道车辆到达率，Si功i相位j车道车辆离开率，r功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Adu计算如下：
在确定下一相位的A Trw时，考虑W下两个条件： 首先考虑相位最小绿灯时间Gmin运一约束条件，即如下公式：Gmin < Gi-( A Tri- A Trw)，其中G功i相位有效绿灯时长，求出Gmin -巧+ A巧< AT)洁； 同时考虑会造成非优先相位人总延误Di的增加量为A Di;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
执行绿灯延长策略时AJi说'二
若Ar枯> ，则ATYw =Ar枯，否则A7Y,+1 =Ar功，依次类推，直至分配完毕。 实施例:如图1-6所示， 所述的方法具体按照W下步骤执行： 1) 如图1所示，主路中央设置有轨电车专用道。 2) 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。 3) 在有轨电车进口道检测有轨电车到达时间Ta,根据有轨电车运行速度范围[Vmin, VmaxL其中Vmin为有轨电车运行速度最小值，Vmax为最大值。通过公式计算有轨电车到达时间 如下：
预测车辆到达的时间窗为化，T2]。 4) 有轨电车无需进行优先申请的通过时间窗为[a, bLRm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]。 5) 判断有轨电车是否需要申请优先通过，过程如下： 判断有轨电车到达时间窗[Tl, T2]与[a, b]的关系。
[Ti，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<1'1<6<12，，则有轨电车调节运行速度，使到达时间窗为[曰^2]或[1'1， 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。其运行速度范 围计算如下：
在不满足上述条件下，当电车到达时间区间[7；，n] n a] #0或[马，写]n
[6，G,"] #0，则交叉口信号系统处理有轨电车的优先申请。否则有轨电车不能优先通过。 6)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。同时调节有轨电 车运行速度为为Vmin或Vmax。 7 )根据W上计算，计算红灯早断时长A化或者绿灯延迟时长A Tg。 8) A Tr= I T2_a I 或 A Tg= I T广b I。 9) W实施绿灯延迟策略为例，实施绿灯延迟策略步骤如下： 如图3所示，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ATrl。第l相位的红灯 延长时间为A化1= A Tg。 首先考虑约束条件相位最小绿灯时间Gmin含Gi-( A化i- A化W)，其中Gi为i相位有效绿 灯时长，求出巧胃-巧+A^ < A巧直。同时考虑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1+1，进行迭代计算。其中相位延误增加的上限值U考虑交叉口交通状况 和乘客忍耐限度进行设定，取0.1~0.3之间。 10) 非优先相位中，当绿灯延长时，第i相位j进口道的人总延误增量AdiJ 计算如下：
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：
11) 考虑乘客感受，防止延误增加过多，降低有轨电车优先对车辆造成的负面影响过 大，设定
，得出Ar枯。 12) 若Ar枯> AT枯'，则A,/r" = Ar扭，否则么％1二Af墳。 13) 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。 14) 若A Trw〉0，则继续对非优先相位进行压缩计算，直至A Trw < 0。 15)对各非优先相位依次进行绿灯时长压缩后，当i =n-l时，A Trw〉0，则无法满足有 轨电车优先通行的条件，拒绝电车的优先申请，有轨电车需要等待通过。
【主权项】
1. 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，其特征在于:所 述方法的实现过程为： 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检测器的时间Ta，已知有轨电车运行速度范围 [Vmln，Vmax]，进口道检测器与停车线之间的距离为レ 根据式/ = ：?；+^，乂 = ￥。3、或￥ = ￥。1。，则可得出有轨电车到达时间窗为化，了2]; 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[Τι，Τ2]与[a，b]的关系，若化，了2]引3,6]，则有轨电车无 需优先申请，可W正常通过； 若。<曰<了2<6或曰<1'1<6<了2,则有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化不满足：3)条件下，当电车到达时间区间巧，别η [成，0]辟域巧，Γ:] η [6, GJ 共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； .0表示空集； 5) 当红灯早断时，选取到达时间Τ2;当绿灯延迟时，选取到达时间Τι;计算红灯早断时长 Δ Tr= I T2-a I或绿灯延迟时长Δ Tg= I Τ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η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Δ化1，第1相位的红灯早断时 间为 ΔΤη= ATr，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Δ Trw，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η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Δ化1= Δ Tg; i = 1、2、3·..η; 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Δ Tr 1+1，进行迭代计算，进入8); 8) 在满足i<n-l时，计算并判断下一相位ATrw是否为零，若为零，则停止继续压缩； 若Δ Tr 1+1 >0，则继续对非优先相位进行压缩计算，直至Δ Tr 1+1 < 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，Δ化1+1>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下 一周期通过。2.根据权利要求1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，其特征在于： 在上述6)或7)中，求取ATrw的过程为： 对非优先相位的人总延误增加 A化计算公式如下：其中Δ Di为i相位人总延误增量，A di功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qi功i相位j车道车辆到达率，Si功i相位j车道车辆离开率，r功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A du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Adij计算如下：在确定下一相位的A Trw时，考虑W下两个条件： 首先考虑相位最小绿灯时间Gmin运一约束条件，即如下公式:Gmin < Gi-( Δ化i- Δ化i+i)， 其中Gi为i相位有效绿灯时长，求出G。，,。-巧+Δ^ <Δ巧方； 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执行绿灯延长策略时ΔΖ'^ι' =若ΔΓ访' >Δ7'访，则Δ巧+ι = ΔΓ访，否现依次类推，直至分配完毕。
【专利摘要】一种考虑非优先相位社会车辆及公交车辆延误增加上限的有轨电车优先控制方法，属于城市交通控制领域，本发明为了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。
【IPC分类】G08G1/01, G08G1/087
【公开号】CN105702044
【申请号】CN201610265109
【发明人】冯树民, 赵家发, 慈玉生, 孙祥龙, 李勇, 李振宁, 赵琥
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月26日