[發(fā)明專利]基于RFID車載電子標簽的公交信號優(yōu)先控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410244104.7
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104299433A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 王浩;劉云翔;黃鋒;李曉丹;原鑫鑫;徐琛
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: G08G1/087
• 分類號: G08G1/087
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于RFID車載電子標簽的公交信號優(yōu)先控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）在公交站臺及交叉口進口道停車線前50-100米安裝RFID讀寫器，公交車輛上安裝電子標簽為車載單元，路口讀寫單元與站點讀寫單元可雙向通信；

2）公交信號優(yōu)先控制包括公交相位綠燈請求、優(yōu)先控制方案的求解和優(yōu)先控制方案的執(zhí)行，由單點控制層中的路口信號控制器和路口RFID讀寫器組成路口RSU，與站臺RFID讀寫器組成站點OBU共同實現(xiàn)，具體控制如下：

公交相位綠燈請求：當安裝有電子標簽的公交車輛進入站臺通信區(qū)域，OBU自動識別所有車輛信息及優(yōu)先請求，通過GPRS無線網(wǎng)絡將車輛信息實時傳送到網(wǎng)絡控制層的公交調度管理中心，中心根據(jù)優(yōu)先權判斷規(guī)則給予相應公交車輛一個優(yōu)先級?，并記錄至公交的電子標簽；

優(yōu)先策略的求解：路口RSU中路口RFID讀寫器通過與OBU的信息交互可提前獲取與記錄獲取高優(yōu)先級公交車輛信息，結合當前交通流和信號狀態(tài)，為站點公交制定速度引導、駐站控制和信號配時策略；

優(yōu)先方案的執(zhí)行：OBU通過與RSU的通信獲取當前優(yōu)先策略并寫入公交的電子標簽，公交依據(jù)優(yōu)先策略通過交叉口，以減少延誤與停車次數(shù)；

3）優(yōu)先策略：

a）假設以最基礎的兩進道交叉口為模型，由兩條單行道組成交叉口，公交車站臺所在單行道為進口道1，交叉口另一單行道為進口道2，以公交相位的紅燈時間、綠燈時間和請求綠燈延長總和時間為一個控制時段，且以公交相位紅燈亮起時刻作為初始參照點，則當公交行駛相位紅燈亮起時，交叉口進口道1的車輛將會排隊累積，待綠燈亮起排隊車輛將逐漸消散，將紅燈時間和綠燈時間從紅燈開始分成A、B、C、D四個時間段，對應的時間點分別為：

?=?[L]/

?=?[L]/

?=?CL/

?=?CL/

其中、分別為在引導策略行駛的最大速度和最小速度；分別為公交從初速度零行駛至最大速度和最小速度時相應的加速度；為公交所在車道排隊單個車輛的長度；排隊狀態(tài)下兩車的安全間距；S為進口道的飽和流量；為進口道對著的紅燈時長；進口道1的車輛到達率，即單位時間內到達進口道停車線的車輛數(shù)；C為交叉口周期時長；請求綠燈延長時間；L為公交站臺與所在進口道停車線的距離；

b）公交車輛上下乘客后準備駛離站點的時刻為，公交可在站臺駐站停留的最大時間為，當時，公交即使通過駐站停留也會遇到紅燈信號而停車，此時公交需在上下乘客后立即駛離公交站點，可以在前方排隊中占據(jù)靠前的位置，降低交叉口的排隊延誤；

c）當＞＞，只存在公交車輛延誤，通過車速引導或者駐站都可以使公交行駛至最大排隊長度處時，最后一輛排隊的車輛正好開始前進，公交將跟著前面車隊一起通過交叉口，不會經(jīng)歷停車，這時不存在信號延誤，公交車輛延誤即為駐站延誤和控制延誤之和，駐站延誤為公交在站臺停靠導致的延誤，控制延誤為公交車輛低于均速行駛導致的延誤，這時公交車輛延誤為：

?=()+()[][]，

其中為駐站延誤的加權系數(shù)，為控制延誤的加權系數(shù),為公交行駛的平均車速；

d）當＞＞，不需要對公交車輛實施優(yōu)先控制，公交都可以順利通過交叉口，且只存在公交車輛延誤，只需要滿足以下約束條件：

+C，為公交車輛離開站點的時刻，此時只存在控制延誤，公交車輛延誤為：

==；

e）當＞＞，此時公交即使以最大速度行駛也會在交叉口遇紅燈進而停車排隊，考慮請求綠燈延長，最大綠燈延長時間等于其沖突相位服務正常到達的社會車輛交通流之后，所能剩余的綠燈時間，此時社會車輛延誤為：

?=?

其中：

?=，

?=，

為進口道2的車輛到達率；?為進口道2的紅燈時間。

2.根據(jù)權利要求1所述基于RFID車載電子標簽的公交信號優(yōu)先控制方法，其特征在于，所述公交延誤：由三部分組成，第一部分為駐站延誤，是由公交在站臺停靠導致的延誤；第二部分為信號延誤，是由交叉口信號導致的延誤；第三部分為控制延誤，是由公交車輛低于均速行駛導致的延誤；其可由下式表達：

?=??+??+?

式中，、分別為駐站延誤和駐站延誤的加權系數(shù)；、分別為信號延誤和信號延誤的加權系數(shù)；、分別為控制延誤和控制延誤的加權系數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2所述基于RFID車載電子標簽的公交信號優(yōu)先控制方法，其特征在于，所述公交延誤優(yōu)先考慮速度引導，加權系數(shù)、設為正整數(shù)，且大于，即，速度引導為公交在時刻準備駛離站臺，通過速度引導加速至較低的速度，最后不停車適時到達并通過交叉口。