[发明专利]一种长站距公交站间单向分段绿波信号设置方法

说明书

技术领域

本发明属于城市交通的公交信号控制领域，涉及一种公交停靠站站间单向分段式的绿波设置方法。

背景技术

随着我国快速城镇化和机动化发展，交通需求呈几何级数增长，交通拥堵日益严重，交通事故频繁发生，交通能源消耗和污染物排放不断加剧。无论在提高运输效率、缓解交通拥堵，还是在节能减排、可持续发展方面，公共交通都具有无可比拟的优势，优先发展城市公共交通已成为全社会的广泛共识。然而，我国城市公共交通当前的实际情况与国家需求及《国家中长期科学和技术发展规划纲要》制定的目标之间仍存有巨大差距，无法有效引导非机动化为主体的交通结构向以公交为主体的交通结构的转型。

通过信号协调控制，设置公交绿波是提高公交运行效率的有效途径。公交绿波区别于社会车辆的绿波，与公交停靠站关系紧密，不仅要考虑交叉口间的信号协调，也要考虑停靠站对绿波的影响。

城市交通拥堵主要发生在早晚居民出行的高峰时刻，高峰时刻城市交通的“潮汐现象”十分明显，即双向交通流量不均衡性显著。对于公共交通来说，高峰时刻双向的公交需求差异较大，某一方向的公交需求将会快速上升。高峰时刻双向公交绿波难以实现，同时双向公交绿波也不能很好的契合“潮汐交通”的特点，对公交需求较大的方向设置单向公交绿波可以有针对性的缓解“潮汐交通”造成的问题。

本发明方法针对站间含多个交叉口的长站距公交停靠站，考虑停靠站对公交绿波的影响以及高峰时刻城市交通特性，提出了一种站间单向分段式公交绿波的设置方法，通过交叉口的分组处理、组内组间交叉口信号相位差的协调控制以及发车时间的调节，保障公交车的快速高效运行，同时提高公交服务水平以及乘客的出行效率，增强公交吸引能力同时缓解道路拥堵。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种可缓解单向公交需求快速上升和拥堵问题，提高公交运行效率的长站距公交站间单向分段绿波信号设置方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的长站距公交站间单向分段绿波信号设置方法，包括如下步骤：

步骤1：采集包含首末站的公交停靠站数量N_a，按公交车行驶方向编号n_i，i＝1，2，…，N_a，采集公交首末站之间交叉口数量N_b，按公交车行驶方向编号S_j，j＝1，2，…，N_b，确定相邻公交停靠站n_i与ni+1之间交叉口数量N_i，并以N_i为判定条件判断是否设置单向分段绿波信号；当N_i≥3时，符合设置要求，转至步骤2；否则，不设置单向分段绿波信号，流程结束；

步骤2：确定交叉口信号周期及配时。采集每个交叉口总的交通流量比率Y_j、每周期总损失时间L_j，利用韦伯斯特方程得到交叉口S_j的初始信号周期采集每个交叉口公交车行驶方向的交通流量比率y_j，得到交叉口S_j公交车行驶方向的初始绿灯时间确定信号周期最大值C_m＝maxC′_j，统一交叉口S_j信号周期为C_j＝C_m，确定绿灯时间

步骤3：根据站间交叉口分组方法，对所有交叉口进行分组处理，确定各分组组别；

步骤4：根据组内信号相位差设置方法，确定各组别内部非控制交叉口与控制交叉口之间的信号相位差；

步骤5：根据组间信号相位差协调方法，确定各组别间相邻交叉口的信号相位差；

步骤6：根据发车时刻调整方法，确定公交车在首末站的出发时间。

本发明中，步骤3中提及的站间交叉口分组方法是指，选取公交停靠站n_i与n_i+1之间的交叉口S_j，S_j+1，…，S_j+k，这些交叉口包括公交停靠站n_i下游第一个交叉口但不包括公交停靠站n_i+1下游第一个交叉口；将选取的交叉口归于同一组别，将停靠站n_i记为组别O_i，相邻停靠站之间交叉口数量即为N_i＝k+1；以此类推，确定所有交叉口的分组组别。

本发明的步骤4中提及的组内信号相位差设置方法，包括如下步骤：