[發明專利]一種基于公交車實時定位信息的主動公交信號優先控制方法

在審

• 申請號: 201710784428.3
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107341960A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 時春;李宗志
• 申請（專利權）人: 江蘇未來智慧交通科技有限公司
• 主分類號: G08G1/087
• 分類號: G08G1/087
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 衛麟

技術領域

本發明涉及城市公交車優先通行技術，尤其涉及一種基于公交車實時定位信息的主動式公交信號優先控制方法，

背景技術

伴隨著日益放緩的交通系統擴容，持續增長的城市出行需求已經使許多城市路網在接近或超過其運營能力的情況下運轉，造成了城市交叉口過度延誤和早晚高峰時段路段常發性擁堵等問題。交通的延誤和堵塞進而又造成了額外的車輛能耗、尾氣排放以及相應的社會經濟損失，同時，相關可能發生的出行者行為變化也會觸發一些交通安全隱患。然而，在人口稠密的城市區域范圍內,為了解決或減緩交通擁堵和其后續影響，抑制交通出行需求和擴容系統通行能力的方法和策略經常會因其過高的投入和有限的區域可行性而難以得到實施。這時，推進多交通模式系統整合和有效利用現有系統通行能力的措施正被更多的研究者和決策者作為一個可行的發展方向用以減少常發性交通擁堵進而緩解在前面提到的各種不利環境和社會影響。在這個背景下，找出促使私家車出行需求向公共交通出行需求轉換的有效方法和手段，并在同時提高公共交通的運營效率就變得非常關鍵。對于那些正在經歷著高速、高密度的城鎮化進程的發展中國家如中國、印度和巴西，城市公共交通系統需要在有限的城市路網通行能力下，承載大部分的城市交通出行需求，也使得這一發展方向變得更為重要。

在全世界范圍內，基于公交優先理念發展和實施了許多各種不同的優先措施和策略。這些不同的措施和策略主要包括了基于路段的公交優先方案如公交車專用車道，基于交叉口的公交優先方案如公交信號優先以及兩者的綜合應用。對于那些因為各方面原因而沒有條件或機會實施基于路段的公交優先方案并(或)擁有大量交通信號燈的城市路網系統，公交車的信號燈優先就成為了提高公交車運營效率最具有意義的方向和措施。此外，就減少公交延誤和提高公交運營速度而言，公交優先相關的措施更是相對于其他主要交通走廊公共交通項目而言投入較少的選擇。近年來，在交通探測、通訊、數據處理和分析以及出行者信息發布上的技術快速發展也使得更有效的公交信號優先方法成為可能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種延誤時間更短的公交優先控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于公交車實時定位信息的主動公交信號優先控制方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟10：采集公交車實時位置信息；

采集的公交車實時位置信息包含以下數據：公交車的經緯度、公交車速度以及公交車行駛方向；

步驟20：預測公交車到達交叉口停止線的行駛時間；

步驟20.1：基于歷史數據擬合公交車排隊時間與排隊長度D_i,k之間的函數關系：

式中，a_i和b_i為路段系數，針對不同的路段，a_i和b_i取值并不相同，具體的計算公式為：

步驟20.2：基于歷史數據擬合公交車排隊長度和紅燈剩余時間之間的函數關系：

式中，c_i和d_i為路段系數；針對不同路段，c_i和d_i取值不相同，具體的計算公式為：

步驟20.3：根據公交車實時位置計算公交車行駛到交叉口所需的時間：

當公交車所處位置在公交車站和交叉口之間，當前車速為零且交叉路口為紅燈，公交車k到達交叉路口所需的總時間T_i,k,t為：

式中：D_i,k,t為公交車k在路段i時刻t距離下游最臨近交叉路口的距離，由步驟10中采集的公交車的經緯度數據確定，為紅燈剩余時間；

當公交車所處位置在公交車站和交叉口之間，當前車速為零且交叉路口為綠燈，公交車k到達交叉路口所需的總時間T_i,k,t為：

式中，為綠燈在路段i時刻t的綠燈配時值，為綠燈在路段i時刻t的剩余時間；

當公交車所處位置在公交車站和交叉口之間，當前車速不為零且交叉路口為紅燈，公交車k到達交叉路口所需的總時間為T_i,k,t為：

式中，為紅燈剩余時間；