[发明专利]交叉口公交优先时空资源动态调配方法

权利要求书

1.一种交叉口公交优先时空资源动态调配方法，基于信号灯组优化控制逻辑，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)、对具备公交专用车道的交叉口进口车道的交通组织和功能区域进行重新编排设计，将交叉口进口车道沿车辆的行驶路径依次划分为预信号控制区、车辆变道区和进口道控制区三个功能区域，实现由道路路段公交专用车道向交叉口公交与机动车复用车道的功能过渡；

(2)、将控制交叉口不同通行方向的公交车信号灯组和机动车信号灯组分别作为独立控制个体或单元，将每个公交车信号灯组与由其控制放行的公交车交通流以及设置在交叉口停车线后方并用于获取公交车交通流流量数据的公交车检测器进行一一关联，将每个机动车信号灯组与由其控制放行的机动车交通流以及设置在交叉口停车线后方并用于获取机动车交通流流量数据的机动车检测器进行一一关联，其中根据公交车的行驶路径，将公交车检测器分别设置为不同功能的公交请求点检测器、公交到达点检测器、公交通过点检测器和公交离开点检测器；

(3)、为避免公交车与机动车、非机动车以及行人在交叉口内部发生冲突，通过绿灯间隔矩阵建立相冲突的各信号灯组之间的冲突关系，即计算相冲突的各信号灯组之间的绿灯间隔时间；

(4)、根据已建立的相冲突的各信号灯组之间的冲突关系，建立交叉口各路公交通行方向所对应公交车信号灯组的绿灯放行规则和优先控制逻辑，实时满足交叉口四个方向的直行和左转公交车的信号优先控制需求；

(5)、在预信号控制区设置预信号灯组，当公交到达点检测器没有检测到公交车到达时，预信号灯组绿灯持续启亮，机动车可使用公交专用车道通过交叉口；当公交到达点检测器检测到有公交车到达时，预信号灯组红灯启亮，公交车通过车辆变道区后，预信号灯组恢复绿灯，公交车信号灯组绿灯启亮，机动车可使用公交专用车道通过交叉口，以清空公交专用车道的排队车辆，为公交车提供优先通行权，从而实现交叉口公交专用车道和机动车道的分时复用；交叉口各个方向公交复用信号灯组优先控制逻辑如下：

1)公交请求点检测到有公交车优先请求，交叉口进入公交优先控制状态，此时记录当前正在或将要启亮绿灯的机动车信号灯组，被记录的机动车信号灯组以及与其不冲突的行人或非机动车信号灯组根据其对应的交通流放行需求持续开放绿灯；

2)公交到达点尚未检测到有公交车到达时，若当前启亮绿灯的机动车信号灯组绿灯放行结束，其他方向机动车信号灯组将不放行绿灯，而交叉口所有方向的行人、非机动车信号灯组将获得绿灯通行权，只要有行人或非机动车通行需求即可以开放绿灯；

3)公交到达点检测到有公交车到达时，公交车所在交叉口进口的预信号灯组由绿灯过渡为红灯，待公交车到达公交通过点后方可恢复为绿灯，机动车在预信号控制区排队等候公交车进入交叉口，此时判断公交车通过交叉口的线路是直行还是左转；

4)若公交车通过交叉口的线路是直行，则判断公交车直行复用车道的检测器是否有车辆存在，若是则公交车直行复用信号灯组获得绿灯通行权，并完成绿灯间隔时间过渡后启亮绿灯，与公交通行方向冲突的信号灯组转换为红灯，同方向的机动车直行信号灯组启亮绿灯；若否则待公交车到达公交通过点后公交车直行复用信号灯组再转换为绿灯，与公交通行方向冲突的信号灯组再转换为红灯；

5)若公交车通过交叉口的线路是左转，则判断公交车左转复用车道的检测器是否有车辆存在，若是则公交车左转复用信号灯组获得绿灯通行权，并完成绿灯间隔时间过渡后启亮绿灯，与公交通行方向冲突的信号灯组转换为红灯，同方向的机动车左转信号灯组启亮绿灯；若否则待公交车到达公交通过点后公交车左转复用信号灯组再转换为绿灯，与公交通行方向冲突的信号灯组再转换为红灯；

6)公交离开点检测到有公交车到达时，判断公交车所在线路后续是否还有公交车到达，若是则等待该线路其余公交车到达公交离开点；若否则当前已启亮绿灯的公交复用信号灯组及同方向的机动车信号灯组关闭绿灯；

7)判断交叉口其他方向的公交线路是否有公交请求或有公交等红灯，若是按照公交复用信号灯组绿灯放行规则继续放行其他方向的公交车，并返回步骤1)；若否则交叉口做常规的信号恢复处理；

8)判断公交信号优先控制前所记录的机动车信号灯组对应的机动车交通流是否有长排队，若是则已记录的机动车信号灯组继续获得绿灯通行权，若否则已记录的机动车信号灯组对应下一个将要放行绿灯的信号灯组获得绿灯通行权；

9)交叉口结束公交优先控制状态，机动车、行人及非机动车按既定的绿灯放行规则和控制逻辑继续恢复常规的信号控制；

(6)、根据公交车、机动车、行人和非机动车交通流的实际通行需求动态调整每个信号灯组本身的绿灯启亮时刻和持续时间，实现公交车与机动车、行人、非机动车交通流绿灯放行组合和绿灯持续放行时间的动态调配。

2.根据权利要求1所述的交叉口公交优先时空资源动态调配方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，相冲突的各信号灯组之间的绿灯间隔时间A的计算公式如下：

A＝Y+R

其中，Y为交叉口放行的交通流所对应信号灯组绿灯关闭后黄灯的启亮时间，R为交叉口放行的交通流所对应信号灯组黄灯关闭后，为保证该放行的交通流的尾车通过交叉口，其他信号灯组仍全部保持为红灯的时间。