[發明專利]基于預測有軌電車到達交叉口時刻的信號優先控制方法

在審

• 申請號: 201710187196.3
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106971569A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 溫惠英;湯左淦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/087
• 分類號: G08G1/087
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種交叉口信號控制控制方法，特別是基于預測有軌電車到達交叉口時刻的信號優先控制方法。

背景技術

截止2015年11月公布的數據顯示，全國已有超過100個城市規劃建設有軌電車，到2020年，我國規劃建設的現代有軌電車線路總里程達到2500公里，未來5年內我國現代有軌電車將迎來建設的高峰期。

有軌電車作為軌道交通的方式之一，相比于地鐵，建設成本低(僅為地鐵的1/5-1/4)，并且地鐵的運能要充分發揮，必須得等到地鐵交通形成網絡，建設周期至少要10年左右。而有軌電車布置于城市道路上，可以作為軌道交通網絡的接駁與加密而緩解交通擁堵壓力。相比于常規的道路公共交通，有軌電車較之環保，能耗僅為其的1/5。有軌電車一般采用半獨立路權的方式運營，在路段上獨立運行，除了交叉口外一般不會擁堵，較常規公交更加準時，速度更快，并且單次運能比常規公交更大，有軌電車可以作為長途公交在城區與郊區之間運行，方便通勤。

現代有軌電車主要采取半獨立路權的運營模式，即有軌電車在路段上獨立運行，在平面交叉口與城市道路交通、行人等共享路權。有軌電車屬于中運量的公共交通運輸工具，為了貫徹“公交優先”原則，吸引更多的人乘坐有軌電車，則有軌電車的高效、準時運行就尤為重要。由于有軌電車的延誤主要是在交叉口產生的，故本專利立足于有軌電車的平面交叉口，發明一種基于預測有軌電車到達交叉口時刻的信號優先控制方法，使得有軌電車可以不停車通過交叉口，并且設置簡單，易與實現。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種為有軌電車與道路交通在平面交叉口共用的信號控制方法，該策略可以保證有軌電車不停車通過交叉口，實現有軌電車的高效運行。

本發明通過以下技術方案實現：

一種基于預測有軌電車到達交叉口時刻的信號優先控制方法，包括如下步驟：

步驟1、利用環形檢測線圈檢測有軌電車在交叉口上游L處的地點速度及時刻；

步驟2、通過無線電傳播方式將得到的數據傳輸給中心控制計算機進行處理，預測有軌電車到達停車線時的時刻；

步驟3、中心控制計算機計算有軌電車到達停車線時交通信號相位運行狀態并根據不同的相位狀態采取不同信號優先措施使得有軌電車不停車通過；

步驟4、根據上一步驟的結果，中心控制計算機生成相應的指令，決定半獨立路權下的有軌電車平交路口的各信號燈的顯示狀態；

步驟5、控制中心通過無線電傳播方式將指令傳遞給相應信號燈，信號燈顯示結果；

步驟6、各路口的駕駛員(包括有軌電車駕駛員)根據信號燈的顯示結果做出相應駕駛行為，有軌電車不停車通過交叉口；

步驟7、環形檢測線圈在沒有檢測到有軌電車的情況下，按預設的信號相位方案執行。

進一步地，所述步驟1中，在有軌電車平交路口的每個進口道上均設有停車線，在有軌電車線路上游距離停車線L處埋設檢測線圈，當有軌電車通過檢測線圈時，檢測有軌電車到檢測線圈時的速度及時刻，其中，L表示檢測線圈埋設點到有軌電車停車線的距離(單位：m)，主要考慮有軌電車的制動距離，在檢測線圈處至少能保證有軌電車在停車線前停下，計算公式如下：

式中：V₀—有軌電車經過環形檢測線圈的地點車速，單位km/h；

a—有軌電車的平均制動減速度，一般不小于1.1m/s²。

進一步地，所述步驟3具體包括：

(1)預估計有軌電車到達交叉口時正好處于相位j通行狀態時，預判斷有軌電車是否能在剩余的綠燈時間內通過交叉口，若是，則繼續按預設的相位運行，否則延長當前相位的綠燈時間，結束后繼續按預設的信號相位方案執行；

(2)預估計有軌電車到達交叉口不處于相位j通行狀態而處于相位i狀態時，記相位i的綠燈時長為Ti，相位i的剩余綠燈時間為Ri，信號優先的觸發閾值為t_i，0<tmin<Ri<Ti，其中t_min、Ti與Ri是預設在信號控制系統中的固定值，若Ri<tmin,則相位i提前結束，按預設的信號相位方案切換為下一相位，若Ri>tmin，則插入相位j，結束后繼續按預設的信號相位方案執行；

(3)預估計有軌電車到達交叉口相位運行狀態為全紅時，則立即切換至相位j，此時相位j的綠燈時長壓縮至T_min，結束后繼續按預設的信號方案執行。