交叉口多线路公交车辆优先请求冲突协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种交叉口多线路公交车辆优先请求冲突协调控制方法，针对存在多线路公交车辆优先请求冲突的交叉口，综合考虑车辆行程时间延误、优先策略和道路等级等因素，建立了实时多线路优先请求冲突协调控制策略。只有公交车辆的行程时间延误超过一定阈值、优先请求满足限制条件且优先带来的效益要高于其造成的延误时，公交车辆才发请求信号优先，出现多线路优先请求时，利用优先水平评估模型对冲突的优先请求进行排序，给予优先水平最高的线路优先通行权。一方面解决了原有多线路优先请求冲突解决方法的不公平性；另一方面，本发明专利技术方法涉及参数较少且都很容易得到，无需复杂的算法和优化过程等，实用性强，可大幅提高城市公交系统运营效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，针对存在多线路公交车辆优先请求冲突的交叉口，综合考虑车辆行程时间延误、优先策略和道路等级等因素，建立了实时多线路优先请求冲突协调控制策略。只有公交车辆的行程时间延误超过一定阈值、优先请求满足限制条件且优先带来的效益要高于其造成的延误时，公交车辆才发请求信号优先，出现多线路优先请求时，利用优先水平评估模型对冲突的优先请求进行排序，给予优先水平最高的线路优先通行权。一方面解决了原有多线路优先请求冲突解决方法的不公平性；另一方面，本专利技术方法涉及参数较少且都很容易得到，无需复杂的算法和优化过程等，实用性强，可大幅提高城市公交系统运营效率。【专利说明】
本专利技术涉及本专利技术属于交通管理与控制领域，尤其涉及一种交叉口多线路公交车 辆优先请求冲突协调控制方法。
技术介绍
交叉口的等待时间是公交车运营过程中行程时间延误的主要组成部分。因此，若 降低公交车辆在交叉口处的等待时间，那么公交车的服务质量，包括行程时间、准点可靠性 等将会得到很大的提高。公交信号优先系统使得公交车辆在交叉口优先通行，从而其一直 被公认为是减少公交车辆交叉口延误的有效措施。 现有的公交车辆优先控制方法大多集中在单向交通或者仅研究几条公交线路，与 实际情况相差较大。若有多条线路在多个方向上运行，现有研究结果不仅不能很好地引导 公交运行、降低公交车延误，还很有可能会因为不当的优先调整造成交叉口处公交车延误 增加，从而降低整个公共交通系统的服务效率。另外，对于主支线交叉口处，现有的公交优 先控制方法倾向于采用"先到先服务"策略和主干路方向优先通行策略，前者没有照顾到主 干路方向的大流量，后者忽略了支路方向的延误累加也有可能超过主干路方向公交车辆的 延误情况。显然，这两种策略都有损公平性。 因此，现有的公交优先控制方法不能很好地解决因公交车辆在多线路交叉口等待 所带来的行程时间延误的问题。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决因公交车辆在多线路交叉口等待所带来的行程时间延误的问 题，本专利技术提供一种可以大大提高交叉 口处多线路公交车辆的通过效率，而且提高了整个公交系统的服务质量。 本专利技术提供的交叉口公交车辆优先控制方法，包括以下步骤： 1)铺设行程时间检测器和交通流量检测器； 2)利用所述步骤1)中检测到的数据，计算公交车辆行程时间延误TTD、公交车辆 的到达时间窗公交车辆的通过时间窗所述公交车辆的行程时 间延误TTD为公交车辆到达行程检测器的实际时间与理论时间的差值，所述公交车辆的到 达时间窗中下限Kste为公交车以最大速度到达停车线的时间，上限Crf为公 交车以最小速度到达停车线的时间，所述公交车辆的通过时间窗中下限 为交叉口当前相位的最大红灯早断时间，上限％Γκ/为公交车所处相位的最大绿灯延长时 间。 3)根据所述公交车辆行程时间延误TTD、所述公交车辆的通过时间窗] 和公交车所在相位的绿灯截止时间的关系判断公交车辆是否请求信号优先，若请求则进入 步骤4); 4)根据公交车辆到达停车线时间与公交车所在相位的绿灯起始时间和截止时间 的关系确定优先请求申请优先策略的种类，进入步骤5); 5)判断所述优先策略的优先时间是否满足最小绿灯时间和最大优先时间的限制， 满足则进入步骤6); 6)判断优先请求是否具有优先效益，是则产生新的优先请求，进入步骤7); 7)控制中心判断当前周期是否存在优先请求，若不存在，则执行所述步骤6)中产 生的新的优先请求，进入步骤9)，若存在，则进入步骤8); 8)控制中心对比新的优先请求的产生时间和当前周期存在的优先请求的执行时 间，根据对比结果确定执行两者中的一个，进入步骤9); 9)对被执行优先请求的公交车辆进行速度调控。 为了充分考虑交叉口的交通情况，步骤1)中检测器的铺设方式为： 主干路上所有车道上都铺设流量检测器，只在公交专用道上铺设行程时间检测 器，而支路所有车道都要行程时间检测器和流量检测器； 行程检测器布设在距离停车线一定距离的上游； 流量检测器布设在距离行程检测器一定距离的上游。 为了减少优先请求冲突，步骤3)中确定是否请求信号优先的具体步骤为： 若所述公交车行程时间延误TTD很小使得公交车可以在所述绿灯截止时间通过 交叉口，则不请求信号优先； 若所述公交车的行程时间延误TTD使得公交车到达时间超过所述绿灯截止时间， 但可以在所述公交车辆的通过时间窗^范围内通过交叉口，则请求信号优先； 若所述公交车辆的行程时间延误TTD使得公交车到达时间超出所述公交车辆的 通过时间窗Ρλ 的范围，则不请求信号优先。 为了降低优先控制对其他相位的影响，步骤4)中的优先策略包括红灯早断策略 和绿灯延长，确定优先策略的具体步骤为： 若第i相公交车辆到达停车线的时间在第i_l相红灯最大早断时间允许范围内， 则申请第i_l相红灯早断策略； 若第i相公交车辆到达停车线的时间在第i相绿灯最大延长允许范围内，则申请 第i相的绿灯延长策略。 步骤5)中所述最小绿灯时间要满足行人安全过街的需要，所述最大优先时间（绿 灯延长时间或者灯早断时间）满足不造成非优先相位出现过饱和的条件限制。 为了进一步降低优先请求对其他相位的影响，步骤6)中的优先效益为： 优先请求执行后节省的时间TS要大于优先请求执行后给非优先相位车辆带来的 延误TD。 为了更好地处理优先请求冲突，步骤8)的具体步骤为： 若控制中心当前周期内有优先请求，而且新的优先请求的产生时间小于现有优先 请求执行开始时间，则根据本专利技术提出的优先水平评估模型判断产生的新的优先请求和当 前周期内的优先请求的优先级别，执行优先级别高的优先请求，而评估模型同时考虑了主 干路流量较大、车辆较多的因素，具体公式为； 【权利要求】1. 一种，其特征在于，包括以下步 骤： 1) 铺设行程时间检测器和交通流量检测器； 2) 利用所述步骤1)中检测到的数据，计算公交车辆行程时间延误TTD、公交车辆的到 达时间窗公交车辆的通过时间窗所述公交车辆的行程时间延 误TTD为公交车辆到达行程检测器的实际时间与理论时间的差值，所述公交车辆的到达时 间窗中下限为公交车以最大速度到达停车线的时间，上限，广为公交车 以最小速度到达停车线的时间，所述公交车辆的通过时间窗下限汗f为交叉 口当前相位的最大红灯早断时间，上限％r￡/为公交车所处相位的最大绿灯延长时间。 3) 根据所述公交车辆行程时间延误TTD、所述公交车辆的通过时间窗和公 交车所在相位的绿灯截止时间的关系判断公交车辆是否请求信号优先，若请求则进入步骤 4)； 4) 根据公交车辆到达停车线时间与公交车所在相位的绿灯起始时间和截止时间的关 系确定优先请求申请优先策略的种类，进入步骤5); 5) 判断所述优先策略的优先时间是否满足最小绿灯时间和最大优先时间的限制，满足 则进入步骤6); 6) 判断优先请求是否具有优先效益，是则产生新的优先请求，进入步骤7); 7) 控制中心判断当前周期是否存在优先请求，若不存在，则执行所述步骤6)中产生的 新的优先请求，进入步骤9)，若存在，则进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交叉口多线路公交车辆优先请求冲突协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)铺设行程时间检测器和交通流量检测器；2)利用所述步骤1)中检测到的数据，计算公交车辆行程时间延误TTD、公交车辆的到达时间窗公交车辆的通过时间窗所述公交车辆的行程时间延误TTD为公交车辆到达行程检测器的实际时间与理论时间的差值，所述公交车辆的到达时间窗中下限为公交车以最大速度到达停车线的时间，上限为公交车以最小速度到达停车线的时间，所述公交车辆的通过时间窗中下限为交叉口当前相位的最大红灯早断时间，上限为公交车所处相位的最大绿灯延长时间。3)根据所述公交车辆行程时间延误TTD、所述公交车辆的通过时间窗和公交车所在相位的绿灯截止时间的关系判断公交车辆是否请求信号优先，若请求则进入步骤4)；4)根据公交车辆到达停车线时间与公交车所在相位的绿灯起始时间和截止时间的关系确定优先请求申请优先策略的种类，进入步骤5)；5)判断所述优先策略的优先时间是否满足最小绿灯时间和最大优先时间的限制，满足则进入步骤6)；6)判断优先请求是否具有优先效益，是则产生新的优先请求，进入步骤7)；7)控制中心判断当前周期是否存在优先请求，若不存在，则执行所述步骤6)中产生的新的优先请求，进入步骤9)，若存在，则进入步骤8)；8)控制中心对比新的优先请求的产生时间和当前周期存在的优先请求的执行时间，根据对比结果确定执行两者中的一个，进入步骤9)；9)对被执行优先请求的公交车辆进行速度调控。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶智锐，许明涛，王炜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32