[發明專利]一種路中型動態公交專用道清空距離設置方法

有效

• 申請號: 201711375087.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108122420B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 吳偉;吳國弘;黃勇福;閻?；塾?/a>;劉洋
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/081;G08G1/087;G08G1/01
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本發明公開了一種路中型動態公交專用道清空距離的設置方法，在城市主干路上多個連續信號控制交叉口，首先輸入各交叉口各進口道的現狀流量、車道數、信號配時方案、交叉口間路段長度。然后計算公交車從當前位置到下游各交叉口的理論最小到達時間、各交叉口的理論最大排隊長度和理論最大清空時間；從公交車當前位置依次向下游搜索各交叉口，當首次出現理論最小到達時間大于理論最大清空時間的情況，確定該交叉口為參考交叉口。再考慮實際信號配時方案預測公交的實際到達時間，當某個交叉口公交的實際到達時間小于最大清空時間，則確定該交叉口的下游第一個交叉口為關鍵交叉口，從公交車當前位置到關鍵交叉口的距離即為動態公交專用道的清空距離。

技術領域

本發明屬于交通工程和交通信息工程及控制系統領域，涉及城市道路空間資源動態利用技術領域，更具體地說，涉及一種路中型城市動態公交專用道清空距離的設置方法。

背景技術

隨著城市化進程的發展，交通需求呈幾何級數增長，城市所面臨的交通壓力越來越大；隨之產生的擁堵，環境污染，能源問題備受關注，大力發展公共交通已經成為我國城市交通發展的基本政策，設置動態公交專用道是保障公交優先的同時，對策交通擁堵的有效手段。相比于靜態公交專用道，動態公交專用道能在不開辟新的道路資源的基礎上，確保公交車的優先通行，同時只對其他交通流造成較小的可接受的影響。

動態公交專用道是近年來交通工程領域研究的新問題，指在城市道路上劃定一條車道作為動態公交專用道，當檢測到公交到達時，清空下游車道，為公交提供優先；當無公交到來時，開放車道供其他交通流使用，是提高道路通行能力、保障公交優先的同時對策交通擁堵的新思路，目前相關研究主要集中在：①實施動態公交專用道的流量條件；②動態公交專用道的通行能力；③動態公交專用道在交叉口進口道處的優化控制。缺少對動態公交專用道清空距離的研究。

動態公交專用道的清空距離指當檢測到公交車后，動態清空下游車道的距離。在清空距離內其他交通流不能駛入該動態公交專用道，清空距離的設置能保障公交在到達交叉口時不經歷排隊延誤。如果清空距離設置過大，如10km，則其效果與設置靜態專用道的效果類似，道路空間資源浪費嚴重，效果不佳；如果清空距離設置過小，如10m，則清空效果有限。因此，需發明有效的清空距離模型，既能保障公交優先，又能最大程度利用道路空間資源。

經對現有技術的文獻檢索發現，在相關文獻中設定清空距離的方法主要有以下兩種：①將公交所在的整個路段作為清空距離；②將公交當前位置至下一個遇到紅燈的交叉口作為清空距離。方法①缺乏設置清空距離的理論依據，即使清空公交所在的當前路段及下一個路段，也存在無法有效清空其他交通流的可能性，不能有效保障公交優先。方法②在交通流飽和度較小時適應性較好，但當飽和度較高時，如早晚高峰，由于交叉口前排隊長度很長，會出現公交在多個交叉口甚至每個交叉口都遇到紅燈的情況，清空方案將失效。

發明內容

技術問題：針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種路中型動態公交專用道清空距離的設置方法，該方法能針對不同的道路與交通條件，自動計算相應的清空距離，在最大程度保障公交優先通行的同時,提高城市道路空間資源的利用效率。

技術方案：為解決上述問題，本發明的路中型動態公交專用道清空距離的設置方法，包括如下步驟：

步驟1：采集并輸入動態公交專用道道路基本數據與現狀交通量、道路路段數量和交叉口數量。沿車輛行駛方向由小到大依次為路段和交叉口編號(見圖2)；各個交叉口單個車道的飽和流率s，單位為pcu/s；車道數n；各交叉口間路段長度L_i，單位為m；公交車車速v_b，單位為km/h；社會車輛車速v_c，單位為km/h；信號周期時長C，單位為s；綠燈時長g，單位為s；紅燈時長r，單位為s；如有協調控制采集相位差β，單位為s；反映交通流隨機不均衡到達的車流波動系數α，消散車流密度為k，單位為pcu/km；交叉口阻塞密度為k_j，單位為pcu/km；單個車道的通行能力為Q，單位為pcu/h；交叉口排隊車輛平均車頭間距l，單位為m。