專利名稱：干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于智能交通管理領(lǐng)域的用于快速公交(BRT)車輛的信號配時方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種干線協(xié)調(diào)控制下的快速公交信號優(yōu)先配時方法。
背景技術(shù)：
干線信號協(xié)調(diào)控制是城市交通控制中一種常見的控制方式，它以社會車流為控制對象，通過設(shè)置相位差的方式協(xié)調(diào)干線車流運(yùn)行，提高控制效益。而快速公交車輛只是城市交通流中的特殊群體，快速公交信號優(yōu)先是對城市交通信號控制功能的一種完善和補(bǔ)充。 所以二者相比，干線協(xié)調(diào)控制的優(yōu)先級別要高于快速公交車輛信號優(yōu)先。目前國內(nèi)外關(guān)于公交信號優(yōu)先方面的研究主要集中在單點(diǎn)優(yōu)先上，針對不同交通環(huán)境建立了豐富多樣的控制策略。干線公交優(yōu)先是在干線信號協(xié)調(diào)控制基礎(chǔ)上，從提高公交車輛運(yùn)行效率角度對干線信號配時進(jìn)行優(yōu)化的一種控制方式，目前國內(nèi)外的研究還比較少。與單點(diǎn)公交優(yōu)先相比，干線公交優(yōu)先在給予公交信號優(yōu)先時不僅需要考慮公交車輛利益，還需要重點(diǎn)考慮配時參數(shù)調(diào)整對干線綠波帶的影響，因此實(shí)現(xiàn)起來更加復(fù)雜。在干線協(xié)調(diào)控制中，通常是按社會車流優(yōu)化相位差和綠波帶寬度，在該條件下，采用綠燈延長、紅燈早斷等方法實(shí)施公交車輛優(yōu)先則可能破壞干線協(xié)調(diào)的交通流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種干線協(xié)調(diào)控制下的快速公交優(yōu)先信號配時方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法的步驟如下1.信號機(jī)根據(jù)快速公交車輛檢測器判斷是否檢測到公交申請，當(dāng)快速公交車輛檢測器檢測到公交申請時，預(yù)測快速公交車輛到達(dá)停車線的時刻、；若沒有檢測到公交申請， 則結(jié)束當(dāng)前時刻判斷；2.當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位綠燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，即⑴^t1 ^ (^.，則保持原信號配時不變，否則，則進(jìn)行綠燈延長控制；3.當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位紅燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，即⑴^t1 ^ (^.，則保持原信號配時不變，否則，則進(jìn)行綠燈提前啟亮控制；其中⑴為協(xié)調(diào)相位前一相位綠燈結(jié)束時刻，Gjj為協(xié)調(diào)相位綠燈結(jié)束時刻。技術(shù)方案中所述的快速公交車輛到達(dá)停車線時刻、的計(jì)算方式如下ti = t0+At(4)At = L2/vb(5)式中、_快速公交車輛到達(dá)快速公交車輛檢測器時刻，單位.秒；
Δ t-快速公交車輛從快速公交車輛檢測器到停車線行駛時間，單位.秒；L2-快速公交車輛檢測器到停車線的距離，單位.米；Vb-快速公交車輛勻速行駛速度，單位.米/秒；由于設(shè)置公交專用車道，快速公交車輛狀態(tài)平穩(wěn)，按勻速行駛計(jì)算。技術(shù)方案中所述的綠燈延長步驟的工作流程如下1.判斷公交優(yōu)先所需延長時間是否大于協(xié)調(diào)相位最大可延長綠燈時間，若是，即，則保持信號配時不變；否則，即容^ ，則確定協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間 《為公交優(yōu)先所需延長時間容；，即^ =C ；2.確定各相位綠燈時間確定協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間容；為公交優(yōu)先所需延長時間后，需要計(jì)算最終運(yùn)行的配時參數(shù)，計(jì)算過程如下1)協(xié)調(diào)相位綠燈時間的確定執(zhí)行協(xié)調(diào)相位綠燈延長后，協(xié)調(diào)相位執(zhí)行的綠燈時間為本周期基礎(chǔ)綠燈時間加上延長綠燈時間G^g^+g；,(11)式中Gy" -n周期協(xié)調(diào)相位綠燈時間，單位.秒；go]· -η周期協(xié)調(diào)相位基礎(chǔ)綠燈時間，單位.秒；g"yl -η周期協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間，單位.秒。2)協(xié)調(diào)相位后面相位綠燈時間的確定若η周期各相位的可壓縮綠燈時間容g+之和能夠滿足公交優(yōu)先所需延長時間，則協(xié)
調(diào)相位后各相位執(zhí)行壓縮后的綠燈時間，即基礎(chǔ)綠燈時間減去各相位壓縮綠燈時間，各相
位壓縮綠燈時間按等流量比分配被壓縮的總綠燈時間，計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于，所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法的步驟如下1)信號機(jī)根據(jù)快速公交車輛檢測器判斷是否檢測到公交申請，當(dāng)快速公交車輛檢測器檢測到公交申請時，預(yù)測快速公交車輛到達(dá)停車線的時刻ti ；若沒有檢測到公交申請，則結(jié)束當(dāng)前時刻判斷；2)當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位綠燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，即G。_…^t1 ^ (^.，則保持原信號配時不變，否則， 則進(jìn)行綠燈延長控制；3)當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位紅燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，即G。_…^t1 ^ (^.，則保持原信號配時不變，否則， 則進(jìn)行綠燈提前啟亮控制；其中⑴為協(xié)調(diào)相位前一相位綠燈結(jié)束時刻，Gjj為協(xié)調(diào)相位綠燈結(jié)束時刻。
2.按照權(quán)利要求1所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的快速公交車輛到達(dá)停車線時刻、的計(jì)算方式如下ti = t0+ Δ t(4)At = L2/vb(5)式中、_快速公交車輛到達(dá)快速公交車輛檢測器時刻，單位.秒； At-快速公交車輛從快速公交車輛檢測器到停車線行駛時間，單位.秒； L2-快速公交車輛檢測器到停車線的距離，單位.米；Vb-快速公交車輛勻速行駛速度，單位.米/秒；由于設(shè)置公交專用車道，快速公交車輛狀態(tài)平穩(wěn)，按勻速行駛計(jì)算。
3.按照權(quán)利要求1所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的綠燈延長步驟的工作流程如下1)判斷公交優(yōu)先所需延長時間容^是否大于協(xié)調(diào)相位最大可延長綠燈時間，若是， 即容^ > Sll，則保持信號配時不變；否則，即容^么Sll，則確定協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間g-為公交優(yōu)先所需延長時間容；，即^ =C ；2)確定各相位綠燈時間確定協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間容；為公交優(yōu)先所需延長時間后，需要計(jì)算最終運(yùn)行的配時參數(shù)，計(jì)算過程如下(1)協(xié)調(diào)相位綠燈時間的確定執(zhí)行協(xié)調(diào)相位綠燈延長后，協(xié)調(diào)相位執(zhí)行的綠燈時間為本周期基礎(chǔ)綠燈時間加上延長綠燈時間G^goj+g；,(H)式中S -η周期協(xié)調(diào)相位綠燈時間，單位.秒； g"oj -η周期協(xié)調(diào)相位基礎(chǔ)綠燈時間，單位.秒； g"yl -η周期協(xié)調(diào)相位綠燈延長時間，單位.秒。(2)協(xié)調(diào)相位后面相位綠燈時間的確定若η周期各相位的可壓縮綠燈時間gg之和能夠滿足公交優(yōu)先所需延長時間，則協(xié)調(diào)相位后各相位執(zhí)行壓縮后的綠燈時間，即基礎(chǔ)綠燈時間減去各相位壓縮綠燈時間，各相位壓縮綠燈時間按等流量比分配被壓縮的總綠燈時間，計(jì)算公式如下
4.按照權(quán)利要求3所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的公交優(yōu)先所需延長時間容^與協(xié)調(diào)相位最大可延長綠燈時間的計(jì)算方法如下 1)公交優(yōu)先所需延長時間容^的確定公交優(yōu)先所需延長時間容^為快速公交車輛到達(dá)停車線時刻、與協(xié)調(diào)相位綠燈結(jié)束時刻Gy)之差
5.按照權(quán)利要求1所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的綠燈提前啟亮步驟的工作流程如下1)判斷公交優(yōu)先所需提前啟亮?xí)r間容；2是否大于協(xié)調(diào)相位最大可提前啟亮綠燈時間 g"m2，若是，則假定快速公交車輛優(yōu)先時間為《2，即<2 = g"m2 ；若不是，則假定快速公交車輛優(yōu)先時間為所需提前啟亮?xí)r間容^2，即<2 = g"Xy2 ；2)根據(jù)步驟1)假定的快速公交車輛優(yōu)先時間，判斷協(xié)調(diào)相位綠燈結(jié)束時間是否破壞協(xié)調(diào)相位綠波帶，若是，即G〗，則確定快速公交車輛優(yōu)先時間為不破壞綠波帶所能提供的最大綠燈時間，即<2 -G1Jj ；若不是，則確定快速公交車輛優(yōu)先時間為步驟1) 所假定的時間，其中，G〗表示η周期協(xié)調(diào)相位綠燈結(jié)束時刻；3)確定各相位綠燈時間。
6.按照權(quán)利要求5所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的公交優(yōu)先所需提前啟亮?xí)r間‘2與協(xié)調(diào)相位最大可提前啟亮綠燈時間《2的計(jì)算方法如下1)公交優(yōu)先所需提前啟亮?xí)r間容；2的確定公交優(yōu)先所需提前啟亮?xí)r間容；2為協(xié)調(diào)相位綠燈開始時刻G；；與快速公交車輛到達(dá)停車線時刻、之差式中Α;-η周期公交優(yōu)先所需提前啟亮?xí)r間，單位.秒； G"q -η周期協(xié)調(diào)相位綠燈開始時刻，單位.秒； 2)協(xié)調(diào)相位最大可提前啟亮綠燈時間的確定協(xié)調(diào)相位最大可提前啟亮綠燈時間為協(xié)調(diào)相位前面相位所能提供的可提前啟亮?xí)r間之和，分以下兩種情況計(jì)算a.快速公交車輛到達(dá)交叉口停車線時刻為第i相位綠燈，且已經(jīng)超過i相位的臨界綠燈時間相位所能提供的綠燈時間為i相位剩余綠燈時間和從i+Ι相位至協(xié)調(diào)相位前一相位 (j-Ι相位)可壓縮綠燈時間之和，則最大可提前啟亮綠燈時間公式為
7.按照權(quán)利要求5所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的協(xié)調(diào)相位綠波帶的上下限確定方法如下1)確定η周期協(xié)調(diào)相位綠燈時間中點(diǎn)時刻，計(jì)算公式如下
8.按照權(quán)利要求5所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法，其特征在于， 所述的確定各相位綠燈時間步驟如下1)協(xié)調(diào)相位前面相位綠燈時間的確定協(xié)調(diào)相位前面相位綠燈時間為基礎(chǔ)綠燈時間減去各相位壓縮綠燈時間，各相位壓縮綠燈時間為協(xié)調(diào)相位提前時間乘以各相位基礎(chǔ)綠燈時間占總基礎(chǔ)綠燈時間的比例，由于提前啟亮?xí)r間的確定已符合綠波帶上下限的約束，因此計(jì)算公式如下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法。所述的干線協(xié)調(diào)控制下快速公交信號優(yōu)先配時方法的步驟如下1.信號機(jī)根據(jù)快速公交車輛檢測器判斷是否檢測到公交申請，當(dāng)快速公交車輛檢測器檢測到公交申請時，預(yù)測快速公交車輛到達(dá)停車線的時刻t1；若沒有檢測到公交申請，結(jié)束當(dāng)前時刻判斷；2.當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位綠燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，則保持原信號配時不變，否則，則進(jìn)行綠燈延長控制；3.當(dāng)快速公交車輛檢測器在協(xié)調(diào)相位紅燈期間檢測到公交申請時，若快速公交車輛在協(xié)調(diào)相位綠燈期間到達(dá)交叉口停車線，則保持原信號配時不變，否則，則進(jìn)行綠燈提前啟亮控制。
文檔編號G08G1/07GK102280036SQ201110142789
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者宋現(xiàn)敏, 曲昭偉, 朱慧, 李志慧, 王殿海, 胡宏宇, 陳永恒, 魏強(qiáng) 申請人:吉林大學(xué)