多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法
【专利摘要】本发明公开了一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，包括：S1、根据道路特征、社会交通量、站点设置因素，将沿线路口划分为若干个协调区间，使全程包含多个协调控制方案；S2、离线制定适应有轨电车运行特征的协调控制方案，包括根据有轨电车的发车间隔、运行速度、停站时间特征编制有轨电车运行图，根据社会车辆的运行速度、交叉口间距特征设计协调信号控制方案的控制图；S3、将步骤S2的有轨电车运行图和协调信号控制方案的控制图进行拟合。本发明使有轨电车通过平面交叉口获得信号优先，可以连续不停车通过多个交叉口，并且可以平衡有轨电车与背景社会交通的通行时间资源利益，提高区域交通的运行效率。
【专利说明】
多交叉口禹线协调的有轨电车信号优先方法
技术领域
[0001] 本发明涉及交通运输技术领域，尤其涉及一种多交叉口离线协调的有轨电车信号 优先方法。
【背景技术】
[0002] 有轨电车作为中运量的公共交通，在通过交叉口时需要获得信号优先。现状有轨 电车信号优先主要以单点信号优先为主，有轨电车即将到达交叉口时，通过检测与通信手 段向道路交通信号系统发出请求，在当前交叉口做出调整，有延长绿灯、提前截止红灯、插 入相位等方法，使有轨电车通过。
[0003] 现状突出缺陷为：
[0004] 1)对社会交通干扰大，侵占冲突方向的时间资源，容易导致其他方向的拥堵。
[0005] 2)容易打破原有的绿波、线协调，造成沿线、甚至区域社会交通通行效率的下降。
[0006] 3)对有轨电车的全线通行效果未必最好，因为到了一个交叉口请求并处理一次， 而不考虑后续交叉口，可能导致在第一个交叉口虽然顺利通过，但后续反而受阻。
【发明内容】
[0007] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种多交叉口离 线协调的有轨电车信号优先方法，以解决现有技术的不足。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供了一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方 法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] S1、根据道路特征、社会交通量、站点设置因素，将沿线路口划分为若干个协调区 间，使全程包含多个协调控制方案；
[001 0] S2、离线制定适应有轨电车运行特征的协调控制方案，包括根据有轨电车的发车 间隔、运行速度、停站时间特征编制有轨电车运行图，根据社会车辆的运行速度、交叉口间 距特征设计协调信号控制方案的控制图；
[0011] S3、将步骤S2的有轨电车运行图和协调信号控制方案的控制图进行拟合，使协调 控制方案同时兼顾社会交通的需求，也能保证社会交通的协调。
[0012] 进一步地，所述步骤S1具体包括：
[0013] (1)信号交叉口的间距一般在1000米以内，当存在间距1000米以上的交叉口时，划 分为两个协调区间；
[0014] (2)同一个协调区间内交通流主流向一致，将交通流向特征类似的若干交叉口划 分为一个协调区间；
[0015] (3)同一个协调区间内的有轨电车站点数不超过2个，划分协调区间时尽可能少的 划入站点；
[0016] (4)区间并不是固定的，可根据交通流实时变化情况实时的分离或合并。
[0017]进一步地，所述步骤S3具体为：
[0018] 步骤A:整体移动双向有轨电车运行曲线，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带 左起第一个路口的绿灯起点重合；
[0019] 步骤B:检查有轨电车运行曲线是否全部在绿灯通行窗口内，若"否"则转到步骤C， 若"是"则转到步骤D;
[0020] 步骤C:整体正向（向上)移动有轨电车运行曲线，移动步长为1 s，转到步骤B;
[0021] 步骤D:计算评价指标1和指标2,检查指标1和指标2是否都最小，若"否"则转到步 骤C，若"是"则转到步骤E;
[0022] 步骤E:输出最佳拟合值，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带拟合程度达到最 优。
[0023] 进一步地，所述评价指标1为:使有轨电车运行曲线与绿波中点的差距之和最小， 即式=办+如-…+知的求和值最小，其中d i是有轨电车运行曲线在每个路口配时线的 落点与每个路口绿灯通行窗口中点的差值。
[0024] 进一步地，所述评价指标2为:有轨电车运行曲线在每个路口配时线的落点与每个 路口绿灯通行窗口中点的偏差的平均值最小，即
[0025] 进一步地，所述步骤B如果始终无法使有轨电车运行曲线全部在绿灯通行窗口内， 则调整信号周期时长C、绿信比、协调段的划分，重新进入步骤A进行迭代计算。
[0026] 本发明的有益效果是：
[0027] 1、本发明的有轨电车可以运行在适应自身运行特征的协调信号内，连续不停车通 过多个信号控制交叉口，各协调区间根据各自的特征制定协调方案，更加灵活、适应性强， 提尚有轨电车全线的运彳丁效率。
[0028] 2、通过本发明可使得社会交通同样也能运行在协调信号内，获得较高的通行效 率。
[0029] 3、本发明通过偏向程度的调整，可以达到有轨电车与社会交通通行时间资源利益 的平衡。
[0030] 4、本发明不仅只有轨电车通过的线上路口实现协调，同时可与横向交叉道路实现 协调，达到区域协调，提高区域通行效率。
[0031] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以 充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0032]图1是本发明的整体流程图。
[0033]图2是本发明的一具体实施例的有轨电车运行图。
[0034]图3是本发明的一具体实施例的背景协调控制图。
[0035]图4是本发明的一具体实施例的协调效果图。
【具体实施方式】
[0036] 如图1所示，本发明提供了一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，其特 征在于，包括以下步骤：
[0037] S1、根据道路特征、社会交通量、站点设置因素，将沿线路口划分为若干个协调区 间，使全程包含多个协调控制方案；
[0038] S2、离线制定适应有轨电车运行特征的协调控制方案，包括根据有轨电车的发车 间隔、运行速度、停站时间特征编制有轨电车运行图，根据社会车辆的运行速度、交叉口间 距特征设计协调信号控制方案的控制图；
[0039] S3、将步骤S2的有轨电车运行图和协调信号控制方案的控制图进行拟合，使协调 控制方案同时兼顾社会交通的需求，也能保证社会交通的协调。
[0040] 本实施例中，所述步骤S1具体包括：
[0041] (1)信号交叉口的间距一般在1000米以内，当存在间距1000米以上的交叉口时，划 分为两个协调区间；
[0042] (2)同一个协调区间内交通流主流向一致，将交通流向特征类似的若干交叉口划 分为一个协调区间；
[0043] (3)同一个协调区间内的有轨电车站点数不超过2个，划分协调区间时尽可能少的 划入站点；
[0044] (4)区间并不是固定的，可根据交通流实时变化情况实时的分离或合并。
[0045] 本实施例中，所述步骤S3具体为：
[0046] 步骤A:整体移动双向有轨电车运行曲线，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带 左起第一个路口的绿灯起点重合；
[0047] 步骤B:检查有轨电车运行曲线是否全部在绿灯通行窗口内，若"否"则转到步骤C， 若"是"则转到步骤D;
[0048]步骤C:整体正向（向上)移动有轨电车运行曲线，移动步长为1 s，转到步骤B;
[0049]步骤D:计算评价指标1和指标2,检查指标1和指标2是否都最小，若"否"则转到步 骤C，若"是"则转到步骤E;
[0050]步骤E:输出最佳拟合值，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带拟合程度达到最 优。
[0051] 本实施例中，所述评价指标1为：使有轨电车运行曲线与绿波中点的差距之和最 小，即式4 f、…的求和值最小，其中di是有轨电车运行曲线在每个路口配时 线的落点与每个路口绿灯通行窗口中点的差值。
[0052] 本实施例中，所述评价指标2为:有轨电车运行曲线在每个路口配时线的落点与每 个路口绿灯通行窗口中点的偏差的平均值最小，
最小。
[0053]本实施例中，所述步骤B如果始终无法使有轨电车运行曲线全部在绿灯通行窗口 内，则调整信号周期时长C、绿信比、协调段的划分，重新进入步骤A进行迭代计算。
[0054]本发明的发明构思是：首先将沿线路口划分为若干个协调区间，而不是全程只一 个协调方案:根据道路特征、社会交通量、站点设置等因素划分。
[0055]离线制定适应有轨电车运行特征的协调控制方案，适应有轨电车的发车间隔、运 行速度、停站时间等特征。如图2所示，根据有轨电车的发车间隔、运行速度、停站时间等特 征编制有轨电车运行图，该运行图包含双向有轨电车。
[0056]根据社会车辆的运行速度、交叉口间距等特征设计协调信号控制方案。可用常用 的数解法、图解法设计。调整协调周期C，使有轨电车发车间隔T是协调周期C的整数倍，背景 协调控制图如图3所示。
[0057]离线制定的协调控制方案同时兼顾社会交通的需求，也能保证社会交通的协调， 避免传统技术的缺陷。将以上有轨电车运行图和背景协调控制图进行拟合，就形成了如图4 所示的协调后的效果图。同时，本发明离线制定的协调控制方案有一定的可调范围，可以略 偏向有轨电车，也可略偏向社会交通。横向道路根据社会交通需要也制定协调方案，并且与 有轨电车沿线的协调错开。
[0058]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无 需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术 人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的 技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，其特征在于，包括W下步骤： 51、 根据道路特征、社会交通量、站点设置因素，将沿线路口划分为若干个协调区间，使 全程包含多个协调控制方案； 52、 离线制定适应有轨电车运行特征的协调控制方案，包括根据有轨电车的发车间隔、 运行速度、停站时间特征编制有轨电车运行图，根据社会车辆的运行速度、交叉口间距特征 设计协调信号控制方案的控制图； 53、 将步骤S2的有轨电车运行图和协调信号控制方案的控制图进行拟合，使协调控制 方案同时兼顾社会交通的需求，也能保证社会交通的协调。2. 如权利要求1所述的一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法， 其特征在于，所述步骤Sl具体包括： (1) 信号交叉口的间距一般在1OOO米W内，当存在间距1OOO米W上的交叉口时，划分为 两个协调区间； (2) 同一个协调区间内交通流主流向一致，将交通流向特征类似的若干交叉口划分为 一个协调区间； (3) 同一个协调区间内的有轨电车站点数不超过2个，划分协调区间时尽可能少的划入 站点； (4) 区间并不是固定的，可根据交通流实时变化情况实时的分离或合并。3. 如权利要求1所述的一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法， 其特征在于，所述步骤S3具体为： 步骤A:整体移动双向有轨电车运行曲线，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带左起 第一个路口的绿灯起点重合； 步骤B:检查有轨电车运行曲线是否全部在绿灯通行窗口内，若"否"则转到步骤C，若 "是"则转到步骤D; 步骤C:整体正向（向上)移动有轨电车运行曲线，移动步长为Is,转到步骤B; 步骤D:计算评价指标1和指标2,检查指标1和指标2是否都最小，若"否"则转到步骤C， 若"是"则转到步骤E; 步骤E:输出最佳拟合值，使有轨电车运行曲线与背景协调绿波带拟合程度达到最优。4. 如权利要求3所述的一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，其特征在于，所述 评价指标1为:使有轨电车运行曲线与绿波中点的差距之和最小，即5均 求和值最小，其中di是有轨电车运行曲线在每个路口配时线的落点与每个路口绿灯通行窗 口中点的差值。5. 如权利要求3所述的一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，其特征在于， 所述评价指标2为:有轨电车运行曲线在每个路口配时线的落点与每个路口绿灯通行窗口 中点的偏差的平均值最小，目[最小。6. 如权利要求3所述的一种多交叉口离线协调的有轨电车信号优先方法，其特征在于， 所述步骤B如果始终无法使有轨电车运行曲线全部在绿灯通行窗口内，则调整信号周期时 长C、绿信比、协调段的划分，重新进入步骤A进行迭代计算。
【文档编号】G08G1/081GK105913674SQ201610324192
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】高翔, 戴孙放, 保丽霞, 赵环宇
【申请人】上海市城市建设设计研究总院