[发明专利]未设置公交专用道条件下实现公交优先的信号控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，具体涉及一种在未设置公交专用道的城市道路交叉口实现公交优先的信号控制系统。 

背景技术

随着社会经济的发展，无论是发达国家还是发展中国家，都毫无例外地承受着由于不断加剧的交通问题所带来的困扰。解决交通问题的传统办法是新建道路，但是我国城市可供新建道路的空间越来越小，而机动车保有量却在迅猛增长，以北京市为例，是一个具有1700多万人口的特大城市，截至2010年3月，北京市机动车保有量已突破410万辆，而且仍以平均每天1000辆的速度增加，高峰时段市区主要干道基本处于饱和状态，道路交通拥堵严重。除考虑车路不均衡发展因素外，城市交通系统是由机动车、行人、非机动车等各种不同交通参与者组成的复杂巨系统，尤其在我国城市交通流还具有明显的混杂特性，单独从车辆方面考虑或单独从道路方面考虑都很难从根本上解决目前交通发展中遇到的问题。

在这种背景环境下，为了缓解交通压力，我国政府开始推行基于公交信号优先系统的公交优先策略，在城市道路交叉口，公交信号优先系统可为公交车辆提供优先通行服务，从而降低公交车辆的路口等候放行的时间，提高公交车辆的准点率，减少行驶时间。基于公共车辆具有运量大、人均占用道路面积少、运行效率高、节省能源、环境污染小等优点，开展基于公交信号优先系统的公交优先策略的研究具有现实意义。

现有技术中的公交优先系统大都是应用于设置有公交车辆专用道的道路，例如中国专利文献CN101540109A公开了一种根据车流变化自动完成公交车辆优先的控制系统，包括车辆检测子系统，用于通过相应的检测设备检测普通车道上和公交专用道上的一段时间内的车流状况，统计通过的车辆数；交通数据预测子系统，用于利用现有时间段内的流量数据预测下一个时间段内的交通流量数据；车辆信号处理子系统，用于生成具体的公交信号优先控制策略和信号配时方案；交通信号控制子系统，用于按照控制策略，控制路口的各种信号灯；通讯子系统，用于将检测信号传输到交通数据预测子系统中，以及将车辆信号处理子系统生成的控制策略传输到交通信号控制子系统中；该系统能够通过检测设备来识别行驶的普通车辆和公交车辆，并对流量进行分布统计，在统计的基础之上，进行交通数据预测。另外，为了避免公交车连续到达交叉口时，由于公交优先而导致与公交车辆相冲突的相位上的车辆等待时间过长，该控制系统还加入了跳相计数器，所述跳相计数器设置有不能连续跳相的周期数，当连续到达路口的公交车辆过多时，对于排序大于所述周期数的车辆，则不再给出额外的绿灯时间。

上述现有技术中，由于该控制系统中没有设置任何可识别公交车辆的装置，只是根据车辆所在车道是普通车道还是公交专用道来区分所述车辆是社会车辆还是公交车，因此，该控制系统只能适用于设置有公交专用道的道路，对于未设置公交专用道的道路则无法适用，城市道路在未设置公交专用道时，当公交车存在于道路交叉口排队的前两辆车中，尤其是作为第一辆车即其为静止启动状态时，由于其自身的机械性能，会造成第二辆车与第一辆车的车头时距明显增大，甚至可能会超过整个绿灯周期的10%。此外，距统计，未设置公交车道的道路所占的比例要远大于已经设置有公交车道的道路，因此上述系统在大多数的道路上并不适用。

为了克服上述现有技术存在的缺陷，一些新的公交优先系统引入了公交车辆识别装置，诸如GPS、REID等，中国专利文献CN101256717公开了一种基于GPS的快速公交车辆定位及交通信号控制方法和装置，所述装置包括一个安装在BRT车辆上的车载装置，安装在多个交通信号控制机中的地面接收处理装置；所述车载装置通过GPS获取BRT车辆的位置信息，并向所述BRT车辆所处范围内的交通信号控制机中的地面接收处理装置传输数据，所述地面接收处理装置根据接收到的数据确定BRT车辆的位置、与交通信号控制机的相对距离和行驶方向，当BRT车辆行驶到离公共区间适当距离时，由交通信号控制机切换红绿灯，让所述BRT车辆优先通行。

然而，上述现有技术存在的缺陷是，实行公交优先策略在很大程度上会影响其他社会车辆的通行，当连续有多辆公交车到达路口时，势必会大幅度延长其他相位上社会车辆的等待时间，如何根据复杂多变的实际交通状况，根据道路上公交车和普通车辆的车流量状况，实时设置适宜的公交优先策略，是现有技术尚未解决的一个难题。

发明内容