一种基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法与流程

文档序号:15147260发布日期:2018-08-10 20:36阅读:215来源:国知局

本发明涉及道路交通信号控制技术领域,尤其涉及一种基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法。



背景技术:

现代有轨电车作为一种中运量型轨道交通方式,具有成本低、准点、舒适等优点,一般在道路上采用半独立路权的方式运行,在路段上设置专用轨行区,在道路交叉口与社会交通、行人共享路权,并在路口采用信号优先方式控制以提高通行效率,吸引更多的民众乘坐。

随着我国现代有轨电车项目的建设与线路的增加,将陆续出现多条有轨电车线路在路口交叉通过的情况,不仅与常规道路交通流存在通行冲突,而且不同有轨电车线路之间也存在通行冲突。目前针对多线路交叉情形一般采用“先请求先优先先通过”的信号控制方式,但通行效率较低,无法应对多线路、密班次同时请求通过路口的需求,也无法均衡各线路电车运营准点率的需求。

所以,为保障路口的安全有序通行和有轨电车路口信号优先通行,本发明提出一种多线路交叉的有轨电车信号优先控制方法。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,以解决现有技术中的问题。

作为本发明的一个方面,提供一种基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,其中,所述基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法包括:

实时检测各个线路的有轨电车的优先请求信号;

建立有轨电车的请求排队序列;

当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据该线路的有轨电车的优先请求信号在所述请求排队序列中的优先级进行排序;

根据当前所述请求排队序列中的有轨电车的优先请求信号的优先级顺序生成请求优先响应序列,并实时更新所述请求优先响应序列;

根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制。

优选地,所述基于多线路交叉的有轨电车信号优先控制方法还包括:

在没有接收到有轨电车的优先请求信号时,交叉路口的控制方式为基准信号配时方案。

优选地,所述当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据该线路的有轨电车的优先请求信号在所述请求排队序列中的优先级进行排序包括:

当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据有轨电车的线路冲突情况和信号相位情况,将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果,并根据所述判断结果进行排序。

优选地,所述将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果包括:

判断当前信号相位是否为该线路所在的相位;

若是,则判断当前信号相位已运行绿灯时间与预计信号相位延长时间之和是否大于信号相位最大绿时间;

若当前信号相位已运行绿灯时间与预计信号相位延长时间之和大于信号相位最大绿时间,则锁存该线路的所述有轨电车的优先请求信号不响应,并等到下一个信号相位时返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若当前信号相位已运行绿灯时间与信号预计信号相位延长时间之和不大于信号相位最大绿时间,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的第一序列。

优选地,所述将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果还包括:

若当前信号相位不是该线路所在的相位,则判断所述请求排队序列是否为空;

若所述请求排队序列为空,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的第一序列;

若所述请求排队序列不为空,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的有轨电车的优先请求信号是否为同一线路方向;

若是,则锁存该线路的所述有轨电车的优先请求信号不响应,并等到下周期时返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若否,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号是否在同一相位放行;

若是,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号排在同一序列;

若否,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号是否为同一线路方向;

若是,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的后面;

若否,则根据有轨电车的实时运行数据和信号相位相序状态,综合判定前后请求的优先级别。

优选地,所述根据有轨电车的实时运行数据和信号相位相序状态,综合判定前后请求的优先级别包括:

判断当前信号相位运行时间是否超过最小绿时长,并计算执行最小绿时间运行时,当前信号相位的剩余时间;

判断本周期内当前信号相位序号与该线路的所述有轨电车的优先请求信号的相位序号之间的顺序,并计算响应请求时,非有轨电车请求信号相位执行最小相位时间调整到请求相位所需时间;

计算该线路的所述有轨电车预计到达路口停止线的时刻;

比较该线路的所述有轨电车的优先请求信号的开放相位与前一个有轨电车的优先请求信号的开放相位的先后顺序,并得到比较结果;

根据所述比较结果,分别计算得到该线路的所述有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值以及前一个有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值;

比较所述该线路的所述有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值与前一个有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值的大小,并得到判别函数函数值的大小关系;

根据所述判别函数值的大小关系确定该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别;

若该线路的所述有轨电车的优先请求信号的优先级别高于所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的前面,且返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若该线路的所述有轨电车的优先请求信号的优先级别不高于所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的后面。

优选地,所述根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制包括:

判断当前运行信号相位是否为第一序列请求相位;

若是,则开放第一序列所有请求所对应的有轨电车专用信号,并采取有轨电车相位绿灯延长策略。

优选地,所述采取有轨电车相位绿灯延长策略包括:

计算有轨电车相位绿灯延长时刻;

判断当前时刻是否达到绿灯延长时刻;

若当前时刻达到绿灯延长时刻,则清除所述请求排队序列中的第一序列中的所有请求信号,并将后续的请求队列顺序前移;

若当前时刻未达到绿灯延长时刻,则设置调整步长为1秒,执行一个信号步长,各个线路的有轨电车的早晚点时间增加1秒。

优选地,所述根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制还包括:

若当前运行信号相位不是第一序列请求相位,则判断所述请求排队序列中是否只有一列优先请求;

若是,则针对单线路请求采取非请求相位绿灯延长或者绿灯缩短的策略优先响应有轨电车的优先请求信号;

若否,则响应多线路请求,非有轨电车执行最小绿方式运行。

优选地,所述针对单线路请求采取非请求相位绿灯延长或者绿灯缩短的策略优先响应有轨电车的优先请求信号包括:

判断请求相位按固定周期开放时刻是否大于有轨电车预计到达停止线时刻;

若是,则采取非请求相位绿灯缩短方式;

若否,则采取非请求相位绿灯延长方式。

本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,针对有轨电车优先请求进行实时检测,并综合各类数据对各线路优先请求实时排序,生成请求响应队列,考虑了电车线路冲突的特点保障电车安全有序通过路口;考虑了电车请求相位与放行相位相序的关系,能够使后请求线路能够在临近相位先优先通过,提高了周期内整体优先效率;考虑了各线路电车早晚点时间,能够均衡线路准点率,有助于晚点较多车辆先优先通过路口,保障了路口的安全有序通行和有轨电车路口信号优先通行。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法的流程图。

图2为本发明提供的多线路请求优先响应排序流程图。

图3为本发明提供的综合判定两请求优先级别示意图。

图4为本发明提供的多线路实时信号优先控制流程图。

图5为本发明提供的有轨电车六线路交叉通过路口示意图。

图6为本发明提供的路口信号方案相位图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面,提供一种基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,其中,如图1所示,所述基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法包括:

s110、实时检测各个线路的有轨电车的优先请求信号;

s120、建立有轨电车的请求排队序列;

s130、当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据该线路的有轨电车的优先请求信号在所述请求排队序列中的优先级进行排序;

s140、根据当前所述请求排队序列中的有轨电车的优先请求信号的优先级顺序生成请求优先响应序列,并实时更新所述请求优先响应序列;

s150、根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制。

本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,针对有轨电车优先请求进行实时检测,并综合各类数据对各线路优先请求实时排序,生成请求响应队列,考虑了电车线路冲突的特点保障电车安全有序通过路口;考虑了电车请求相位与放行相位相序的关系,能够使后请求线路能够在临近相位先优先通过,提高了周期内整体优先效率;考虑了各线路电车早晚点时间,能够均衡线路准点率,有助于晚点较多车辆先优先通过路口,保障了路口的安全有序通行和有轨电车路口信号优先通行。

具体地,所述基于多线路交叉的有轨电车信号优先控制方法还包括:

在没有接收到有轨电车的优先请求信号时,交叉路口的控制方式为基准信号配时方案。

需要说明的是,在各个路口的上游路段位置设置检测装置,以实时检测各个线路的有轨电车的优先请求信号。

具体地,各条线路设置有轨电车优先请求通过路口检测点,通常设置于路口上游路段的轨行区内,若有站台,设置于站台位置。

还需要说明的是,路口信号方案中设置各线路的有轨电车专用信号和有轨电车可通行相位:有轨电车专用信号可伴随无冲突的道路交通信号放行,特殊情况设置有轨电车专用相位。

实时检测各线路的有轨电车优先请求信号,若某一线路的有轨电车的优先请求信号,则进入步骤s120,若未收到电车请求,则路口恢复基准信号控制方案控制。

具体地,所述当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据该线路的有轨电车的优先请求信号在所述请求排队序列中的优先级进行排序包括:

当接收到某一线路的有轨电车的优先请求信号时,根据有轨电车的线路冲突情况和信号相位情况,将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果,并根据所述判断结果进行排序。

可以理解的是,建立有轨电车的请求排队序列,序列排序表示有轨电车请求优先级别,同序列请求表示相同优先级别。根据有轨电车线路冲突情况和信号相位情况,将检测到的电车请求与队列内请求信号逐一进行优先级别判断并排序。

进一步具体地,所述将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果包括:

判断当前信号相位是否为该线路所在的相位;

若是,则判断当前信号相位已运行绿灯时间与预计信号相位延长时间之和是否大于信号相位最大绿时间;

若当前信号相位已运行绿灯时间与预计信号相位延长时间之和大于信号相位最大绿时间,则锁存该线路的所述有轨电车的优先请求信号不响应,并等到下一个信号相位时返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若当前信号相位已运行绿灯时间与信号预计信号相位延长时间之和不大于信号相位最大绿时间,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的第一序列。

进一步具体地,当前信号相位已运行绿灯时间与信号预计相位延长时间之和大于信号相位最大绿时间的计算公式为:

其中,tcurrent表示当前运行时刻;表示当前相位i绿灯开始时刻;表示该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的有轨电车预计从请求检测点到路口停止线所需的时间;该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的有轨电车预计通过路口的时间;表示当前信号相位i最大绿时间。

具体地,所述将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号逐一进行优先级别判断得到判断结果还包括:

若当前信号相位不是该线路所在的相位,则判断所述请求排队序列是否为空;

若所述请求排队序列为空,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的第一序列;

若所述请求排队序列不为空,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的有轨电车的优先请求信号是否为同一线路方向;

若是,则锁存该线路的所述有轨电车的优先请求信号不响应,并等到下周期时返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若否,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号是否在同一相位放行;

若是,则将接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的优先请求信号排在同一序列;

若否,则判断接收到的该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号是否为同一线路方向;

若是,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的后面;

若否,则根据有轨电车的实时运行数据和信号相位相序状态,综合判定前后请求的优先级别。

进一步具体地,所述根据有轨电车的实时运行数据和信号相位相序状态,综合判定前后请求的优先级别包括:

判断当前信号相位运行时间是否超过最小绿时长,并计算执行最小绿时间运行时,当前信号相位的剩余时间;

当前信号相位的剩余时间的计算公式为:

其中,表示当前信号相位i的绿灯时长;yi表示当前信号相位i的黄灯时长;ri表示当前信号相位i的全红时长;表示当前信号相位i的最小绿灯时间;trequest表示接收到有轨电车优先请求信号的时刻;

判断本周期内当前信号相位序号与该线路的所述有轨电车的优先请求信号的相位序号之间的顺序,并计算响应请求时,非有轨电车请求信号相位执行最小相位时间调整到请求相位所需时间;

具体地,非有轨电车请求信号相位执行最小相位时间调整到请求相位所需时间tz的计算公式为:

其中,j表示有轨电车请求开放相位号;n表示信号周期相位数;表示相位最小相位时间;

计算该线路的所述有轨电车预计到达路口停止线的时刻;

具体地,计算该线路的所述有轨电车预计到达路口停止线的时刻treach的计算公式为:

treach=trequest+treach,

其中,treach表示有轨电车从请求检测点到路口停车线的预估时间;

比较该线路的所述有轨电车的优先请求信号的开放相位与前一个有轨电车的优先请求信号的开放相位的先后顺序,并得到比较结果;

根据所述比较结果,分别计算得到该线路的所述有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值以及前一个有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值;

比较所述该线路的所述有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值与前一个有轨电车的优先请求信号优先的判别函数值的大小,并得到判别函数函数值的大小关系;

根据所述判别函数值的大小关系确定该线路的所述有轨电车的优先请求信号与所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别;

若该线路的所述有轨电车的优先请求信号的优先级别高于所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的前面,且返回执行判断当前信号相位是否为该线路所在的相位的步骤;

若该线路的所述有轨电车的优先请求信号的优先级别不高于所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的优先级别,则将该线路的所述有轨电车的优先请求信号排在所述请求排队序列中的前一个有轨电车的优先请求信号的后面。

具体地,若是该线路的所述有轨电车的优先请求信号的开放相位在前一个有轨电车的优先请求信号的开放相位之前,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a优先的判别函数值qa的计算公式为:

前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的计算公式为:

其中,tdelay表示有轨电车按照运营时刻表运行的早晚点时间(早点时间为负值),cmin表示各相位运行最小相位时间的周期时长;

具体地,若是该线路的所述有轨电车的优先请求信号的开放相位在前一个有轨电车的优先请求信号的开放相位之后,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a优先的判别函数值qa的计算公式为:

前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的计算公式为:

比较判别函数值,确定前后请求优先顺序,判别方式为:

若qa>qb,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的优先级别高于前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的优先级别;

若qa<qb,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的优先级别低于前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的优先级别。

具体地,所述根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制包括:

判断当前运行信号相位是否为第一序列请求相位;

若是,则开放第一序列所有请求所对应的有轨电车专用信号,并采取有轨电车相位绿灯延长策略。

进一步具体地,所述采取有轨电车相位绿灯延长策略包括:

计算有轨电车相位绿灯延长时刻;

判断当前时刻是否达到绿灯延长时刻;

若当前时刻达到绿灯延长时刻,则清除所述请求排队序列中的第一序列中的所有请求信号,并将后续的请求队列顺序前移;

若当前时刻未达到绿灯延长时刻,则设置调整步长为1秒,执行一个信号步长,各个线路的有轨电车的早晚点时间增加1秒。

具体地,计算有轨电车相位i绿灯延长时刻的计算公式为:

其中,表示请求排队序列中第一个请求到达停止线的时刻。

进一步具体地,所述根据当前所述请求优先响应序列,执行有轨电车的各个线路的实时信号优先控制还包括:

若当前运行信号相位不是第一序列请求相位,则判断所述请求排队序列中是否只有一列优先请求;

若是,则针对单线路请求采取非请求相位绿灯延长或者绿灯缩短的策略优先响应有轨电车的优先请求信号;

若否,则响应多线路请求,非有轨电车执行最小绿方式运行,即

进一步具体地,所述针对单线路请求采取非请求相位绿灯延长或者绿灯缩短的策略优先响应有轨电车的优先请求信号包括:

判断请求相位按固定周期开放时刻是否大于有轨电车预计到达停止线时刻;

若是,则采取非请求相位绿灯缩短方式;

具体地,各相位缩短后的时间为:

若否,则采取非请求相位绿灯延长方式,

具体地,各相位延长后的时间为:

其中,tk表示非有轨电车固定相位时长;表示有轨电车请求相位j绿灯开始时刻。

本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,为尽量减少对道路交通的影响,在无电车请求时回复路口原基准方案运行;仅一条线路请求时,绿灯时间均衡压缩或延长,并保证安全行驶的最小绿时间;多线路请求时,在保证各相位最小绿灯情况下,快速轮转周期有助于所有电车能够尽快通过路口。

下面结合图2至图4所示,对本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法进行具体描述。

(1)各条线路设置有轨电车优先请求通过路口检测点,设置于路口上游路段的轨行区内,若有站台,设置于站台位置。

(2)路口信号方案中设置各线路的有轨电车专用信号和电车可通行相位:电车专用信号可伴随无冲突的道路交通信号放行,特殊情况设置电车专用相位。

(3)实时检测各线路的有轨电车优先请求通过路口信号,若收到电车请求,则进入步骤(4),若未收到电车请求,则进入步骤(8);

(4)建立电车请求排队序列,序列排序表示电车请求优先级别,同序列请求表示相同优先级别。根据有轨电车线路冲突情况和信号相位情况,将检测到的电车请求与队列内请求信号逐一进行优先级别判断并排序。

(4.1)判断当前相位是否为本次请求线路所在的相位,若是则进入步骤(4.1.1),否则进入步骤(4.2)。

(4.1.1)判断当前相位已运行绿灯时间与预计相位延长时间之和是否大于相位最大绿时间,即则锁存请求不响应,至下一相位重新发送进入步骤(4.1),否则将本次请求排在第一序列。

其中,tcurrent表示当前运行时刻;表示当前相位i绿灯开始时刻;表示本次请求a的有轨电车预计从请求检测点到路口停止线所需的时间;表示本次请求a的有轨电车预计通过路口所需的时间;表示当前相位i最大绿灯时间;

(4.2)判断请求队列是否为空,若为空则将本次请求排入第一序列位置,若非空则进入步骤(4.3)。

(4.3)判断本次请求与队列内请求是否为有轨电车同一线路方向,若是则锁存本次请求在本周期不响应,至下一周期重新发送进入步骤(4.1),否则进入步骤(4.4)。

(4.4)判断本次请求与队列内请求是否在同一相位放行,若是则将本次请求与队列内该请求排在同一序列,否则进入步骤(4.5)。

(4.5)判断本次请求与队列前一请求线路是否在同一轨道上,若是则将本次请求排在前一请求之后,否则进入步骤(4.6)。

(4.6)根据有轨电车实时运行数据和信号相位相序状态,综合判定前后请求的优先级别。

(4.6.1)判断当前相位运行时间是否超过最小绿时长,并计算执行最小绿时间运行时,当前相位剩余时间计算公式为:

其中,表示当前信号相位i的绿灯时长;yi表示当前信号相位i的黄灯时长;ri表示当前信号相位i的全红时长;表示当前信号相位i的最小绿灯时间;trequest表示接收到有轨电车优先请求信号的时刻;

(4.6.2)判断本周期内当前相位序号与请求相位序号顺序,计算响应请求时,非电车请求相位执行最小相位时间调整到请求相位所需时间tz,计算公式为:

其中,

其中,j表示有轨电车请求开放相位号;n表示信号周期相位数;表示相位最小相位时间;

(4.6.3)计算电车预计达到路口停止线的时刻treach,计算公式为:

treach=trequest+treach,

其中,treach表示有轨电车从请求检测点到路口停车线的预估时间;

(4.6.4)判断前一请求开放相位是否在本次请求开放相位之前,若是,则本次请求a优先的判别函数为qa,前一请求b优先的判别函数为qb,计算公式如下,否则进入步骤(4.6.5):

其中,tdelay表示有轨电车按照运营时刻表运行的早晚点时间(早点时间为负值),cmin表示各相位运行最小相位时间的周期时长;

(4.6.5)前一请求开放相位在本次请求开放相位之后,则本次请求a优先的判别函数为qa,前一请求b优先的判别函数为qb,计算公式如下:

(4.6.6)比较判别函数值,确定前后请求优先顺序,判别方式为:

若qa>qb,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的优先级别高于前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的优先级别;

若qa<qb,则该线路的所述有轨电车的优先请求信号a的优先级别低于前一个有轨电车的优先请求信号b优先的判别函数值qb的优先级别。

(4.7)若判断本次请求优先级别是否高于前一请求,则将本次请求与前一请求序列顺序调换,并进入步骤(4.1)继续排序,否则本次请求排在前一请求之后,进入步骤(5)。

(5)实时更新请求优先响应队列。

(6)根据优先请求响应队列,执行有轨电车多线路实时信号优先控制,按照配时方案相序进行周期运行,不做相位跳过或相位插入控制。

(6.1)判断当前运行相位是否为第一序列请求相位,若是,则进入步骤(6.1.1),否则进入步骤(6.2)。

(6.1.1)开放第一序列所有请求所对应的电车专用信号,并采取电车相位绿灯延长策略,计算有轨电车相位i绿灯延长时刻计算方法为:

其中,表示请求排队序列中第一个请求到达停止线的时刻。

(6.1.2)判断当前时刻是否到达绿灯延长时刻,若是进入步骤(7),否则进入步骤(6.4)。

(6.2)判断请求队列中是否只有一列优先请求,若是则进入步骤(6.2.1),否则进入步骤(6.3)。

(6.2.1)针对单线路请求采取非请求相位绿灯延长或绿灯缩短的策略响应电车信号优先,判断若请求相位按固定周期开放时刻大于电车预计到达停止线时刻,则采取非请求相位绿灯缩短方式,各相位缩短后的时间为:

若否,则采取非请求相位绿灯延长方式,

具体地,各相位延长后的时间为:

其中,tk表示非有轨电车固定相位时长;表示有轨电车请求相位j绿灯开始时刻。

计算完成后进入步骤(6.4)。

(6.3)响应多线路请求,非电车相位执行最小绿方式运行,即进入步骤(6.4)。

(6.4)设置调整步长为1秒,执行一个信号步长,各线路电车早晚点时间加1秒,进入步骤(6.5)。

(6.5)实时检测有轨电车请求,若检测到新的请求,则返回步骤(4.1),若无新的请求,则返回步骤(6.1)。

(7)清除第一序列所有请求,将后续请求队列顺序前移。判断请求队列是否还有排队请求,若有请求排队,则进入步骤(6.1),否则进入步骤(8)。

(8)路口恢复基准信号控制方案控制。

下面结合图5和图6对本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法的具体实施方式进行描述。

以一种有轨电车六线路交叉通过路口的情况为例,如图5所示,为有轨电车六线路交叉通过路口示意图,有轨电车在路中行驶,路口三个方向各有两条线路进入交叉口,假设在相位3时间段内,5个方向按1-2-3-5-6顺序连续请求通过路口。各条线路设置有轨电车优先请求通过路口检测点,检测信息包含线路方向、列车号、优先请求信号、电车早晚点时间等。

a)设置各线路的有轨电车专用信号和电车可通行相位:路口信号采用常规四相位方案,电车专用信号伴随无冲突的道路交通信号放行,线路4、5伴随东西直行相位放行,线路1、6伴随东西左转相位放行,线路2、3伴随南北左转相位放行,如图6所示的路口信号方案相位图。

b)若在相位3检测到线路1请求信号,根据步骤(4.1)判断当前相位非本次请求线路1所在的相位,进入步骤(4.2)判断请求队列为空,将本次请求排入第一序列位置,生成优先请求响应队列。进入步骤(6)判断当前相位为非请求相位且为单请求响应,则根据步骤(6.2.1)判断,采取相位3及相位4绿灯延长或缩短策略,执行1秒信号调整步长。

c)在相位3连续检测到线路2请求信号,根据步骤(4.5)判断线路2与队列内请求线路1为同一进口轨道,将响应队列中线路2排在线路1之后。第一队列线路1优先调整根据步骤(6.3)采取非电车相位执行最小绿方式,执行1秒信号调整步长。

d)在相位3连续检测到线路3请求信号,根据步骤(4.4)判断线路3与线路2为同一放行相位,将线路3请求与线路2排在同一序列,继续执行线路1优先调整步长。

e)在相位3连续检测到线路5请求信号,综合判定线路5与前一请求线路2的优先级别,根据步骤(4.6)综合判断q5>q2,则将线路5优先排在线路2之前;继续判断线路5与前一请求线路1优先级别,若根据步骤(4.6)综合判断q5<q1则将线路5优先排在线路1之后,继续执行线路1优先调整步长。

f)在相位3连续检测到线路6请求信号,根据步骤(4.4)判断线路6与线路5为同一放行相位将线路6请求与线路5排在同一序列,继续执行线路1优先调整步长,如下表所示。

g)根据实时请求响应队列按调整步长执行步骤执行步骤(6),当运行至第一序列请求相位,开放该线路电车信号,采取绿灯延长方式运行直至相位结束。

h)清除第一序列请求,队列请求前移,继续执行响应队列内请求直至队列内无优先请求。

i)恢复原基准控制方案。

综上所述,本发明提供的基于多线路交叉路口的有轨电车信号优先控制方法,针对多条有轨电车线路在路口交叉并实施优先通过的情况,设置有轨电车请求检测器和电车可通行相位,综合考虑电车线路冲突特征、各线路请求参数、电车早晚点时间以及路口信号相位相序情况,建立优先级别判别函数对各线路优先请求进行排序,生成优先请求响应队列并实时更新,针对第一序列内请求采取非电车相位缩短或延长、电车相位延长等控制方式实时调整,当队列内请求响应完毕路口则恢复原基准信号控制方案。一方面能够解决常规的“先请求先优先先通过”方式带来的路口通过效率不高,线路运行不均衡问题,另一方面能够保障各相位最小通行时间和正常轮转尽量减少对道路交通的通行影响。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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