[发明专利]一种基于车载人数的公交信号优先系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明创造属于智能交通领域，尤其是涉及一种公交信号优先系统。

背景技术

提升公交的运行效率，节省公交单次运行时间，提高公交到站准点率是当前公交系统需要解决的一个常见问题。通常靠站服务时间和交叉路口红绿灯信号是决定公交是否延误的主要原因。解决公交在交叉路口因红灯信号而延误的问题，一般是对路口信号进行控制，通过各种优先通行策略，在信号协调控制原则下，适当提供公交优先通行的条件，即当公交到达路口时，可以绿灯直行。这可以减少公交路口延误，节省通行时间。

公交信号优先系统的目的是减少停车次数与等待时间，实现公交车在交叉口的时间优先。因为公交车与社会车辆在交叉口的通行权存在冲突，如何在实现公交信号优先的同时，将对社会车辆的影响控制在合理的范围内，是公交信号优先系统成功与否的关键。

现有技术主要缺陷为没有处理好公交车与社会车辆在交叉口通行权的矛盾，或频繁切换相位导致交叉口拥堵，或未根据交叉口不同时段的交通流量分别设定合适的策略，或未提供较高的优先效率。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种基于车载人数的公交信号优先系统及控制方法，根据不同交叉口的需求，调整发出优先请求的触发人数，避免对社会车辆造成明显影响的前提下，为公交车辆提供较高的优先效率，尤其针对不依赖公交专用道的、与社会车辆混行的、多线路多相位需求的公交车辆信号优先。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种基于车载人数的公交信号优先系统，包括安装于公交车上的OBU、车载主机、GPS及客流计，客流计和GPS均连接车载主机，OBU与车载主机通信，且用于获取车载主机中的车辆信息及车载人数且发出优先请求信号；还包括设置于交叉口处的RSU和优先申请接入设备，OBU与RSU通信，RSU与优先申请接入设备通信，RSU用于将从OBU获取的车辆信息、车载人数及优先请求信号传送至优先申请接入设备，优先申请接入设备内置有人数对比模块及请求间隔模块，请求间隔模块用于设置优先申请设备接收单辆公交所发出的优先请求信号的时间间隔，人数对比模块用于对比各相位的公交车载人数的总和并生成对比结果，优先申请接入设备根据优先请求信号及车载人数对比结果生成优先控制信号，其连接信号控制器并将优先控制信号传送至信号控制器中，信号控制器连接信号灯并根据优先控制信号调整信号灯的相位。

其中，客流计包括上车刷卡机和下车刷卡机，上车刷卡机与下车刷卡机均连接车载主机，车载主机可根据刷卡消费记录统计上车人数及下车人数，当前车载人数即为上车人数和下车人数的差值。

其中，OBU内置有Zigbee发射模块，RSU内置有Zigbee接收模块，OBU与RSU通过Zigbee无线传输通信，Zigbee接收模块通过串口与优先申请接入设备通信。

进一步，优先申请接入设备还包括清理模块，清理模块与Zigbee接收模块通信，清理模块用于根据GPS对公交定位且当公交通过交叉口坐标后清除该公交的优先请求。

进一步，优先申请接入设备通过网络连接至信号控制平台，信号控制平台连接信号控制器，信号控制平台用于统计单个交叉口的未处理优先请求数量并设定各交叉口处优先申请接入设备所适用公交优先策略。

本发明创造还提供一种应用于上述基于车载人数的公交信号优先系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.客流计实时统计车载人数并发送至车载主机，OBU在公交行至交叉口附近时主动向RSU发送车辆信息及优先请求信号，RSU将车辆信息及优先请求信号传送至优先申请接入设备；

S2.根据交叉口的交通状况设定优先申请接入设备中请求间隔模块的参数，OBU根据请求间隔模块的参数设定优先请求信号的触发人数，优先申请接入设备根据请求间隔模块的请求间隔时间接收各辆公交发出的优先请求；

S3.优先申请设备中的人数对比模块对比各相位的公交车载人数总和，并向信号控制器发出优先控制信号，调控信号灯允许车载人数最多的相位的公交优先通行。

进一步，S2中，优先申请接入设备通过网络将车辆信息及优先请求信号发送至信号控制平台，信号控制平台统计单个交叉口的未处理优先请求数量，并将优先请求信号的平均触发间隔时间与优先申请接入设备的请求间隔时间的比率设置为略大于1，获得OBU发出优先请求的触发人数。

进一步，用户可对信号控制平台进行加权设定，信号控制平台根据加权设定直接控制信号灯转换至所需相位。