[發(fā)明專利]一種自主分段式快速公交信號優(yōu)先控制方法

有效

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• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103077618A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 王煒;華雪東;胡曉健
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/087
• 分類號: G08G1/087
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發(fā)明涉及城市快速公交運營和交叉口信號控制技術，尤其涉及一種自主分段式快速公交信號優(yōu)先控制方法。

背景技術

城市公共交通作為現代城市交通系統(tǒng)的有機組成部分，在城市交通系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，我國許多城市均提出了優(yōu)先發(fā)展與建立先進的公共交通系統(tǒng)的政策及措施。事實上，優(yōu)先發(fā)展公共交通是調整交通出行結構、緩解城市交通擁堵的重要手段。一方面，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，使之成為緩解城市交通問題的重要途徑。另一方面，我國城市空間迅速擴張和城市功能高度集聚并存的特點，也決定了唯有大力提升公共交通服務水平、建立完善的公共交通系統(tǒng)，才能在滿足城市高密度緊湊發(fā)展的同時緩解可能發(fā)生的交通擁堵難題。

目前，包括杭州、常州、廈門、廣州等在內的一些大中型城市已經建立了先進的快速公交系統(tǒng)，并配備了完善的信號優(yōu)先及道路空間優(yōu)先保障體系。然而，在現有的城市公交體系中，由于干線信號優(yōu)先控制方案和公交運行狀態(tài)間不存在聯(lián)動，即使在設有公交專用道的快速公交系統(tǒng)中，一點小擾動就可能造成整個公交系統(tǒng)優(yōu)先控制方案的全線失效，使得信號優(yōu)先設計的效率低下，造成了大量信號時長的浪費，嚴重阻礙了先進的公交系統(tǒng)的建設與發(fā)展，降低了人們的出行效率，使得包括快速公交系統(tǒng)未能發(fā)揮其最大的優(yōu)越性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的為了解決上述公交系統(tǒng)在實際運行過程中干線信號優(yōu)先控制效率低下、綠燈信號時長大量浪費的問題，提供了一種自主分段式快速公交信號優(yōu)先控制方法。本發(fā)明針對快速公交系統(tǒng)的運行特征，充分考慮了多種外部因素對公交信號優(yōu)先控制的影響，通過快速公交運行狀態(tài)的實時感知與交叉口信號控制方案的自主調整，分段實現快速公交在交叉的信號優(yōu)先，提升快速公交的運行效率與乘客的出行效率，降低不必要的公交停靠與信號燈時間損失。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種自主分段式快速公交信號優(yōu)先控制方法，該方法通過對公交乘客出行需求變化的實時響應，自主修改快速公交信號分組及優(yōu)先控制方案，實現快速公交信號優(yōu)先控制，包含以下步驟：

(A)采集快速公交運行基本信息；

(B)分段公交信號優(yōu)先方案初始化；

(C)實時修改公交信號分段方案；

(D)實時調整快速公交運行狀態(tài)方案；

(E)實時修改交叉口信號優(yōu)先控制狀態(tài)。

所述步驟(A)中，采集的快速公交運行基本信息包含快速公交運行靜態(tài)數據、歷史運行數據、動態(tài)實時數據三類。

靜態(tài)數據包含：快速公交停靠站數量N_s、快速公交沿線信號控制交叉口數量N_c、各個交叉口之間的間距、快速公交運營班次N_b、第i班次快速公交的發(fā)車時刻快速公交的線路單程運行長度L，其中，i為快速公交運營班次序號，i為正整數且i≤N_b。

歷史運行數據包含：線路平均單程運行時間t^t、線路平均單程停駐時間t^s、快速公交的平均行駛車速快速公交沿線交叉口的高峰小時車流量。其中，線路平均單程運行時間t^t采用最近一個月內所有快速公交車輛運行一個單程的總時間取平均值得到，線路平均單程停駐時間t^s采用最近一個月內所有快速公交車輛運行一個單程在沿線所有快速公交停靠站停靠的總時間取平均值得到，平均行駛車速通過式計算得到。

動態(tài)實時數據包含：乘客實時上車需求數據、乘客實時下車需求數據、快速公交實時定位數據。其中，乘客實時上車需求數據的采集包含了數據的累計和清空兩個部分：1)乘客上車需求數據累計。當有乘客在快速公交停靠站處刷卡或投幣時，且此時該快速公交停靠站沒有公交車輛停靠，系統(tǒng)自動累加乘客上車需求數量。2)乘客上車需求數據清空。當有快速公交車輛在站點停靠時，將之前步驟采集的乘客上車需求累計數據清零，且不記錄快速公交車輛在站點停靠期間的乘客上車需求數據。實時乘客下車需求數據的采集則由各輛快速公交車輛分別統(tǒng)計。當快速公交車輛上有乘客需要在下一個快速公交停靠站下車時，該乘客需要提前按下快速公交車門處的下車按鈕，快速公交自動記錄下一個站點的下車乘客數量，并在到達下一個快速公交停靠站停靠時將乘客下車需求數據清零。

所述步驟(B)包含以下步驟：

(B1)初始化快速公交信號優(yōu)先分段點集合。

初始將快速公交沿線的交通信號燈分為一段，記為信號優(yōu)先控制段1；此時對應第i班次的快速公交信號優(yōu)先分段點集合I_i為空集合。