[發明專利]一種快速-常規公交共享車道發車流量閾值的確定方法

有效

• 申請號: 201810721982.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN109584546B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳峻;岳一帆;楊琦
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.一種快速-常規公交共享車道發車流量閾值的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取相關因素參數的數據：包括快速公交線路發車量、平均交叉口間距和站點間距、站點的服務時間、社會車流量、站臺形式和泊位數、站點公交的到達規律、共線段長度、道路的車道數，交叉口綠信比及相關因素數據；

步驟1中閾值判定所需相關因素數據中道路物理因素數據包括：共線段長度、車道數、交叉口間距、站點間距、泊位數；交通管控因素數據包括：交叉口綠信比、快速公交發車量；交通狀態因素數據包括：高峰期間社會車流量、站點服務時間、站點公交到達規律；閾值判別指標包括：效率優先系數和排隊概率容許上限值；

步驟2，路段運行效率約束條件判斷，令常規公交線路發車量為0輛/h，求解共享前后的人均行程時間，判斷路段約束條件是否成立，如果不成立，則不斷調高常規公交發車量，最終滿足該約束條件的常規公交發車量即是該條件確定的常規公交發車量下限約束值；

所述步驟2中以人均行程時間為指標的專用道共享的路段運行效率條件為：

t′_avgξt_avg

式中：ξ為效率優先系數，t′_avg為共享后人均行程時間，t_avg為共享前人均行程時間；

共享前后斷面人均行程時間計算公式分別為：

式中：q_BRT為快速公交流量(pcu/h)；q_cg為常規公交流量(pcu/h)；q_sh為社會車輛流量(pcu/h)；t_z為共享前專用道上車輛行程時間(h)；t_hx為共享前社會車道上車輛行程時間(h)；p_BRT為快速公交載客數(人/輛)；p_cg為常規公交載客數(人/輛)；p_sh為社會車輛載客數(人/輛)；

式中：t′_z為共享后專用道上車輛行程時間(h)；t′_hx為共享后社會車道上車輛行程時間(h)；其余符號同前；

又由根據改進的BPR模型，確定路段速度模型為：

式中：v₀為自由流速度(km/h)；q為流量(pcu/h)；c為道路通行能力(pcu/h)；

所以，共享前專用道上車輛行程時間t_z和社會車道上車輛行程時間t_hx可表示為：

式中：L為共享段長度(km)；v_z為共享前專用道上車輛行駛速度(km/h)；v_hx為共享前社會車道上車輛行駛速度(km/h)；其余符號同前；

所以，共享后斷面人均行程時間計算公式中共享后專用道上車輛行程時間t′_z和社會車道上車輛行程時間t′_hx表示為：

式中：v_z'為共享后專用道上車輛行駛速度(km/h)；v_hx'為共享后社會車道上車輛行駛速度(km/h)；其余符號同前；

步驟3，排隊概率約束條件判斷，首先設定常規公交發車量為一個較高的初始值，取200輛/h，然后根據站點公交的到達規律和站點泊位形式，使用對應模型計算排隊概率，判斷是否符合排隊概率條件，如果不符合，則調低常規公交發車量，直到符合條件為止，則不斷調整后符合約束條件的上限值即是該條件確定的常規公交的發車量上限約束值；

所述步驟3中以排隊概率為指標的約束條件具體為：

P≤P_permit

式中：P為快速公交與常規公交排隊概率；P_permit為容許的排隊概率上限，排隊概率容許上限根據具體工程的需要選取，建議取10％～25％；

上式中，排隊概率P利用等待制的M/M/n排隊系統的公式計算其指標，如下所示：

式中：P₀為泊位空閑的概率；s為混合?？空九_的泊位數；ρ為系統的服務強度；

其中：

λ＝λ_A+λ_B

式中：λ_A、λ_B分別為快速公交和常規公交的到達率(輛/h)；t_A、t_B分別為快速公交和常規公交的平均服務時間(s)，λ為等效公交車流的到達率(輛/h)；t為等效公交車流的平均服務時間(s)；u為等效公交車流的服務率(輛/h)；

步驟4，運行時間約束條件判斷，設常規公交發車量為較高的初始值200輛/h，根據路段速度-流量模型和交叉口延誤模型計算路段和交叉口花費的時間，根據站點公交到達分析模型計算排隊延誤，判斷是否符合總運行時間條件，如果不符合，則調低常規公交發車量，直到符合為止，則符合時的常規公交發車量即是運行時間約束條件限定的上限值；

所述步驟4中以站點運行時間為指標的約束條件具體為：

式中：L為共享段長度(km)；T_gz為共享后專用道上所有站點延誤時間；T_gj為共享后專用道上所有交叉口延誤時間；T_gl為共享后專用道路段運行時間；t_gz為共享后專用道上平均單個站點延誤時間；n_z為站點個數；n_j為交叉口個數；t_gj為共享后專用道上平均單個交叉口延誤時間；v_gl為共享后專用道路段運行速度；v_y為最低等級的快速公交系統運送速度下限；g為車道組的有效綠燈時間(s)；C為信號周期長度(s)；X為車道組的v/c比；其余符號同前；步驟5，確定閾值區間，根據步驟2確定的常規公交發車量，將其確定為閾值的下限約束值；對比步驟3與步驟4所確定的常規公交發車量，選擇其中較小的作為閾值的上限約束值，則可以得到閾值的取值范圍。