專利名稱：一種公交主干線雙向綠波信號設置方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市公交規(guī)劃和交叉口信號控制技術，尤其涉及一種公交主干線雙向綠波信號設置方法。
背景技術：
城市公共交通作為現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的有機組成部分，在城市交通系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展、競爭的愈加激烈、生活節(jié)奏的不斷加快，人們對于交通出行的需求也在不斷增加，機動化出行趨勢日漸突出。目前，城市交通擁堵等交通問題已成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸，加劇了城市生活質量的惡化，在經(jīng)濟、安全和環(huán)境等方面的造成了重大損失。優(yōu)先發(fā)展城市公共交通系統(tǒng)已經(jīng)成為緩解包括城市交通擁堵、交通污染以及人民出行困難在內的交通問題的重要手段。然而，現(xiàn)階段的城市公共交通服務水平仍較為低下，絕大部分城市公交出行率低于20%，城市公共交通在與私人機動化交通的競爭中處于劣勢。為此，為現(xiàn)代化的城市公交系統(tǒng)建設與發(fā)展提出了一種切實可行的新方案成為必然。目前，在現(xiàn)有的城市公交體系中，由于交叉口信號配時方案和主干道信號協(xié)調控制不合理，以及在車道設計和公交站臺設置上存在的問題，造成了大量信號時長的浪費，嚴重阻礙了城市先進公交系統(tǒng)的建設及優(yōu)先發(fā)展，降低了人們的出行效率，使得現(xiàn)代城市公交系統(tǒng)未能發(fā)揮其最大的優(yōu)越性。尤其在城市公交的分層建設與分級運營層面，雖然大多城市都提出了公交的主干線、次干線與支線的的公交分層分級理念，但是在具體的建設與運營實施階段，具有重要作用的公交干線并未獲得最大與最多的重視，缺乏道路時空資源供給的傾斜。為提升公交的服務水平，發(fā)揮公交系統(tǒng)最大的優(yōu)越性，本發(fā)明針對城市中覆蓋面廣、服務人群多、服務區(qū)域大的公交主干線提出了一種雙向濾波信號設置方法，通過調整交叉口信號的控制方式，結合公交系統(tǒng)的運營調度優(yōu)化，使干線公交通過交叉口時能夠適時獲得通行權，實現(xiàn)公交車輛在交叉口的順利通行，減少了公交車輛運行時間延誤，提高了城市公交系統(tǒng)的運營效率。

發(fā)明內容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種公交主干線雙向綠波信號設置方法，在城市公交主干線前提下，通過調整公交車所經(jīng)過的交叉口的信號配時方案及公交系統(tǒng)的發(fā)車時間，在保證交叉口社會車輛正常行駛的同時，讓公交車輛能充分利用交叉口的綠燈信號，實現(xiàn)并優(yōu)化公交綠波以提高公交系統(tǒng)運行效率。技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為—種公交主干線雙向綠波信號設置方法，包括如下步驟(A)采集交通流量、公交運行信息、和道路信息；(B)根據(jù)步驟㈧中得到的交通流量與公交運行信息，計算各個交叉口的信號周期Ci,其中i為交叉口編號且i = 1，2. . . Nc, Nc為公交車行駛通過的交叉口總個數(shù)；(C)以步驟(B)中計算得到的各個交叉口的信號周期Ci為基礎，結合公交運行信息確定關鍵信號周期長度Ctl ；(D)設定所有交叉口的信號周期為步驟(C)中所確定的關鍵信號周期長度Ctl，并分別計算各個交叉口的信號配時方案；(E)結合步驟㈧中獲得的公交運行信息、步驟⑶中得到的各個交叉口的信號配時方案，調整并確定相鄰交叉口的信號配時方案的相位差；(F)調整并最終確定各交叉口的信號配時方案；(G)調整各個公交班次的發(fā)車時刻。所述步驟(A)中，交通流量包括各個交叉口的分流向交通流量，公交運行信息包括公交首末站位置、公交?？空緮?shù)量Nb及具體位置、公交車發(fā)車間隔h、公交車首班發(fā)車時刻tfl、公交車行駛平均速度卩、公交車在交叉口 i前的延誤時間、、及公交車通過交叉口 i的時間<，道路信息包括公交車行駛通過的交叉口總個數(shù)N。、及相鄰交叉口間的距離Ij ；其中j 為路段編號，」=0，1，2...隊，所述公交車在交叉口 i前的延誤時間ti;包括公交車的加減速時間、開關車門時間、和停靠時間。所述步驟(B)的各交叉口的信號周期Ci的計算，不僅要考慮交叉口各個方向交通流量通過要求，還需要同時考慮公交車的延誤及交叉口通過時間的要求。計算時首先采用常規(guī)的韋伯斯特信號配時計算方法確定各交叉口的信號備選周期C’ i，之后考慮公交車運行修正備選周期，確定信號周期Ci,其具體步驟為(Bi)對交叉口 i，根據(jù)其分方向的交通流量，采用韋伯斯特信號配時計算法，計算交叉口 i的信號備選周期C’ i，確定交叉口 i的相位數(shù)與各相位配時方案；(B2)修正并驗證信號根據(jù)公交車在交叉口 i前的延誤時間、與公交車通過交叉口 i的時間<，修正備選周期C’ i，確定交叉口 i的信號周期C,=max(C,:，ti+0。所述中步驟(C)中，關鍵信號周期長度C。= max C,，且關鍵信號周期長度Ctl為整個交叉口的統(tǒng)一信號周期。所述中步驟⑶中，計算出各個交叉口的信號配時方案后，以α i為比例等比放大交叉口 i的信號配時方案的相位信號，其中
權利要求
1.一種公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于該方法包括如下步驟(A)采集交通流量、公交運行信息、和道路信息；(B)根據(jù)步驟㈧中得到的交通流量與公交運行信息，計算各個交叉口的信號周期Ci, 其中i為交叉口編號且i = 1，2…N。，Nc為公交車行駛通過的交叉口總個數(shù)；(C)以步驟(B)中計算得到的各個交叉口的信號周期Ci為基礎，結合公交運行信息確定關鍵信號周期長度Ctl ；(D)設定所有交叉口的信號周期為步驟(C)中所確定的關鍵信號周期長度Ctl,并分別計算各個交叉口的信號配時方案；(E)結合步驟㈧中獲得的公交運行信息、步驟⑶中得到的各個交叉口的信號配時方案，調整并確定相鄰交叉口的信號配時方案的相位差；(F)調整并最終確定各交叉口的信號配時方案；(G)調整各個公交班次的發(fā)車時刻。
2.根據(jù)權利要求1所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟(A)中，交通流量包括各個交叉口的分流向交通流量，公交運行信息包括公交首末站位置、 公交?？空緮?shù)量Nb及具體位置、公交車發(fā)車間隔h、公交車首班發(fā)車時刻tfl、公交車行駛平均速度“公交車在交叉口 i前的延誤時間、、及公交車通過交叉口 i的時間^，道路信息包括公交車行駛通過的交叉口總個數(shù)N。、及相鄰交叉口間的距離Ij ；其中j為路段編號，j = 0，1，2···Ν。，所述公交車在交叉口 i前的延誤時間包括公交車的加減速時間、開關車門時間、和停靠時間。
3.根據(jù)權利要求2所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟(B)包括如下步驟(Bi)對交叉口 i，根據(jù)其分方向的交通流量，采用韋伯斯特信號配時計算法，計算交叉口 i的信號備選周期C' i，確定交叉口 i的相位數(shù)與各相位配時方案；(B2)修正并驗證信號根據(jù)公交車在交叉口 i前的延誤時間、與公交車通過交叉口 i 的時間<，修正備選周期C’ i，確定交叉口 i的信號周期C,=max(C,:， ι+ζ)α
4.根據(jù)權利要求1或2所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述中步驟(C)中，關鍵信號周期長度C。= max C,，且關鍵信號周期長度Ctl為整個交叉口的統(tǒng)一信號周期。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述中步驟(D)中，計算出各個交叉口的信號配時方案后，以α i為比例等比放大交叉口 i的信號配時方案的相位信號，其中％ 。
6.根據(jù)權利要求2所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述中步驟(E)包括如下步驟(El)將公交車在交叉口 i前的延誤時間、轉換為交叉口間的空間距離1/ ； (E2)采用干線綠波的設置方法，修正理想信號間距a的取值范圍，計算出理想信號S及其位置，確定交叉口 i的綠時損失Li ；(E3)以公交車能綠波通過交叉口的最大綠燈時間"T^1-A)作為綠波帶寬度； (E4)計算第i個交叉口相對于理想信號的相位差Ci,其中，相對應于奇數(shù)理想信號位置的相位差為100-0. 5 λ i，相對應于偶數(shù)理想信號位置的相位差為50-0. 5 λ i。
7.根據(jù)權利要求6所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟 (El)中，交叉口間的空間距離
8.根據(jù)權利要求6所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟(E2)中，理想信號間距a的取值范圍為
9.根據(jù)權利要求6所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟9 C(F)中，首先將交叉口的關鍵信號周期Ctl改為C:= 再以α/為比例等比放大交叉口 i的信號配時方案的相位信號，其中A =》。
10.根據(jù)權利要求2所述的公交主干線雙向綠波信號設置方法，其特征在于所述步驟(G)中，公交班次的發(fā)車時刻的調整方法為首先對于第k輛公交車的發(fā)車時刻tfk = tfl+(k-l)h，確定其到達第一個交叉口的時間tbk;再向前、向后分別搜索距離tbk時刻最近的交叉口的綠燈信號中心的時刻t。k ；最后修正并確定第k輛公交車的發(fā)車時刻t' fk =tfk+tbk_tcko
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公交主干線雙向綠波信號設置方法，通過對交叉口各個信號燈進行協(xié)調控制，并配合公交車輛的運營調度對公交發(fā)車時刻進行調整，采用修正的數(shù)解法計算并獲得最優(yōu)的城市公交系統(tǒng)綠波信號設置方法。本發(fā)明方法充分考慮了交叉口綠波信號控制對公交系統(tǒng)運行效率的影響，通過調整主干道交叉口之間信號相位差和城市公交發(fā)車時刻表，使公交車輛得以綠波快速通過交叉口。本發(fā)明方法便于計算、實用性強，可大幅提高城市公交系統(tǒng)運營效率，為城市居民出行帶來極大便利，對改善城市公交現(xiàn)狀具有重要意義。
文檔編號G08G1/00GK102568197SQ20121002539
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2012年2月6日
發(fā)明者華雪東, 楊敏, 王煒, 趙德, 韓婧 申請人:東南大學