[发明专利]一种基于驻站时间的专用道公交优先干线协调控制方法

说明书

本发明为一种基于驻站时间的专用道公交优先干线协调控制方法，其考虑独立的专用道公交优先干线协调情况下，各交叉口间协调不受社会车辆的影响，且相对于社会车辆干线协调来说，相邻交叉口配时变化时专用道公交运行状态较易判断，分析公交驻站时间的分布情况以及置信区间估计，结合公交运行速度及公交行驶路径等得出专用道公交运行时空轨迹，然后考虑行程时间、相位差等约束条件确定公交车通过下游交叉口的概率及期望，通过离线控制和主动控制相结合的方法实施公交信号优先干线协调，减少了车辆的延误时间，提高了公交车的运行效率。

技术领域

本发明是关于公交优先的控制方法，主要是针对独立的专用道公交优先进行协调控制，属于城市道路交通信号控制领域。

背景技术

目前公交优先的发展受到多种因素的制约，如受道路资源有限和机动车数量增多等，多数城市公共交通出行比率较低，公交车辆服务水平较差，准点率低等，致使很多出行者不选择公交出行，公交没有完全有效发挥其对交通的疏散作用。因此，我们必须寻求可行的办法来解决公共交通现有的问题。

在城市道路中，影响交通状况的位置主要是道路交叉口，公交车相对于其他车辆来说有载客量大、运行速度慢等特点，如果公交车在道路交叉口不能顺利通过会产生更多的延误，因此分析公交优先的难点主要是在交叉口上。如果公交车可以在一个甚至多个交叉口都顺利通过，交通延误就会大幅度减小，整条线路的运行时间也相应的减小，这就保障了公交车的准点率和服务水平。

针对公交优先控制系统的多数研究是以单个交叉口为目标的协调控制，但是基于多公交信号优先和干线协调控制的研究较少，公交车在道路上行驶需要连续的通过多个紧密联系的交叉口，因此要综合考虑整体的协调效果，设计交叉口群的公交优先控制模型，即干线公交优先协调控制方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于驻站时间的专用道公交优先干线协调控制方法，考虑独立的专用道公交优先干线协调情况下，各交叉口间协调不受社会车辆的影响，结合公交运行速度及公交行驶路径等得出专用道公交运行时空轨迹，然后考虑行程时间、相位差等约束条件确定公交车通过下游交叉口的概率及期望，该方法具体采用以下步骤：

(1)计算公交车在两交叉口之间的行驶时间

两个交叉口间距离为L_ab，公交车平均行驶速度为V_B，进站加速度为a，那么在两交叉口的行程时间：

式中：t_s为公交驻站时间区间；t_±为公交车加减速延误；V_B为公交车速度；a为公交车加速度；

(2)确定公交车通过下游交叉口的概率及期望

在驻站时间的置信区间[t_s1，t_s2]下，公交车在两交叉口的行程时间T_ab划分为T_ab1、T_ab2：

公交车经过交叉口a的时刻为t_a，根据驻站时间置信区间定义两端点分别为t_s1、t_s2时，公交车到达下游交叉口的时间区间为[t_d1，t_d2]，两交叉口相位差为β_i，公共周期为C，绿灯时间为g，则：

计算i个交叉口中每辆车在绿灯区间a、绿灯和红灯交叉区间b、红灯区间c的通行概率λ_im：

式中：g_s为绿灯结束时刻；