基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统的制作方法

本发明属于有轨电车车辆控制，尤其涉及一种基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统。

背景技术：

1、现代有轨电车作为一种新型的轨道交通出行方式，一般采用专用道的形式，在交叉口受信号控制影响。其具有建设成本低，建设周期短，节能环保，美观舒适等优点。布设在市区内的有轨电车线路，由于交叉口较为密集，速度仅能维持在16-18km/h左右，交叉口延误可占其总行程时间的40％以上，因此，减少有轨电车交叉口停车延误，对提高有轨电车运行速度，改善其服务水平具有重要意义。

2、目前国内主要使用公交信号优先的方法来提高有轨电车交叉口通过率，但该方法会占用小汽车绿灯通行时间，而且会出现本路口优先后下一个路口仍遇到红灯，优先时间被浪费的情况。更为合理的方式是，对信号控制方案和列车运行时刻表进行协同优化，让车辆在严格按预定的行程图运行时，能以最大概率地减少遇到红灯的情况。

3、但有轨电车的运行模式使上述目标难以达成，这是由于：相比地铁的封闭运营，有轨电车设置在城市道路上，易受路面交通的干扰，运行时间有一定波动，很容易偏离时刻表；现有商业运营的有轨电车线路均基于人工驾驶，无法像地铁自动驾驶系统一样通过精确的速度控制来吸收误差，恢复准点运行，具体表现在，由于运行时间的波动性，而在时间落后的情况下，司机不知道是否该加速以及加速到什么程度，导致错过一个绿灯周期；而在时间提前的情况下，司机仍按正常车速运行，导致车辆过早到达交叉口，增加车辆启动的时间损失，且大幅增加了能耗。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，旨在解决背景技术中确定的现有技术存在的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，所述系统包括推荐目标速度引导子系统和制动引导标识，所述推荐目标速度引导子系统包括速度检测器，路侧控制机和速度引导显示屏；其中，

3、速度检测器，用于：检测车辆从上游起始位置启动以及持续加速后，途经的瞬时速度，并且将所述瞬时速度传输给路侧控制机；

4、路侧控制机，用于：接收所述瞬时速度，并且调取下游交叉口预计的绿灯时间，根据所述瞬时速度、下游交叉口预计的绿灯时间，计算到达下游交叉口的最佳时间，进而计算对应的推荐目标速度；将所述推荐目标速度发送给速度引导显示屏；

5、速度引导显示屏，设置在速度检测器下游，用于接收并且显示所述推荐目标速度，所述推荐目标速度为车辆持续加速的目标值，其中车辆到达推荐目标速度后，切断动力转变为滑行状态，直到滑行至某制动引导标识位置；

6、制动引导标识，间隔设置有若干组，其上均设有速度指标，所述速度指标为车辆从某制动引导标识位置开始全力制动，最终停在下游交叉口停车线设定距离处的制动速度。

7、优选地，所述速度检测器设置在车辆起始位置下游20-50m处。

8、优选地，所述路侧控制机具体包括：

9、通信模块，用于接收速度检测器发送的获取有轨电车检测速度，还用于获取下游交叉口预计的绿灯时间；以及将所述推荐目标速度发送给速度引导显示屏；

10、推荐目标速度算法模块，用于根据所述瞬时速度、下游交叉口预计的绿灯时间，计算到达下游交叉口的最佳时间，进而计算对应的推荐目标速度。

11、优选地，当推荐目标速度信息显示达到设定时长，速度引导显示屏清除该推荐目标速度信息，以备下一车辆通过时使用。

12、优选地，所述制动引导标识按照设定速度降幅间隔进行设置，并按实际的制动距离排列在行驶路段中。

13、优选地，当车辆滑行至某制动引导标识前方时，若当前车速大于某制动引导标识的制动引导速度，发出减速使得车辆速度与所述制动引导速度接近，然后在该制动引导标识所在位置执行全力制动的提示信息；若当前车速小于某制动引导标识的制动引导速度，发出忽略该制动引导标识，至少到达下一标志牌再尝试执行相应的减速制动操作的提示信息。

14、优选地，当车辆逐步靠近交叉口时，若识别到交叉口显示为红灯时，发出维持全力制动并在交叉口停车线停车的提示信息；当交叉口显示为绿灯时，发出将车辆降低至交叉口限速后将车辆切换为滑行状态通过交叉口的提示信息。

15、优选地，所述根据所述瞬时速度、下游交叉口预计的绿灯时间，计算到达下游交叉口的最佳时间，进而计算对应的推荐目标速度的具体步骤包括：

16、确定运行区间允许的最小速度vmin和最大速度vmax，选择vmin至vmax范围内所有整数速度值，形成集合v＝{vmin,vmin+1,...,vmax}；

17、结合车辆初始速度vstart，基于列车动力学模型计算使用v中每一速度到达交叉口对应的运行时间，并获得运行时间集合选取t中最短时间tmin和最长时间tmax，以[tmin,tmax]作为车辆到达的时间范围；

18、将[tmin,tmax]与下游交叉口信号控制时刻表进行比对，根据[tmin,tmax]和绿灯时间范围是否重合，计算推荐目标速度。

19、优选地，所述将[tmin,tmax]与下游交叉口信号控制时刻表进行比对，根据[tmin,tmax]和绿灯时间范围是否重合，计算推荐目标速度具体包括：

20、当tplan在[tmin,tmax]范围内，在t中选取最接近tplan的t值作为目标运行时间，其对应的速度作为推荐目标速度；

21、当[tmin,tmax]和绿灯时间范围不重叠，选取tmax对应的速度作为推荐目标速度；

22、当tmin位于绿灯时间范围内，且tplan早于tmin，选取tmin对应的速度作为推荐目标速度；

23、当tmax位于绿灯时间范围内，且tplan晚于tmax，选取tmax对应的速度作为推荐目标速度。

24、本发明实施例提供的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，通过运行时间控制，使车辆准确通过绿灯，避免红灯等待；必定会遇上红灯时，尽可能延长车辆运行时间，可以以更低速度，采用更多滑行的方式运行至交叉口，进而减少能耗，使车辆获得准点恢复能力；通过运行车速的调控，使通过交叉口的运行时间尽可能靠近预设的时刻表，避免延误不断累积导致的低准点率问题。

技术特征：

1.一种基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述系统包括推荐目标速度引导子系统和制动引导标识，所述推荐目标速度引导子系统包括速度检测器，路侧控制机和速度引导显示屏；其中，

2.根据权利要求1所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述速度检测器设置在车辆起始位置下游20-50m处。

3.根据权利要求1所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述路侧控制机具体包括：

4.根据权利要求1所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，当推荐目标速度信息显示达到设定时长，速度引导显示屏清除该推荐目标速度信息，以备下一车辆通过时使用。

5.根据权利要求1所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述制动引导标识按照设定速度降幅间隔进行设置，并按实际的制动距离排列在行驶路段中。

6.根据权利要求1或5所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，当车辆滑行至某制动引导标识前方时，若当前车速大于某制动引导标识的制动引导速度，发出减速使得车辆速度与所述制动引导速度接近，然后在该制动引导标识所在位置执行全力制动的提示信息；若当前车速小于某制动引导标识的制动引导速度，发出忽略该制动引导标识，至少到达下一标志牌再尝试执行相应的减速制动操作的提示信息。

7.根据权利要求1所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，当车辆逐步靠近交叉口时，若识别到交叉口显示为红灯时，发出维持全力制动并在交叉口停车线停车的提示信息；当交叉口显示为绿灯时，发出将车辆降低至交叉口限速后将车辆切换为滑行状态通过交叉口的提示信息。

8.根据权利要求1或7所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述根据所述瞬时速度、下游交叉口预计的绿灯时间，计算到达下游交叉口的最佳时间，进而计算对应的推荐目标速度的具体步骤包括：

9.根据权利要求8所述的基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，其特征在于，所述将[tmin,tmax]与下游交叉口信号控制时刻表进行比对，根据[tmin,tmax]和绿灯时间范围是否重合，计算推荐目标速度具体包括：

技术总结
本发明适用于有轨电车车辆控制技术领域，提供了一种基于路侧固定设备的有轨电车平面交叉口速度引导系统，所述系统包括推荐目标速度引导子系统和制动引导标识，所述推荐目标速度引导子系统包括速度检测器，路侧控制机和速度引导显示屏；其中，速度检测器，用于：检测车辆从上游起始位置启动以及持续加速后，途经的瞬时速度，并且将所述瞬时速度传输给路侧控制机；路侧控制机，用于：接收所述瞬时速度，并且调取下游交叉口预计的绿灯时间，根据所述瞬时速度、下游交叉口预计的绿灯时间，计算到达下游交叉口的最佳时间，进而计算对应的推荐目标速度，本发明实施例能够使车辆准确通过绿灯，避免红灯等待，降低运行能耗。

技术研发人员：童文聪,滕靖,李君羡,马军
受保护的技术使用者：上海策客交通科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17