[发明专利]一种高密度路网地区的干线公交站间绿波设计系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，特别涉及一种高密度路网地区的干线公交站间绿波设计系 统。

背景技术

随着城市化进程的快速发展，城市道路网络建设愈加集中和密集，尤其在现代化水平较高的 城市，其经济发达的中心城区普遍存在大规模的高密度路网。高密度路网拥有类“蜈蚣”的 形态，通常是一条城市主干线充当其“主体躯干”，多条支线道路正交组成其“手足”，具有 交叉口间距小、路段长度短、路网密度大等特点。

高密度路网地区经济产业发达、人口密度大、交通负荷重，属于城市公共交通重要覆盖和服 务区域。为实现居民出行方式由个体交通向公共交通的快速转变，减轻道路交通负荷，保障 交通顺畅运行，提高公交车辆运营效率，改善公交服务水平，是城市交通管理部门的重中之 重。然而，高密度路网地区交叉口间距较小、道路布设密集，由于交通信号管制等因素，公 交车辆时走时停，存在极大的交叉口停车延误，严重影响了其行驶速度和运营准点率，给公 交服务水平的提升和公交出行竞争力的提高带来极大困难。低效率的公交运营现状导致更多 的出行者选择个体交通工具出行，愈来愈多的机动车驶入高密度路网地区，交通拥堵、交通 环境、交通安全等严重困扰着高密度路网地区商业功能的发挥。为摆脱这种恶性循环的怪圈， 针对高密度路网地区公共交通系统效能提升的技术研发与实施，正成为交通管理者的首要任 务。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种在较小扰动社会车辆通行的前提下，最大化 地提高公交车辆的运营效率的干线公交站间绿波设计系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高密度路网地区的干线公交站间绿波设计系统，包括如下步骤：

(A)采集高密度路网地区的干线道路基础信息数据、混合交通历史运营数据、公交系统历 史运营数据和公交系统实时运营数据；

(B)根据步骤(A)采集的高密度路网地区的干线道路基础信息数据和混合交通历史运营 数据，应用韦伯斯特信号配时方法，设计交叉口信号配时方案；

(C)根据步骤(B)设计的交叉口信号配时方案和步骤(A)中采集的公交车辆历史运营数 据，设计交叉口信号相位差；

(D)根据步骤(A)中采集到高密度路网地区的干线道路基础信息数据和公交系统实时运 营数据，预估公交车驶离站点时刻和到达下游第一个交叉口的时刻；

(E)根据步骤(B)设计的交叉口信号配时方案、步骤(C)设计的交叉口信号相位差和步 骤(D)预估的公交车到达站点下游第一个交叉口的时刻，判断公交车是否可以在交叉口群 享受绿波行驶，若可以享受绿波行驶，则进入步骤(G)，否则进入步骤(F)；

(F)根据步骤(B)～步骤(E)的计算结果，在满足乘客上下车需求的情况下，实时调整公 交车在站点的停靠时间，保障其在下游交叉口群间可享受绿波行驶；

(G)根据步骤(A)采集到的数据，更新高密度路网地区公交系统的实时运营数据。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤(A)中，高密度路网地区的干线道路基础信息数据 包括两相邻站点间的交叉口数目n、路段长度L_i(i＝1,2,…,n)、站点与其下游第一个交 叉口间的距离d；混合交通历史运营数据包括社会交通、公共交通、非机动车和行人在在 交叉口i的历史流量与流向；公交系统历史运营数据包括公交车的最大运营速度V_max和最小 运营速度V_min、公交站点的乘客到达率λ、公交乘客的平均上车时间α和平均下车时间β； 公交系统实时运营数据包括公交车的发车间隔h、公交车的实时到站时间t_arr。

进一步地，所述步骤(B)包括如下步骤：

(B1)对各交叉口实施信号配时

根据社会交通、公共交通、非机动车和行人在在交叉口i的历史流量与流向，应用韦伯斯特 信号配时方法，对高密度路网地区相邻站点间的各交叉口分别设计信号配时方案；

(B2)统一交叉口群的信号周期

定义相邻站点间的n个交叉口为一个交叉口群，选取交叉口群中交通负荷最大交叉口为控制 交叉口，以该交叉口的信号周期为该交叉口群的公共信号周期T，调整其它交叉口的信号 周期与公共信号周期相同。

进一步地，所述步骤(C)包括如下步骤：

(C1)公交车在路段上的行驶时间为：