改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的公交車行駛速度控制方法
【專利摘要】改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的公交車行駛速度控制方法，包括：以公交車沿線的信號燈配時、車輛平均行駛速度以及路段允許的最大車速為約束條件，以公交準(zhǔn)點(diǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型；采集各個路段的道路空間信息，即步驟1所建模型涉及到的變量信息；將采集到的信息代入所建模型中求解最優(yōu)方案，即求出交通狀況良好路段公交車的最佳行駛速度，所述的交通狀況良好路段即滿足的路段，為第i個路段的車輛平均速度，vmi表示第i個路段的臨界速度，即交通流量達(dá)到極大時的速度，公交司機(jī)以此速度為準(zhǔn)調(diào)整駕駛速度；設(shè)定信息更新頻率f即單位時間內(nèi)信息的更新次數(shù)，每經(jīng)過一個更新周期T(T＝1/f)更新采集數(shù)據(jù)及模型計算結(jié)果，直至到達(dá)下一個站點(diǎn)為止；待公交車在站點(diǎn)?？亢髥忧靶袝r，數(shù)據(jù)更新過程重新啟動，同時司機(jī)隨方案變化調(diào)整行駛速度。
【專利說明】改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的公交車行駛速度控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公交管理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種通過控制行駛速度以改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活節(jié)奏加快，人們越來越關(guān)心出行效率，故公交車準(zhǔn)點(diǎn)率直接影響了居民的出行選擇，如果公交準(zhǔn)點(diǎn)率太低，乘客出行時間得不到保證，人們就會放棄公交出行。在實(shí)際中公交準(zhǔn)點(diǎn)率很難保證，受道路條件，天氣條件及線路自身等影響，許多線路經(jīng)常出現(xiàn)行車大間隔、跑群車、串車現(xiàn)象。
[0003]而目前國內(nèi)外針對晚點(diǎn)實(shí)時調(diào)整的研究還不多，為數(shù)不多的研究主要集中在行程時間可靠度和公交全程準(zhǔn)時性方面，較少對公交在各站點(diǎn)間的運(yùn)行情況進(jìn)行細(xì)致研究。現(xiàn)有的提高公交準(zhǔn)點(diǎn)率的方式主要有:調(diào)整公交車的發(fā)車間隔，調(diào)整公交車發(fā)車的時刻，實(shí)行區(qū)間跨線聯(lián)運(yùn)。這些方法都是憑借調(diào)度工作者的經(jīng)驗(yàn)對已經(jīng)出現(xiàn)晚點(diǎn)情況的公交運(yùn)行做出一種粗略的調(diào)整，實(shí)時動態(tài)性較差，不能應(yīng)對所有復(fù)雜多變的交通狀況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提出一種改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的行駛速度控制方法。
[0005]通過實(shí)時獲取道路空間信息，在分析公交車行駛路線交通狀況的基礎(chǔ)上給出公交各路段的行駛速度方案，盡可能減少公交車到達(dá)各站點(diǎn)的延誤時間。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下方案:
[0007]改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的公交車行駛速度控制方法，包括:
[0008]步驟1.以公交車沿線的信號燈配時、車輛平均行駛速度以及路段允許的最大車速為約束條件，以公交準(zhǔn)點(diǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型。
[0009]步驟2.采集各個路段的道路空間信息，即步驟I所建模型涉及到的變量信息。
[0010]步驟3.將采集到的信息代入所建模型中求解最優(yōu)方案，即求出交通狀況良好路段公交車的最佳行駛速度，所述的交通狀況良好路段即滿足R 的路段，?7,為第i個路段的車輛平均速度，Vmi表示第i個路段的臨界速度，即交通流量達(dá)到極大時的速度，公交司機(jī)以此速度為準(zhǔn)調(diào)整駕駛速度。
[0011]步驟4.設(shè)定信息更新頻率f即單位時間內(nèi)信息的更新次數(shù)，每經(jīng)過一個更新周期τ(τ= ι/f)更新采集數(shù)據(jù)及模型計算結(jié)果，直至到達(dá)下一個站點(diǎn)為止。待公交車在站點(diǎn)停靠后啟動前行時，數(shù)據(jù)更新過程重新啟動，同時司機(jī)隨方案變化調(diào)整行駛速度。
[0012]其中，步驟I所述的以公交車沿線的信號燈配時、車輛平均行駛速度以及路段允許的最大車速為約束條件，以公交準(zhǔn)點(diǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型，包括:
[0013]1.1分析影響公交準(zhǔn)點(diǎn)率的特征因素，確定特征因素矩陣。影響公交車站點(diǎn)間行駛時間的主要因素包括行駛路線中的第j個交叉口延誤時間L ;第i個路段的長度Si，特別地，S1為公交車所在位置與所要經(jīng)過的最近路段節(jié)點(diǎn)的距離；在第i個路段公交車行駛速度Vi;公交行駛當(dāng)前時刻Tn ;時刻表中公交到達(dá)第I個站點(diǎn)的時刻I；;第i個路段的車輛平均速度V,。所以，設(shè)計變量確定為I = [ A，Tj，I,, tI , I巧]。
[0014]1.2根據(jù)特征因素建立紅燈時間和公交行駛速度范圍的數(shù)學(xué)模型。
[0015]a.設(shè)[T#，Tjg]表示第j個交叉口信號燈為紅燈的時間區(qū)間，k表示交叉口序號，t表示到達(dá)第j個交叉口要經(jīng)過的路段總數(shù)，則

【權(quán)利要求】
1.改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率的公交車行駛速度控制方法，包括: 步驟1.以公交車沿線的信號燈配時、車輛平均行駛速度以及路段允許的最大車速為約束條件，以公交準(zhǔn)點(diǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型； 步驟2.采集各個路段的道路空間信息，即步驟I所建模型涉及到的變量信息； 步驟3.將采集到的信息代入所建模型中求解最優(yōu)方案，即求出交通狀況良好路段公交車的最佳行駛速度，所述的交通狀況良好路段即滿足6 >1'?;的路段，V,為第i個路段的車輛平均速度，Vmi表示第i個路段的臨界速度，即交通流量達(dá)到極大時的速度，公交司機(jī)以此速度為準(zhǔn)調(diào)整駕駛速度； 步驟4.設(shè)定信息更新頻率f即單位時間內(nèi)信息的更新次數(shù)，每經(jīng)過一個更新周期T (T=Ι/f)更新采集數(shù)據(jù)及模型計算結(jié)果，直至到達(dá)下一個站點(diǎn)為止；待公交車在站點(diǎn)停靠后啟動前行時，數(shù)據(jù)更新過程重新啟動，同時司機(jī)隨方案變化調(diào)整行駛速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟I所述的以公交車沿線的信號燈配時、車輛平均行駛速度以及路段允許的最大車速為約束條件，以公交準(zhǔn)點(diǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型，包括: .1.1分析影響公交準(zhǔn)點(diǎn)率的特征因素，確定特征因素矩陣；影響公交車站點(diǎn)間行駛時間的主要因素包括行駛路線中的第j個交叉口延誤時間L ;第i個路段的長度Si,特別地，S1為公交車所在位置與所要經(jīng)過的最近路段節(jié)點(diǎn)的距離；在第i個路段公交車行駛速度Vi ；公交行駛當(dāng)前時刻Tn ;時刻表中公交到達(dá)第I個站點(diǎn)的時刻第i個路段的車輛平均速度所以，設(shè)計變量確定為I = K，Tj, T11, ,, V,，v;]; .1.2根據(jù)特征因素建立紅燈時間和公交行駛速度范圍的數(shù)學(xué)模型； a.設(shè)[T#，Tjg]表示第j個交叉口信號燈為紅燈的時間區(qū)間，k表示交叉口序號，t表示到達(dá)第j個交叉口要經(jīng)過的路段總數(shù)，則
b.當(dāng)5?時，在該路段公交車車速在一定范圍內(nèi)可由司機(jī)決定但不能超過路段允許的最大速度；當(dāng)5 <^,.時，車輛不能自由行駛，則行駛速度由當(dāng)前路段的平均行駛速度決定；所以，公交車行駛速度的范圍為
為路段i允許的最大速度



Vy < Vmi .1.3建立公交車行駛速度控制模型，該模型通過求解公交車在交通狀況良好路段的最佳速度以改善公交準(zhǔn)點(diǎn)率； 建立模型的目的是求解最優(yōu)行駛速度方案使公交車到站時刻與時刻表上的時間盡可

mq ^能地趨于一致，故以二者的時間差ΛΤ為目標(biāo)函數(shù)，
為該目標(biāo)函數(shù)的最小值，m為到達(dá)第I個站點(diǎn)前經(jīng)過的交叉口數(shù)量，q為第I個站點(diǎn)前經(jīng)過的路段數(shù)量，通過求解AT的最小值確定Vi。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2中采集各個路段的道路空間信息包括: .2.1利用衛(wèi)星定位設(shè)備采集公交車輛及各個交叉口的位置坐標(biāo)信息，從而可以計算獲得公交車將要經(jīng)過的各路段長度Si ； .2.2 V1、[7:., 7'J、Vffli和Vmi等信息通過環(huán)形線圈車輛檢測器、雷達(dá)、視頻測速技術(shù)等交通感知方法以及交通信號控制系統(tǒng)中采集、計算并獲取。
【文檔編號】G08G1/0962GK104183147SQ201410377729
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】董紅召, 孔娟娟, 劉冬旭, 陳寧 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)