè)時(shí)間段，m取任意值，查看當(dāng)日的前η天同一時(shí)段客流量:(Plbt，P2bt，......，Pnbt)，n e [O, 365]，其中Pnbt表示預(yù)測(cè)日前η天公交線(xiàn)路b在t時(shí)段的公交客流量，求得前η天同一時(shí)間段的平均客流量，并將所述的平均客流量作為當(dāng)天同一時(shí)間段的預(yù)測(cè)客流量:
Pbt = (Plbt+P2bt+......+Pnbt) Xn1; 其中，Pbt為公交線(xiàn)路b在t時(shí)間段對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(C)中，公交控制中心根據(jù)公交車(chē)載信息儀發(fā)回的公交車(chē)抵達(dá)公交站的時(shí)刻Ta(k)，預(yù)測(cè)的公交車(chē)離開(kāi)公交站點(diǎn)的時(shí)刻Tb(k)為:
Tb (k) = Ta (k) +HT1Pbt [TA (k) -Ta (k-1) ] Q 其中，Tb(k)為當(dāng)天預(yù)測(cè)第k班次公交車(chē)離開(kāi)站點(diǎn)時(shí)刻，Ta(k)為第k班次公交車(chē)到達(dá)站點(diǎn)時(shí)刻，Q為站點(diǎn)乘客平均上車(chē)時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(D)包括如下步驟: (Dl)當(dāng)k = I時(shí)，需要設(shè)立初始時(shí)間，令TiGO = Ti(I)，其值為:Ti(I) = (Yi^1 (I) +Yi^2 (I) +Yi^3 (I) +Y1-4 (I)) X 4_1 其中，Ti(I)表示預(yù)測(cè)當(dāng)天第I班次公交車(chē)行駛時(shí)間的最優(yōu)預(yù)測(cè)值。Yp1(I)表示預(yù)測(cè)當(dāng)天前I天第I班次公交車(chē)行駛時(shí)間的觀察值，......，Yy(I)表示預(yù)測(cè)當(dāng)天前4天第I班次公交車(chē)行駛時(shí)間的觀察值。 (D2)當(dāng)2≤k〈4時(shí)，當(dāng)天第k班次的路段行駛時(shí)間最優(yōu)預(yù)測(cè)值為:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(E)中，公交控制中心結(jié)合公交車(chē)載信息儀返回的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)得到公交車(chē)輛到達(dá)交叉口的時(shí)刻為:Tc (k) = τΒ (k)+TiGO 其中,TeQO表示當(dāng)天預(yù)測(cè)第k班次公交車(chē)輛到達(dá)交叉口的時(shí)刻，TB (k)為當(dāng)天預(yù)測(cè)第k班次公交車(chē)離開(kāi)站點(diǎn)時(shí)刻，TiGO表示當(dāng)天第k班次公交車(chē)路段行駛時(shí)間的最優(yōu)預(yù)測(cè)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交叉口處公交車(chē)輛不停車(chē)通過(guò)的公交誘導(dǎo)方法，其特征在于:所述步驟(F)包括如下步驟: (Fl)公交控制中心根據(jù)步驟㈧中調(diào)查所得的交叉口綠燈信號(hào)起始時(shí)刻、交叉口信號(hào)配時(shí)方案和步驟(E)中得到預(yù)測(cè)第k班次公交車(chē)輛到達(dá)交叉口的時(shí)刻TJk)，判斷TJk)位于信號(hào)周期的具體時(shí)段，并根據(jù)Te(k)所處的位置，實(shí)時(shí)選取控制策略，確保TJk)處于所述信號(hào)周期的任何時(shí)段時(shí)，公交車(chē)輛均在本次信號(hào)周期內(nèi)不停車(chē)通過(guò)交叉口 ；具體地，所述信號(hào)周期分為3個(gè)時(shí)段: 第一時(shí)段為綠燈時(shí)段小一七2 ； 第二時(shí)段為紅燈與黃燈相位之和的前半段:t2—t4 ； 第三時(shí)段為紅燈與黃燈相位之和的后半段:t4—t5 ；其中，表示綠燈起始時(shí)刻，t2表示綠燈結(jié)束、黃燈起始時(shí)刻，t3表示黃燈結(jié)束、紅燈起始時(shí)刻，t5表示紅燈結(jié)束時(shí)刻，t4表示黃燈與紅燈兩相位中點(diǎn)時(shí)刻，即t4 = (t2+t5) X2—1 ；(F2)當(dāng)Tc(k)位于&和12之間時(shí)，即預(yù)測(cè)的公交車(chē)輛到達(dá)交叉口的時(shí)刻在綠燈時(shí)段的情況下，則車(chē)輛正常通 過(guò)交叉口，公交控制中心只需通過(guò)公交車(chē)載信息儀向駕駛員提供正常行駛的車(chē)速誘導(dǎo)信息，誘導(dǎo)速度V (k)為:
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK103996300SQ201410206567
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】楊敏, 王寶杰, 王煒, 蒲翔 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 南京全司達(dá)交通科技有限公司