本發(fā)明涉及交通車道控制領(lǐng)域，尤其涉及一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，機(jī)動(dòng)車保有量急劇上升，使得各地對(duì)交通的需求迅速膨脹，交通擁堵問(wèn)題也日趨嚴(yán)重，而車道利用率低下、道路資源浪費(fèi)現(xiàn)象一直未能得到改善。現(xiàn)有的道路利用方法一般只是靜態(tài)地規(guī)定各車道全天或一天中的某些時(shí)段的使用權(quán)限。因此，有必要從“以人為本、效率優(yōu)先”的角度出發(fā)，大力發(fā)展公共交通，確定“公交優(yōu)先”的發(fā)展戰(zhàn)略。

目前，公交優(yōu)先從技術(shù)實(shí)施上可以分為空間優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先?？臻g優(yōu)先是通過(guò)在道路上設(shè)置公交車專用通道，為公交車輛提供道路優(yōu)先通行權(quán)，使其能夠快速地在公交線路內(nèi)運(yùn)行。這種優(yōu)先方法是在原有的道路系統(tǒng)中單獨(dú)劃出一條車道供公交車專門使用，容易使得原本緊張的道路系統(tǒng)無(wú)法滿足社會(huì)車輛(除公交車輛以外的其他車輛)的出行需求，使得社會(huì)車輛的交通擁擠現(xiàn)象更加嚴(yán)重。同時(shí)，在公交車輛到達(dá)率不高的情況下，必然造成公交專用道的道路資源浪費(fèi)，使得道路交通系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮最大的效用。而公交優(yōu)先的另一種技術(shù)——時(shí)間優(yōu)先(也稱信號(hào)優(yōu)先)是在交叉口為公交車輛提供優(yōu)先通行權(quán)，這種優(yōu)先方式一般通過(guò)在交叉口上游安裝公交車輛檢測(cè)裝置，提前檢測(cè)公交車輛的到達(dá)，預(yù)計(jì)公交車輛到達(dá)交叉口停車線的時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)及時(shí)調(diào)整信號(hào)控制方案，使得當(dāng)公交車輛到達(dá)時(shí)能夠?yàn)槠涮峁﹥?yōu)先通行的綠燈信號(hào)。然而改變交叉口原來(lái)的信號(hào)方案，通過(guò)綠燈延長(zhǎng)、綠燈提前等方式來(lái)調(diào)整信號(hào)控制方案，這種信號(hào)優(yōu)先方式是以延長(zhǎng)社會(huì)車輛在交叉口的等待時(shí)間為代價(jià)，必然使得原本擁擠的交叉口更加擁擠；也有的已經(jīng)采用動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，但是僅根據(jù)公交車輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)來(lái)調(diào)控，會(huì)存在社會(huì)車輛在公交專用道上擁堵的情況發(fā)生?，F(xiàn)今，針對(duì)公共交通專用車道的利用效率低下，道路資源有較嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，需要提出一種切實(shí)可行的方法來(lái)實(shí)時(shí)有效地充分利用各類車道，在保證公交優(yōu)先道路暢通的情況下，使有限的道路資源得到合理配置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，提供一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法及系統(tǒng)。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法，該方法包括以下步驟：

將公交專用道和普通車道劃分為n個(gè)路段，在第1到第n個(gè)路段之間的公交專用道和普通車道分隔線上等間距設(shè)置用于指示社會(huì)車輛是否可以進(jìn)入公交專用道行駛的led信號(hào)指示燈，并且led信號(hào)指示燈設(shè)置在每個(gè)路段的起始位置；所述led信號(hào)指示燈顯示紅、綠兩種狀態(tài)：顯示紅燈時(shí)用于提示、告知行駛在第n-1路段的社會(huì)車輛迅速駛離該路段，顯示綠燈時(shí)提示第n-1路段的社會(huì)車輛允許進(jìn)入第n路段；

在公交專用道上每個(gè)路段上設(shè)置用于檢測(cè)是否有預(yù)先備案的公交車經(jīng)過(guò)的車輛識(shí)別單元，如果第n個(gè)路段的車輛識(shí)別單元未識(shí)別到第n-1個(gè)路段上未有公交車行駛，控制單元控制第n個(gè)路段led信號(hào)指示燈的綠燈亮，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道行駛；

控制單元被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：1）tgreen大于((ln-l1)/vbus)-tsave，2）ncar大于(l2-ln)*ksave/vcar，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈從綠燈亮切換到紅燈亮，

其中：tgreen為led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)時(shí)的時(shí)間，ln為第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈的位置，l1為當(dāng)led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r還未駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車頭的實(shí)時(shí)位置，vbus為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度，tsave為安全時(shí)間余量；ncar為led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)數(shù)的從第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈的位置駛?cè)氲纳鐣?huì)車輛的數(shù)量;l2為當(dāng)led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r已經(jīng)駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車尾的實(shí)時(shí)位置；ksave為車輛行駛保持暢通的暢通道路占有率，vcar為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，前述方法更加包括：

控制單元響應(yīng)于第n個(gè)路段的車輛識(shí)別單元識(shí)別到第n-1個(gè)路段上有公交車行駛，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈從綠燈亮切換到紅燈亮。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，前述方法更加包括：

當(dāng)?shù)趎個(gè)路段的led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r，第n個(gè)路段車輛識(shí)別單元開始識(shí)別社會(huì)車輛，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別到的車輛信息傳遞回控制單元，得到ncar。

根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，還提出一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用的系統(tǒng)，包括：控制單元、設(shè)置在每個(gè)路段的起始位置的led信號(hào)指示燈、設(shè)置在每個(gè)路段上的車輛識(shí)別單元及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單元；其中:

每個(gè)所述車輛識(shí)別單元，與控制單元連接，被設(shè)置成用于識(shí)別公交車，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別到的公交車信息傳遞回控制單元；

每個(gè)所述led信號(hào)指示燈,與控制單元連接，被設(shè)置成受控制單元的控制顯示紅、綠兩種狀態(tài)并在二者之間切換；

所述控制單元，具有一數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)用于預(yù)先存儲(chǔ)備案的公交車的車牌號(hào)信息，控制單元被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：1）tgreen大于((ln-l1)/vbus)-tsave，2）ncar大于(l2-ln)*ksave/vcar，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈從綠燈亮切換到紅燈亮；

其中：tgreen為led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)時(shí)的時(shí)間，ln為第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈的位置，l1為當(dāng)led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r還未駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車頭的實(shí)時(shí)位置，vbus為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度，tsave為安全時(shí)間余量；ncar為led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)數(shù)的從第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈的位置駛?cè)氲纳鐣?huì)車輛的數(shù)量;l2為當(dāng)led信號(hào)指示燈從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r已經(jīng)駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車尾的實(shí)時(shí)位置；ksave為車輛行駛保持暢通的暢通道路占有率，vcar為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度；

所述控制單元，與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單元連接，并且還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送每個(gè)路段led信號(hào)指示燈的狀態(tài)到遠(yuǎn)程交通管理平臺(tái)。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述控制單元還具有一計(jì)數(shù)器，用于計(jì)算社會(huì)車輛的數(shù)量。

本發(fā)明的保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法及系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)車輛識(shí)別單元和led信號(hào)指示燈，動(dòng)態(tài)控制公交專用道的開放和關(guān)閉，在公交專用道利用率不高的情況下，能夠保證公交優(yōu)先，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道，充分利用道路空間，能有效地提高道路的通行能力；并且通過(guò)控制單元響應(yīng)于兩種條件的任意一種控制led信號(hào)指示燈的綠、紅切換，能夠以保證公交優(yōu)先為前提，有效避免社會(huì)車輛在公交專用道上擁堵情況的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用的系統(tǒng)的電控部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用的系統(tǒng)的分布示意圖。

圖3為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合上述所附圖式說(shuō)明如下。

如圖1、圖2結(jié)合圖3所示，該保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法，一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法，該方法包括以下步驟：

將公交專用道和普通車道劃分為n個(gè)路段，在第1到第n個(gè)路段之間的公交專用道和普通車道分隔線上等間距設(shè)置用于指示社會(huì)車輛是否可以進(jìn)入公交專用道行駛的led信號(hào)指示燈3，并且led信號(hào)指示燈3設(shè)置在每個(gè)路段的起始位置；所述led信號(hào)指示燈3顯示紅、綠兩種狀態(tài)：顯示紅燈時(shí)用于提示、告知行駛在第n-1路段的社會(huì)車輛迅速駛離該路段，顯示綠燈時(shí)提示第n-1路段的社會(huì)車輛允許進(jìn)入第n路段；

在公交專用道上每個(gè)路段上設(shè)置用于檢測(cè)是否有預(yù)先備案的公交車經(jīng)過(guò)的車輛識(shí)別單元2，如果第n個(gè)路段的車輛識(shí)別單元2未識(shí)別到第n-1個(gè)路段上未有公交車行駛，控制單元1控制第n個(gè)路段led信號(hào)指示燈3的綠燈亮，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道行駛；

控制單元1被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：1）tgreen大于((ln-l1)/vbus)-tsave，2）ncar大于(l2-ln)*ksave/vcar，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3從綠燈亮切換到紅燈亮，

其中：tgreen為led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)時(shí)的時(shí)間，ln為第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的位置，l1為當(dāng)led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r還未駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車頭的實(shí)時(shí)位置，vbus為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度，tsave為安全時(shí)間余量；ncar為led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)數(shù)的從第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的位置駛?cè)氲纳鐣?huì)車輛的數(shù)量;l2為當(dāng)led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r已經(jīng)駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車尾的實(shí)時(shí)位置；ksave為車輛行駛保持暢通的暢通道路占有率，vcar為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度。

如此，通過(guò)車輛識(shí)別單元2和led信號(hào)指示燈3，動(dòng)態(tài)控制公交專用道的開放和關(guān)閉，當(dāng)?shù)豱-1個(gè)路段沒有公交車駛?cè)霑r(shí)，控制單元1控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的綠燈亮，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道行駛；并且開始計(jì)時(shí)，根據(jù)距離計(jì)算出最近的公交車駛?cè)氲趎個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的位置所需要的時(shí)間，并且留有特殊情況下的安全時(shí)間余量；確保公交車駛?cè)氲臅r(shí)候禁止社會(huì)車輛繼續(xù)駛?cè)牍粚Ｓ玫辣ＷC公交優(yōu)先，能夠在公交專用道利用率不高的情況下，保證公交優(yōu)先，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道，充分利用道路空間，能有效地提高道路的通行能力；另外，根據(jù)距離計(jì)算出保證社會(huì)車輛在公交車專用道上暢行所允許借道的社會(huì)車輛數(shù)量飽和值，一旦超過(guò)時(shí)間或者社會(huì)車輛數(shù)量超過(guò)飽和值，通過(guò)控制單元1響應(yīng)于兩種條件的任意一種控制led信號(hào)指示燈3的綠、紅切換，能夠以保證公交優(yōu)先為前提，有效避免社會(huì)車輛在公交專用道上擁堵情況的發(fā)生以及社會(huì)車輛擋道情況的發(fā)生。

優(yōu)選地，前述方法更加包括：

控制單元1響應(yīng)于第n個(gè)路段的車輛識(shí)別單元2識(shí)別到第n-1個(gè)路段上有公交車行駛，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3從綠燈亮切換到紅燈亮。如此，當(dāng)在交叉路口有公交車駛?cè)牍粚Ｓ玫赖牡趎-1路段時(shí)，即使沒達(dá)到兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：1）tgreen大于((ln-l1)/vbus)-tsave，2）ncar大于(l2-ln)*ksave/vcar，第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3也會(huì)即刻從綠燈亮切換到紅燈亮禁止社會(huì)車輛駛?cè)牍粚Ｓ玫?，保證公交優(yōu)先。

優(yōu)選地，前述方法更加包括：

當(dāng)?shù)趎個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r，第n個(gè)路段車輛識(shí)別單元2開始識(shí)別社會(huì)車輛，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別到的車輛信息傳遞回控制單元1，得到ncar。為保證能夠有效識(shí)別公交車和社會(huì)車輛，在本實(shí)施例中，車輛識(shí)別單元2采用視頻識(shí)別裝置。

根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，如圖1、圖2結(jié)合圖3所示，還提出一種保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用的系統(tǒng)，包括：控制單元1、設(shè)置在每個(gè)路段的起始位置的led信號(hào)指示燈3、設(shè)置在每個(gè)路段上的車輛識(shí)別單元2及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單元4；其中:

每個(gè)所述車輛識(shí)別單元2，與控制單元1連接，被設(shè)置成用于識(shí)別公交車，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別到的公交車信息傳遞回控制單元1；

每個(gè)所述led信號(hào)指示燈3,與控制單元1連接，被設(shè)置成受控制單元1的控制顯示紅、綠兩種狀態(tài)并在二者之間切換；

所述控制單元1，具有一數(shù)據(jù)庫(kù)101，該數(shù)據(jù)庫(kù)101用于預(yù)先存儲(chǔ)備案的公交車的車牌號(hào)信息，控制單元1被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：1）tgreen大于((ln-l1)/vbus)-tsave，2）ncar大于(l2-ln)*ksave/vcar，控制第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3從綠燈亮切換到紅燈亮；

其中：tgreen為led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)時(shí)的時(shí)間，ln為第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的位置，l1為當(dāng)led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r還未駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車頭的實(shí)時(shí)位置，vbus為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度，tsave為安全時(shí)間余量；ncar為led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r開始計(jì)數(shù)的從第n個(gè)路段的led信號(hào)指示燈3的位置駛?cè)氲纳鐣?huì)車輛的數(shù)量;l2為當(dāng)led信號(hào)指示燈3從紅燈亮切換到綠燈亮?xí)r已經(jīng)駛過(guò)第n個(gè)路段且離第n個(gè)路段位置最近的公交車車尾的實(shí)時(shí)位置；ksave為車輛行駛保持暢通的暢通道路占有率，vcar為社會(huì)車輛平均運(yùn)行速度；

所述控制單元1，與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單元4連接，并且還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送每個(gè)路段led信號(hào)指示燈3的狀態(tài)到遠(yuǎn)程交通管理平臺(tái)。

在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述控制單元1還具有一計(jì)數(shù)器102，用于計(jì)算社會(huì)車輛的數(shù)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的保證公交優(yōu)先的車道變時(shí)分復(fù)用方法及系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)車輛識(shí)別單元2和led信號(hào)指示燈3，動(dòng)態(tài)控制公交專用道的開放和關(guān)閉，在公交專用道利用率不高的情況下，能夠保證公交優(yōu)先，允許社會(huì)車輛進(jìn)入公交專用道，充分利用道路空間，能有效地提高道路的通行能力；并且通過(guò)控制單元1響應(yīng)于兩種條件的任意一種控制led信號(hào)指示燈3的綠、紅切換，能夠以保證公交優(yōu)先為前提，有效避免社會(huì)車輛在公交專用道上擁堵情況的發(fā)生。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。