专利名称：干线协调控制下快速公交信号优先配时方法
技术领域：
本发明涉及一种属于智能交通管理领域的用于快速公交(BRT)车辆的信号配时方法，更具体地说，本发明涉及一种干线协调控制下的快速公交信号优先配时方法。
背景技术：
干线信号协调控制是城市交通控制中一种常见的控制方式，它以社会车流为控制对象，通过设置相位差的方式协调干线车流运行，提高控制效益。而快速公交车辆只是城市交通流中的特殊群体，快速公交信号优先是对城市交通信号控制功能的一种完善和补充。 所以二者相比，干线协调控制的优先级别要高于快速公交车辆信号优先。目前国内外关于公交信号优先方面的研究主要集中在单点优先上，针对不同交通环境建立了丰富多样的控制策略。干线公交优先是在干线信号协调控制基础上，从提高公交车辆运行效率角度对干线信号配时进行优化的一种控制方式，目前国内外的研究还比较少。与单点公交优先相比，干线公交优先在给予公交信号优先时不仅需要考虑公交车辆利益，还需要重点考虑配时参数调整对干线绿波带的影响，因此实现起来更加复杂。在干线协调控制中，通常是按社会车流优化相位差和绿波带宽度，在该条件下，采用绿灯延长、红灯早断等方法实施公交车辆优先则可能破坏干线协调的交通流。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种干线协调控制下的快速公交优先信号配时方法。为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法的步骤如下1.信号机根据快速公交车辆检测器判断是否检测到公交申请，当快速公交车辆检测器检测到公交申请时，预测快速公交车辆到达停车线的时刻、；若没有检测到公交申请， 则结束当前时刻判断；2.当快速公交车辆检测器在协调相位绿灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，即⑴^t1 ^ (^.，则保持原信号配时不变，否则，则进行绿灯延长控制；3.当快速公交车辆检测器在协调相位红灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，即⑴^t1 ^ (^.，则保持原信号配时不变，否则，则进行绿灯提前启亮控制；其中⑴为协调相位前一相位绿灯结束时刻，Gjj为协调相位绿灯结束时刻。技术方案中所述的快速公交车辆到达停车线时刻、的计算方式如下ti = t0+At(4)At = L2/vb(5)式中、_快速公交车辆到达快速公交车辆检测器时刻，单位.秒；
Δ t-快速公交车辆从快速公交车辆检测器到停车线行驶时间，单位.秒；L2-快速公交车辆检测器到停车线的距离，单位.米；Vb-快速公交车辆勻速行驶速度，单位.米/秒；由于设置公交专用车道，快速公交车辆状态平稳，按勻速行驶计算。技术方案中所述的绿灯延长步骤的工作流程如下1.判断公交优先所需延长时间是否大于协调相位最大可延长绿灯时间，若是，即，则保持信号配时不变；否则，即容^ ，则确定协调相位绿灯延长时间 《为公交优先所需延长时间容；，即^ =C ；2.确定各相位绿灯时间确定协调相位绿灯延长时间容；为公交优先所需延长时间后，需要计算最终运行的配时参数，计算过程如下1)协调相位绿灯时间的确定执行协调相位绿灯延长后，协调相位执行的绿灯时间为本周期基础绿灯时间加上延长绿灯时间G^g^+g；,(11)式中Gy" -n周期协调相位绿灯时间，单位.秒；go]· -η周期协调相位基础绿灯时间，单位.秒；g"yl -η周期协调相位绿灯延长时间，单位.秒。2)协调相位后面相位绿灯时间的确定若η周期各相位的可压缩绿灯时间容g+之和能够满足公交优先所需延长时间，则协
调相位后各相位执行压缩后的绿灯时间，即基础绿灯时间减去各相位压缩绿灯时间，各相
位压缩绿灯时间按等流量比分配被压缩的总绿灯时间，计算公式如下
权利要求
1.一种干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于，所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法的步骤如下1)信号机根据快速公交车辆检测器判断是否检测到公交申请，当快速公交车辆检测器检测到公交申请时，预测快速公交车辆到达停车线的时刻ti ；若没有检测到公交申请，则结束当前时刻判断；2)当快速公交车辆检测器在协调相位绿灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，即G。_…^t1 ^ (^.，则保持原信号配时不变，否则， 则进行绿灯延长控制；3)当快速公交车辆检测器在协调相位红灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，即G。_…^t1 ^ (^.，则保持原信号配时不变，否则， 则进行绿灯提前启亮控制；其中⑴为协调相位前一相位绿灯结束时刻，Gjj为协调相位绿灯结束时刻。
2.按照权利要求1所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的快速公交车辆到达停车线时刻、的计算方式如下ti = t0+ Δ t(4)At = L2/vb(5)式中、_快速公交车辆到达快速公交车辆检测器时刻，单位.秒； At-快速公交车辆从快速公交车辆检测器到停车线行驶时间，单位.秒； L2-快速公交车辆检测器到停车线的距离，单位.米；Vb-快速公交车辆勻速行驶速度，单位.米/秒；由于设置公交专用车道，快速公交车辆状态平稳，按勻速行驶计算。
3.按照权利要求1所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的绿灯延长步骤的工作流程如下1)判断公交优先所需延长时间容^是否大于协调相位最大可延长绿灯时间，若是， 即容^ > Sll，则保持信号配时不变；否则，即容^么Sll，则确定协调相位绿灯延长时间g-为公交优先所需延长时间容；，即^ =C ；2)确定各相位绿灯时间确定协调相位绿灯延长时间容；为公交优先所需延长时间后，需要计算最终运行的配时参数，计算过程如下(1)协调相位绿灯时间的确定执行协调相位绿灯延长后，协调相位执行的绿灯时间为本周期基础绿灯时间加上延长绿灯时间G^goj+g；,(H)式中S -η周期协调相位绿灯时间，单位.秒； g"oj -η周期协调相位基础绿灯时间，单位.秒； g"yl -η周期协调相位绿灯延长时间，单位.秒。(2)协调相位后面相位绿灯时间的确定若η周期各相位的可压缩绿灯时间gg之和能够满足公交优先所需延长时间，则协调相位后各相位执行压缩后的绿灯时间，即基础绿灯时间减去各相位压缩绿灯时间，各相位压缩绿灯时间按等流量比分配被压缩的总绿灯时间，计算公式如下
4.按照权利要求3所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的公交优先所需延长时间容^与协调相位最大可延长绿灯时间的计算方法如下 1)公交优先所需延长时间容^的确定公交优先所需延长时间容^为快速公交车辆到达停车线时刻、与协调相位绿灯结束时刻Gy)之差
5.按照权利要求1所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的绿灯提前启亮步骤的工作流程如下1)判断公交优先所需提前启亮时间容；2是否大于协调相位最大可提前启亮绿灯时间 g"m2，若是，则假定快速公交车辆优先时间为《2，即<2 = g"m2 ；若不是，则假定快速公交车辆优先时间为所需提前启亮时间容^2，即<2 = g"Xy2 ；2)根据步骤1)假定的快速公交车辆优先时间，判断协调相位绿灯结束时间是否破坏协调相位绿波带，若是，即G〗，则确定快速公交车辆优先时间为不破坏绿波带所能提供的最大绿灯时间，即<2 -G1Jj ；若不是，则确定快速公交车辆优先时间为步骤1) 所假定的时间，其中，G〗表示η周期协调相位绿灯结束时刻；3)确定各相位绿灯时间。
6.按照权利要求5所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的公交优先所需提前启亮时间‘2与协调相位最大可提前启亮绿灯时间《2的计算方法如下1)公交优先所需提前启亮时间容；2的确定公交优先所需提前启亮时间容；2为协调相位绿灯开始时刻G；；与快速公交车辆到达停车线时刻、之差式中Α;-η周期公交优先所需提前启亮时间，单位.秒； G"q -η周期协调相位绿灯开始时刻，单位.秒； 2)协调相位最大可提前启亮绿灯时间的确定协调相位最大可提前启亮绿灯时间为协调相位前面相位所能提供的可提前启亮时间之和，分以下两种情况计算a.快速公交车辆到达交叉口停车线时刻为第i相位绿灯，且已经超过i相位的临界绿灯时间相位所能提供的绿灯时间为i相位剩余绿灯时间和从i+Ι相位至协调相位前一相位 (j-Ι相位)可压缩绿灯时间之和，则最大可提前启亮绿灯时间公式为
7.按照权利要求5所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的协调相位绿波带的上下限确定方法如下1)确定η周期协调相位绿灯时间中点时刻，计算公式如下
8.按照权利要求5所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法，其特征在于， 所述的确定各相位绿灯时间步骤如下1)协调相位前面相位绿灯时间的确定协调相位前面相位绿灯时间为基础绿灯时间减去各相位压缩绿灯时间，各相位压缩绿灯时间为协调相位提前时间乘以各相位基础绿灯时间占总基础绿灯时间的比例，由于提前启亮时间的确定已符合绿波带上下限的约束，因此计算公式如下
全文摘要
本发明公开了一种干线协调控制下快速公交信号优先配时方法。所述的干线协调控制下快速公交信号优先配时方法的步骤如下1.信号机根据快速公交车辆检测器判断是否检测到公交申请，当快速公交车辆检测器检测到公交申请时，预测快速公交车辆到达停车线的时刻t1；若没有检测到公交申请，结束当前时刻判断；2.当快速公交车辆检测器在协调相位绿灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，则保持原信号配时不变，否则，则进行绿灯延长控制；3.当快速公交车辆检测器在协调相位红灯期间检测到公交申请时，若快速公交车辆在协调相位绿灯期间到达交叉口停车线，则保持原信号配时不变，否则，则进行绿灯提前启亮控制。
文档编号G08G1/07GK102280036SQ201110142789
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者宋现敏, 曲昭伟, 朱慧, 李志慧, 王殿海, 胡宏宇, 陈永恒, 魏强 申请人:吉林大学