一种考虑非优先相位车辆延误增加上限的有轨电车优先控制方法
【专利说明】-种考虑非优先相位车辆延误増加上限的有轨电车优先控制 方法 技术领域 本发明设及一种有轨电车优先控制方法，属于城市交通控制领域。 【背景技术】 有轨电车是一种在地面运行的高效、便利、快捷的城市公共交通运输方式。但由于受道 路交叉口信号控制影响较大，有轨电车的通行效率和服务质量相对较低。现有技术中没有 给出解决有轨电车的通行效率和服务质量相对较低的技术方案。 对有轨电车实施交叉口优先通行的措施，是解决运一问题的有效手段。在对有轨电车 实施交叉口优先控制时，应考虑对非优先相位通行社会车辆和公交造成的延误增加的问 题，避免非优先相位延误增加过多，体现了 W人为本的理念。
【发明内容】
本发明提供一种考虑非优先相位车辆延误增加上限的有轨电车优先控制方法，W提高 了有轨电车的通行效率和减少对社会车辆和公交车辆的影响。 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是： 本发明提出的一种考虑非优先相位车辆延误增加上限的有轨电车优先控制方法，按W 下步骤实现： 1) 铺设有轨电车行程和速度检测器； 2) 在有轨电车进口道检测有轨电车到达时间Ta,已知有轨电车运行速度范围[Vmin, Vmax]，进口道检测器与停车线之间的距离为レ 根据式
，则可得出有轨电车到达时间窗为[Tl,T2]。 有轨电车无需进行优先申请的通过时间窗为[a, b]。 Rm为该相位红灯最大早断时间，Gm为绿灯最大延长时间，则有轨电车相位红灯早断的 时刻取值区间[a+Rm，a]与绿灯延迟的取值区间[b,b+Gm]。 3) 判断有轨电车到达时间窗化，T2]与[a,b]的关系。若化，T2]e [a,b]，则有轨电车无 需优先申请，可W正常通过。 若1'1<曰<12<6或曰<。<6<12,贝贿轨电车调节运行速度，使到达时间窗为[a，T2]或化，b]， 有轨电车正常通过交叉口，不需进行优先的申请，否则进行下一步判断。 4 )在不满足3 )条件下，当电车到达时间区间[7；，了2 ] n [巧m，. a ]单0或巧，n [6, G。，]黄0时，则交叉口信号系统处理有轨电车的优先申请，进入步骤5)。否则有轨电车 不能优先通过。 5)当红灯早断时，选取到达时间T2;当绿灯延迟时，选取到达时间Ti。计算红灯早断时 长A Tr= I T2-a I或绿灯延迟时长A Tg= I T广b。 当实施红灯早断措施时，进入6); 当实施绿灯延迟策略时，进入7)。 6) 处理优先申请，采取具体措施。执行红灯早断策略时，压缩各相位的绿灯时间，具体 措施为： 从有轨电车相位开始，对前一相位依次排序(假设周期共有n相位），用i(i = l、2、3-n) 标记各相位序号，对各相位实施红灯早断措施。第i相位的红灯早断时间为ATri,第1相位 的红灯早断时间为A Tri= A Tr。 同时考虑相位最小绿灯时长Gmin和相位延误增加的上限值U，确定下一相位红灯需要早 断时间A Tri+i，进行迭代计算。进入8)。 7) 处理优先申请，采取具体措施。执行绿灯延迟策略时，压缩各相位的绿灯时间，具体 措施为： 从执行有轨电车优先的相位开始，对下一相位依次排序(假设周期共有n相位），用i(i = l、2、3-'n)标记各相位序号。第i相位的绿灯延长时间为A化1，第1相位的红灯延长时间 为 A Tri= A Tg。 同时考虑相位最小绿灯时长Gmin和相位延误增加的上限值U，确定下一相位绿灯需要延 长时间A Tri+i，进行迭代计算。进入8)。 8) 在满足Kn-I时，计算并判断下一相位A Trw是否为零，若为零，则停止继续压缩。 若A化i+i〉〇,则继续对非优先相位进行压缩计算，直至A化i+i < 0。 9) 若6)或7)对各非优先相位依次进行绿灯时长压缩后，当i=n-l时，A化i+i〉〇,则无法 满足有轨电车优先通行的条件，应拒绝电车的优先申请，此时有轨电车需要等待通过。 在上述6)或7)中，对非优先相位的人总延误增加计算公式如下：
其中A化为i相位人总延误增量 Adi功i相位j进口道的车辆增加的延误 qsij为i相位j进口道的社会车辆的到达率 qbij为i相位j进口道的常规公交车辆的到达率 Ps为社会车辆平均载客数 Pb为公交车辆平均载客数 非优先相位的延误化计算如下：
qij为i相位j车道车辆到达率 SiJ为i相位j车道车辆离开率 ri为i相位有效红灯时间 非优先相位中，当红灯早断时，第i相位j进口道的人总延误增量Adu计算如下：
当绿灯延长时，第i相位j进口道的人总延误增量A dij计算如下：
在确定下一相位的A化1+1，首先相位最小绿灯时间运一约束条件,即如下公式:Gmin< G广（A hi+i)其中Gi为i相位有效绿灯时长，求出成,。-G, +A7>, ^ AT)进。 同时考虑会造成非优先相位人总延误化的增加量为A化。 考虑乘客感受，防止延误增加过多，降低有轨电车优先对社会车辆和公交车辆造成的 负面影响过大，设定-
得出执行红灯早断策略时
[0047] 执行绿灯延长策略时AJ'r,立=
[004引若A7'r,:i' > Ar瑞，则A7i;,|二Ar枯，否则A巧+,二Ar说。依次类推，直至分配完毕。 本发明具有W下有益技术效果： 本发明方法为有轨电车在交叉口提供有条件的优先通行控制方法，本发明考虑了非优 先相位社会车辆及公交车辆延误增加上限，从而实现了对有轨电车优先控制，保证有轨电 车的运行效率。 通过限定对非优先相位通行的社会车辆和公交造成延误的上限值，尽量减少交叉口各 相位的人总延误的增量。首先通过有轨电车自身速度的调节，减少有轨电车在交叉口的延 误。其次通过限定对非优先相位通行的车辆造成的延误增加的上限，对各非优先相位选择 使用绿灯延迟或红灯早断策略，降低对单一非优先相位的影响。同时特殊考虑对常规公交 车辆造成的延误，尽量减少交叉口各非优先相位的人总延误的增量。该发明不仅能提高城 市公共交通的运行效率，同时也促进城市交通的健康发展。 【附图说明】 图1是交叉口车辆检测器布置示意图； 图2是一种考虑公交车辆的有轨电车优先控制方法的总体流程图； 图3是执行红灯早断策略时非优先相位时长变化示意图； 图4是执行绿灯延长策略时非优先相位时长变化示意图； 图5是红灯早断时非优先相位的延误增加和减少示意图，分别对应于图5(1)和图5(2); 图6是绿灯延长时非优先相位的延误增加和减少示意图，分别对应于图6(1)和图6(2)。 【具体实施方式】 下面结合附图1至图6对本发明做进一步说明，本实施方式所述的一种考虑非优先相位 车辆延误增加上限的有轨电车优先控制方法的实现过程为： 1) 、铺设有轨电车行程和速度检测器;在有轨电车停车线前L处铺设有轨电车检测器， 用于检测有轨电车的到达时间和速度等参数。可主路中央设置有轨电车专用道，如图1所 /J、- , O 2) 、在有轨电车进口道检测有轨电车到达检测器的时间Ta,已知有轨电车运行速度范 围[Vmin，Vmax]，进口道检测器与停车线之间的距离为レ其中Vmin为有轨电车运行速度最小 值，Vmax为最大值； 根据式
，V = Vmax或V = Vmin,则可得出有轨电车到达时间窗(预测车辆到达的时 间窗)为化，了2]; 通过公式计算有轨电车到达时间如下：
有轨电车无需进行优先申请的通过时间窗为[a, b];t表示有轨电车到达停车线的时 间， Rm为该相位红灯最大早断时间，Gm为绿灯最大延长时间，则有轨电车相位红灯早断的 时刻取值区间[a+Rm，a]与绿灯延迟的取值区间[b，b+Gm]; 3) 判断有轨电车到达时间窗化，T2]与[a,b]的关系，若化，T2]e [a,b]，则有轨电车无 需优先申请，可W正常通过； 若。<曰冲<6或曰<1'1<6冲，贝贿轨电车调节运行速度，使到达时间窗为[a，T2]或化，b]， 有轨电车正常通过交叉口，不需进行优先的申请，否则进行下一步判断； 4) 在不满足3)条件下，当电车到达时间区间巧，別n [馬，0 ]单场或巧，？] n [6,巧"]并0时，则交叉口信号系统处理有轨电车的优先申请，进入步骤5);否则有轨电车 不能优先通过； 式中0表示空集； 5) 当红灯早断时，选取到达时间T2;当绿灯延迟时，选取到达时间Tl;计算红灯早断时 长A Tr= I T2-a I或绿灯延迟时长A Tg= I T广b I ; 当实施红灯早断措施时，进入6); 当实施绿灯延迟策略时，进入7); 6) 处理优先申请，采取具体措施;执行红灯早断策略时，压缩各相位的绿灯时间，具体 措施为： 从有轨电车相位开始，对前一相位依次排序，假设周期共有n相位，用i标记各相位序 号，对各相位实施红灯早断措施;第i相位的红灯早断时间为A化1，第1相位的红灯早断时 间为 A Tri= A T;r，i = l、2、3'--n; 同时考虑相位最小绿灯时长Gmin和相位延误增加的上限值U，确定下一相位红灯需要早 断时间A化i+i，进行迭代计算，进入8); 7) 处理优先申请:执行绿灯延迟策略时，压缩各相位的绿灯时间，具体措施为： 从执行有轨电车优先的相位开始，对下一相位依次排序，假设周期共有n相位，用i标记 各相位序号，第i相位的绿灯延长时间为A化i，第1相位的红灯延长时间为A化1= A Tg; i = 1、2、3*..n; 同时考虑相位最小绿灯时长Gmin和相位延误增加的上限值U，确定下一相位绿灯需要延 长时间A化i+i，进行迭代计算，进入8); 8) 在满足Kn-I时，计算并判断下一相位A Trw是否为零，若为零，则停止继续压缩； 若A化i+i〉〇,则继续对非优先相位进行压缩计算，直至A化i+i < 0; 9) 若采用6)或7)对各非优先相位依次进行绿灯时长压缩后，当i =n-l时，A忙+1〉0，则 无法满足有轨电车优先通行的条件，应拒绝电车的优先申请，此时有轨电车需要等待下一 周期通过。 在上述6)或7)中，对非优先相位的人总延误增加 A化计算公式如下；
其中ADi为i相位人总延误增量，Adu为i相位j进口道的车辆增加的延误，qsu为i相 位j进口道的社会车辆的到达率，qbu为i相位j进口道的常规公交车辆的到达率，Ps为社会 车辆平均载客数，Pb为公交车辆平均载客数， 非优先相位的延误化计算如下：
其中qu为i相位j车