一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法，包含步骤10）采集公交主干线运行相关数据、步骤20）初定公交运行时刻表、步骤30）计算公交主干线沿线信号配时方案、步骤40）调整公交发车时刻，最终确定公交运行时刻表、步骤50）公交运行车速实时调整及步骤60）主干线沿线信号优先控制。该发明方法依托现有公交主干线的设置，在不对主干线公交运行时刻表做大调整的前提下，很好的给予主干线公交车辆交叉口优先通行权，具有较大的实用意义。
【专利说明】一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及城市主干线公交的运营、公交运行时刻表的制定和交叉口信号控制技术，尤其涉及一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法。
【背景技术】
[0002]现代社会经济的飞速发展带动了城市的规模越来越大，由此也引发了诸多的交通问题。为了应对城市中出现的以交通拥堵为代表的各种问题，我国的城市管理者很早就提出了要大力发展、优先发展城市公共交通的思路，并着力从政策保障、经济投入与技术支撑等方面支持城市公交的发展。
[0003]对城市的公交运行者而言，为了更好的管理公交车辆的运行，往往都会按照公交线路的性质、线路走向及客流分布制定强制的公交运行时刻表，该时刻表记录了每辆公交车的发车时刻、发车站点及运行单程的时间。因而公交司机在驾驶公交车辆时，只需要依照公交运行时刻表的记录一般而言就可以很好的完成公交的单程运输任务。但是，如果公交车辆经常在交叉口处遇到红灯，将会大大的降低公交车辆的准点率，降低了公交运行的可靠性。虽然城市交通管理者为了解决公交在交叉口处的优先通行权问题，提出了很多的解决技术及方案，但是由于交叉口的信号设计并没有考虑到公交线路的运行时刻表，两者间不能很好的协同，造成了公交车辆并不能完全享受到公交交叉口信号优先的便利。
[0004]同样，对于城市交通管理者交警而言，交警在制定交叉口的信号配时方案时虽然考虑了公交线路，特别是公交主干线的优先通行需求，但是交警由于并不能完全掌握每辆公交车的运行规律，因而也很难做出非常有针对性的信号优先设计，这也造成了公交车辆在交叉口处容易遇到红灯情况的发生。从公交的运行运营角度及交通的管理角度出发，亟需通过公交的运行及公交的管理的结合以保障公交的运行效率与可靠性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为了解决城市中公交主干线的交叉口优先控制问题，通过将公交线路的运行时刻表与城市交叉口的信号配时方案相结合，公交车辆将根据各个停靠站的停靠时间修正下一个路段的行驶速度。同时，交叉口的信号方案也会根据公交车辆的实时运行情况动态的调整配时方案，给予公交主干线信号优先通行权，保障公交车辆的运行效率。
[0006]本发明采用的技术方案为:
[0007]一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于主干线的公交车辆将实时根据预先制定的运行时刻表运行，并结合车辆在各个停靠站的停靠时间修正下一个路段的行驶速度；同时，信号交叉口将根据预先制定的运行时刻表优化信号配时方案，并实时调整信号方案，保证公交主干线车辆的运行优先。包含以下步骤:
[0008]步骤10)采集公交主干线运行相关数据。
[0009]公交主干线运行相关数据包含:公交主干线沿线道路属性数据，公交主干线沿线交叉口车流量数据，公交主干线运行历史数据。其中，公交主干线沿线道路属性数据包括:公交主干线沿线经过的交叉口数量M，主干线公交需要停靠的中途停靠站点(不含首末停靠站)数量N，公交主干线沿线纯路段数量J ;公交主干线沿线交叉口车流量数据包括:各个交叉口各个进口方向高峰小时车流量、车型、车流转向；公交主干线运行历史数据包含:需要优先控制的主干线公交运行方向上，全天主干线公交的运营班次I，第i班次主干线公交车
辆的发车时刻Ι历史7天内的第i班次主干线公交在第j个纯路段的平均行驶时间C//，历史7天内的第i班次主干线公交在第j个纯路段的平均行驶速度v/，第j个纯路段的公交限速it，历史7天内的第i班次主干线公交行驶经过第m个交叉口的平均时间C历史
7天内的第i班次主干线公交在第η个中途停靠站的平均停靠时间$。其中，i为需要优先
控制的主干线公交运行方向上，主干线公交车辆的发车班次序号，i为整数且O < i < I。J为纯路段的序号，j为整数且O < j≤J。m为交叉口的序号，m为整数且O < m≤Μ。η为中途停靠站的序号，η为整数且O < η < N。
[0010]所述步骤10)中，公交主干线沿线纯路段是不含公交停靠站及交叉口的道路路段，其两端为公交停靠站或者交叉口。公交主干线沿线纯路段数量J由步骤10)中所述公交主干线沿线经过的交叉口数量Μ、主干线公交需要停靠的中途停靠站点数量N确定，J =Μ+Ν+1。
[0011]所述步骤10)历史7天内的第i班次主干线公交行驶经过第m个交叉口的平均时间的统计严格按照第i班次主干线公交车辆行驶通过第m个交叉口的进口车道停车线起，至行驶进入第m个交叉口的出口车道时止的时间计算。
[0012]步骤20)初定公交运行时刻表。
[0013]初步确定公交运行的时刻表，该时刻表记录了第i班次主干线公交车辆行驶进入
第j个纯路段的开始时刻匁及结束时刻五/。开始时刻匁及结束时刻#可由下式得到。
[0014]
【权利要求】
1.一种基于运行时刻表的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，主干线的公交车辆将实时根据预先制定的运行时刻表运行，并结合车辆在各个停靠站的停靠时间修正下一个路段的行驶速度；同时，信号交叉口将根据预先制定的运行时刻表优化信号配时方案，并实时调整信号方案，保证公交主干线车辆的运行优先，具体包含以下步骤: 步骤10)采集公交主干线运行相关数据； 公交主干线运行相关数据包含:公交主干线沿线道路属性数据、公交主干线沿线交叉口车流量数据、公交主干线运行历史数据，其中，公交主干线沿线道路属性数据包括:公交主干线沿线经过的交叉口数量M、主干线公交需要停靠的中途停靠站点数量N、公交主干线沿线纯路段数量J，其中，所述中途停靠站点数量N不含首末停靠站，公交主干线沿线交叉口车流量数据包括:各个交叉口各个进口方向高峰小时车流量、车型、车流转向，公交主干线运行历史数据包含:需要优先控制的主干线公交运行方向上，全天主干线公交的运营班次1、第i班次主干线公交车辆的发车时刻$、历史7天内的第i班次主干线公交在第j个纯路段的平均行驶时间U历史7天内的第i班次主干线公交在第j个纯路段的平均行驶速度v/、第j个纯路段的公交限速历史7天内的第i班次主干线公交行驶经过第m个交叉口的平均时间Cf、历史7天内的第i班次主干线公交在第η个中途停靠站的平均停靠时间Z其中，i为需要优先控制的主干线公交运行方向上，主干线公交车辆的发车班次序号，i为整数且O < i≤I，J为纯路段的序号，j为整数且O < j≤J，m为交叉口的序号，m为整数且O < m≤Μ, η为中途停靠站的序号，η为整数且O < η≤N ; 步骤20)初定公交运行时刻表； 初步确定公交运行的时刻表，该时刻表记录了第i班次主干线公交车辆行驶进入第j个纯路段的开始时刻V及结束时刻E开始时刻S及结束时刻贫可由下式得到: 开始时刻
2.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤10)公交主干线沿线纯路段是不含公交停靠站及交叉口的道路路段，其两端为公交停靠站或者交叉口，公交主干线沿线纯路段数量J由步骤10)中所述公交主干线沿线经过的交叉口数量M、主干线公交需要停靠的中途停靠站点数量N确定，J = M+N+1。
3.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤10)历史7天内的第i班次主干线公交行驶经过第m个交叉口的平均时间?"的统计严格按照第i班次主干线公交车辆行驶通过第m个交叉口的进口车道停车线起，至行驶进入第m个交叉口的出口车道时止的时间计算。
4.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤20)、步骤40)中公交运行时刻表的存储采用二维数组的方式，其中，数组的第i行第2j-l列存储的为所述第i班次的公交车辆经过第j个纯路段的开始时刻句，数组的第i行第2j列存储的为所述第i班次的公交车辆经过第j个纯路段的结束时刻每。
5.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤30)中统一最大的信号周期时长C，并修正确定各个交叉口的最终信号配时方案，包含如下步骤:301)将主干线公交沿线所有M个交叉口的信号周期时间长度均扩大至所述最大的信号周期时长C; ·302)将信号周期时长扩大后增加的时间，按照原信号配时方案中各个相位的时长比例分配增加至各个相位； ·303)调整M个交叉口的信号开始时刻，使得第I班次的主干线公交车辆按照公交时刻表运行到达各个交叉口时，均遇到绿灯。
6.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤40)修改公交运行时刻表中每个纯路段的开始时刻及结束时刻，按照下式修改:
7.根据权利要求1所述的主干线公交车辆单向优先控制方法，其特征在于，所述步骤303)调整M个交叉口的信号开始时刻，使得第I班次的主干线公交车辆按照公交时刻表运行到达各个交叉口时，均遇到绿灯，所述调整M个交叉口的信号开始时刻的方法为: 在不改变每个交叉口的信号周期时长、相序和每个相位时长的前提下，在时间轴上前后移动每个交叉口的信号开始时刻，使得第I班次的主干线公交车辆到达该交叉口的时刻正好位于该主干线公交车辆运行方向的绿灯信号的中间位置，即第I班次的主干线公交车辆到达该交叉口的时刻距离该主干线公交车辆运行方向的绿灯信号的开始时刻和距离该主干线公交车辆运行方向的绿灯信号的结束时刻的时间长度相同。
【文档编号】G08G1/087GK103854495SQ201410107850
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】华雪东, 王炜, 张方伟 申请人:东南大学, 南京全司达交通科技有限公司