本發(fā)明涉及一種城市道路公交信號優(yōu)先方法。

背景技術(shù)：

在大力發(fā)展公共交通的當下，公交信號控制優(yōu)先技術(shù)的應用對于提高公交車輛路網(wǎng)通行效率、減少延誤起到重要作用。公交信號優(yōu)先控制方式在信號控制交叉口為公交車提供時間上的優(yōu)先通行權(quán)，使其領(lǐng)先于其他社會車輛率先通過交叉口，減少了排隊等待時間和損失延誤。相位插入、綠燈延長、紅燈早斷等主動式的公交優(yōu)先方式較為常用。

其中，在各類公交優(yōu)先策略中，公交專用相位插入是普遍應用的公交優(yōu)先管控手段，根據(jù)實時的公交車輛檢測情況在原有的信號控制方案中當前相位和下一相位之間即時插入一個公交專用相位。這種強制性的相位插入方式通常未考慮社會車輛的運行狀態(tài)，影響信號控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可能對原有的交叉口通行秩序產(chǎn)生干擾，直接影響交叉口的通行能力。當前應用中的大多信號機為保障系統(tǒng)穩(wěn)定性，設(shè)置了多重保護機制，如降低相位插入的執(zhí)行優(yōu)先級、拒絕執(zhí)行方案切換時刻的相位插入指令等，相位插入的公交優(yōu)先方式可靠性因此受到影響。

鑒于實際應用中的公交相位插入存在的種種問題以及信號機的應用保護機制對公交優(yōu)先執(zhí)行的限制，本發(fā)明提出一種改進的公交信號優(yōu)先控制方法，一方面權(quán)衡公交優(yōu)先獲得效益與由此引發(fā)的交叉口通行能力損失二者關(guān)系，另一方面提高信號控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及公交優(yōu)先策略的實施可靠性，不同于傳統(tǒng)的當前相位后即時插入公交專用相位的優(yōu)先方式，而是為公交車提供領(lǐng)先于同轉(zhuǎn)向社會車的優(yōu)先通行權(quán)，使其提前起步，減少公交車在交叉口等待時間亦為其留足啟動時間，為公交車提供較為暢通的下游行駛路段，同時減少因公交專用相位插入而對其他轉(zhuǎn)向車輛通行的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種城市道路公交信號優(yōu)先方法，解決公交信號優(yōu)先在應用中存在的常見問題：(1)公交優(yōu)先相位即時插入影響社會車輛的通行，降低了交叉口信號控制穩(wěn)定性；(2)在主流的信號機應用保護機制限制下，難以執(zhí)行可靠的公交信號優(yōu)先控制。本發(fā)明采用的相位插入方式應用性強，可靠性較高，能夠為公交車的優(yōu)先通行提供保障。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種城市道路公交信號優(yōu)先方法，采用相位鎖定機制為公交車輛提供領(lǐng)先于同向社會車輛的優(yōu)先通行權(quán)，具體包括以下步驟，

S1、將公交線路經(jīng)過的信號交叉口進口道的右轉(zhuǎn)車道設(shè)置為右轉(zhuǎn)合乘的公交優(yōu)先車道，即駛?cè)朐撨M口道的公交車與其右轉(zhuǎn)社會車共用右轉(zhuǎn)車道，在不對右轉(zhuǎn)車輛進行控制的前提下，允許直行公交車利用右轉(zhuǎn)專用車道，越過同向車流的排隊；

S2、若檢測到公交車輛駛?cè)胄盘柦徊婵诠粌?yōu)先車道，向信號控制中心發(fā)送公交優(yōu)先申請；

S3、信號控制中心獲取交叉口信號機執(zhí)行的信號配時方案，分析公交車到達路口停車線時的信號控制相位p₁；

S4、對于公交通行方向放行相位p₂與公交車到達路口停車線時的信號控制相位p₁不一致的情況，啟動相位插入式公交信號優(yōu)先，根據(jù)p₂與p₁在信號控制周期內(nèi)執(zhí)行先后關(guān)系，確定公交專用相位p₀的插入方式；

S5、信號控制中心向路口信號機發(fā)送相位鎖定指令，公交專用相位p₀執(zhí)行結(jié)束后，控制中心向信號機發(fā)送相位解鎖指令，恢復原有信號控制方案。

進一步地，步驟S4中，確定公交專用相位p₀的插入方式，具體為：(1)若公交車到達路口停車線時的信號控制相位p₁先于公交通行方向放行相位p₂，即公交車到達停車線時本周期內(nèi)公交車通行方向的放行相位尚未執(zhí)行，則在尚未執(zhí)行的p₂前插入公交專用相位p₀；(2)若公交車到達路口停車線時的信號控制相位p₁后于公交通行方向放行相位p₂，即公交車到達停車線時本周期內(nèi)公交車通行方向的放行相位已經(jīng)執(zhí)行，則在下一周期的p₂前插入公交專用相位。

進一步地，步驟S2中，公交車輛檢測方式包括車輛識別或車輛定位，其中車輛識別依托路口布設(shè)的車輛識別設(shè)備實現(xiàn)；車輛定位通過對公交車實時定位數(shù)據(jù)的處理和分析實現(xiàn)。

進一步地，步驟S3中，對于采用車輛識別設(shè)備進行公交車檢測的實施情況，根據(jù)車輛檢測點所在斷面距停車線斷面的距離以及公交車在信號交叉口進口道的平均行駛速度進行行程時間的估計，根據(jù)車輛檢測時刻信號機控制階段與相位放行情況，預估車輛到達停車線時的放行相位；對于采用車輛定位方式進行公交車檢測的實施情況，則在進口道設(shè)置虛擬檢測斷面，根據(jù)車輛定位坐標到達虛擬檢測斷面時的行駛速度以及虛擬檢測斷面與停車線斷面的間距，估計車輛到達停車線的時間，并預估車輛到達停車線時刻信號機的放行相位。

進一步地，公交專用相位p₀的時長根據(jù)公交車起步時長以及交叉口通行距離確定。

進一步地，公交通行方向的放行相位設(shè)置在信號周期內(nèi)的第一階段之后，以避免在周期最后一個階段結(jié)束后進行相位鎖定操作。

進一步地，步驟S5中，相位鎖定指令包括鎖定時刻、鎖定相位序號，其中鎖定時刻根據(jù)步驟S3的分析結(jié)果確定，相位序號根據(jù)公交專用相位p₀在信號機中的設(shè)置情況確定。

本發(fā)明的有益效果是：該種城市道路公交信號優(yōu)先方法，從公交優(yōu)先應用角度出發(fā)，克服了傳統(tǒng)的公交優(yōu)先相位插入方法的若干問題，通過在公交通行方向放行相位前插入公交專用相位，達到公交車領(lǐng)先于同方向社會車輛的優(yōu)先效果，減少了因公交專用相位插入對其他社會車輛通行造成的干擾，亦能滿足公交車優(yōu)先通行的需求。同時本發(fā)明所述的公交信號優(yōu)先方法實際應用性強、操作簡單，保障了公交優(yōu)先管控措施的執(zhí)行可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例城市道路公交信號優(yōu)先方法的流程示意圖。

圖2是實施例中某交叉口五階段八相位的信號控制方案示意圖。

圖3是實施例中公交優(yōu)先執(zhí)行的信號控制方案示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

實施例城市道路公交信號優(yōu)先方法，通過改進傳統(tǒng)的公交優(yōu)先方式，將公交優(yōu)先設(shè)置為公交車領(lǐng)先于同方向社會車，通過右轉(zhuǎn)合成的公交專用車道以及在其原有通行相位前插入公交專用相位，使公交車優(yōu)先通過交叉口，一方面保證公交車前方通行路段的暢通性，減少社會車輛對其通行干擾，另一方面減少公交優(yōu)先相位插入對交叉口信號控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，保持正常的交叉口各流向車輛通行秩序。

實施例

一種城市道路公交信號優(yōu)先方法，采用相位鎖定機制，如圖1，其具體步驟包括：

S1、將公交線路經(jīng)過的信號交叉口進口道的右轉(zhuǎn)車道設(shè)置為右轉(zhuǎn)合乘的公交優(yōu)先車道，即駛?cè)朐撨M口道的公交車與其右轉(zhuǎn)社會車共用右轉(zhuǎn)車道，在不對右轉(zhuǎn)車輛進行控制的前提下，允許直行公交車利用右轉(zhuǎn)專用車道，越過同向車流的排隊。

S2、若檢測到公交車輛駛?cè)胄盘柦徊婵诠粌?yōu)先車道，向信號控制中心發(fā)送公交優(yōu)先申請。公交車輛檢測方式包括車輛識別和車輛定位，其中車輛識別主要依托路口布設(shè)的車輛識別設(shè)備實現(xiàn)，如RFID設(shè)備讀取公交車輛電子標簽、視頻檢測設(shè)備識別車輛車牌號碼以及車型；車輛定位通過對公交車實時定位數(shù)據(jù)的處理和分析實現(xiàn)。

S3、信號控制中心獲取交叉口信號機執(zhí)行的信號配時方案，分析公交車到達路口停車線時的信號控制相位p₁。具體地，對于采用車輛識別設(shè)備進行公交車檢測的實施情況，根據(jù)車輛檢測點所在斷面距停車線斷面的距離以及公交車在信號交叉口進口道的平均行駛速度進行行程時間的估計，根據(jù)車輛檢測時刻信號機控制階段與相位放行情況，預估車輛到達停車線時的放行相位；對于采用車輛定位方式進行公交車檢測的實施情況，則在進口道設(shè)置虛擬檢測斷面，根據(jù)車輛定位坐標到達虛擬檢測斷面時的行駛速度以及虛擬檢測斷面與停車線斷面的間距，估計車輛到達停車線的時間，并預估車輛到達停車線時刻信號機的放行相位。

S4、對于公交通行方向放行相位p₂與p₁不一致的情況，啟動相位插入式公交信號優(yōu)先，根據(jù)p₂與p₁在信號控制周期內(nèi)執(zhí)行先后關(guān)系，確定公交專用相位p₀的插入方式：(1)若p₁先于p₂，即公交車到達停車線時本周期內(nèi)公交車通行方向的放行相位尚未執(zhí)行，則在尚未執(zhí)行的p₂前插入公交專用相位p₀；(2)若p₁后于p₂，即公交車到達停車線時本周期內(nèi)公交車通行方向的放行相位已經(jīng)執(zhí)行，則在下一周期的p₂前插入公交專用相位p₀；實施中，公交專用相位的時長一般取6s～8s，根據(jù)公交車一般起步時長以及交叉口通行距離確定。

S5、信號控制中心向路口信號機發(fā)送相位鎖定指令，包括鎖定時刻、鎖定相位序號，其中鎖定時刻根據(jù)S3的分析結(jié)果確定，相位序號根據(jù)公交專用相位p₀在信號機中的設(shè)置情況確定；相位p₀執(zhí)行結(jié)束后，控制中心向信號機發(fā)送相位解鎖指令，恢復原有信號控制方案。

受信號機應用保護機制的影響，為避免因方案切換而造成的信號機拒絕執(zhí)行相位鎖定操作，信號控制方案中的公交通行方向的放行相位需設(shè)置在信號周期內(nèi)的第一階段之后，避免在周期最后一個階段結(jié)束后進行相位鎖定操作。

示例說明如下：

某交叉口的信號控制方案如圖2所示，為五階段八相位，周期時長為150秒，經(jīng)過該交叉口的公交線路為東西直行方向，對應的正常放行階段為階段4，執(zhí)行相位5、7(即東西直行相位)。如圖3，根據(jù)該交叉口的東西直行通行距離以及公交車類型，配置公交專用相位為相位9：東直行(8s)、相位10：西直行(8s)。在交叉口東西進口道路側(cè)距停車線60米的位置布設(shè)RFID檢測設(shè)備，通過讀取車輛電子標簽識別公交車駛?cè)肭闆r。

某時刻，交叉口東進口道右轉(zhuǎn)合乘車道檢測到公交車駛?cè)?，發(fā)出公交優(yōu)先請求。根據(jù)RFID安裝位置與停車線距離，估算車輛到達停車線時間，計算結(jié)果顯示車輛到達交叉口時信號機放行階段為階段2，控制中心在原控制方案的第四階段的相位7前插入相位9，即東直行的公交專用相位。公交車優(yōu)先于其他東向西直行社會車輛，率先通過交叉口，并駛?cè)胂掠温范巍?/p>