[发明专利]一种基于线圈检测器的公交车到达时间预测方法

权利要求书

1.一种基于线圈检测器的公交车到达时间预测方法，其特征在于：在公交专用道上布设公交车检入检测器和公交车检出检测器，其中公交车检入检测器布设在直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置或者公交停靠站出站位置，公交车检出检测器布设在信号控制节点处的停车线外；根据公交车检入检测器和其下游相邻的公交车检出检测器检测到的公交车经过时间及信号控制节点处信号相位的状态，根据下式计算出待测公交车自当前位置到达下游信号控制节点处的停车线的所用的时间T_a=T_t+T_w+T_d，其中T_t为待测公交车自当前位置运行至排队公交车辆尾部的时间，T_w为等待绿灯时间，T_d为下游信号控制节点处公交专用道上排队公交车辆的消散时间。 

2.根据权利要求1所述的一种基于线圈检测器的公交车到达时间预测方法，其特征在于：按照下述方法计算待测公交车到达下游信号控制节点处的停车线的时间T_a； 

步骤一、计算排队公交车辆消散时间T_d： 

T_d=k·t_sl+N_ahead·h_s

其中： 

t_sl为信号控制节点处公交专用道上排队公交车辆启动损失时间，单位：s； 

h_s为排队公交车辆的平均消散时间，单位：s/辆； 

N_ahead为公交车检入检测器检测到待测公交车经过时刻，其下游尚未通过信号控制节点的公交车数量，即下游信号控制节点处公交专用道上等待通行相位绿灯的公交车辆数，单位：辆，根据下式计算得到： 

N_ahead=N_in-N_out-1 

这里： 

N_in为通过公交车检入检测器的公交车辆数，每通过一辆公交车，自动加1； 

N_out为通过公交车检出检测器的公交车辆数，每通过一辆公交车，自动加1； 

k为公交车等待通行相位绿灯开关系数，当无排队公交车辆时即N_ahead＝0则k＝0，当有排队公交车辆时即Nahead＞0则k＝1； 

步骤二、计算待测公交车自当前位置运行至排队公交车辆尾部的时间T_t和等待绿灯时间T_w之和： 

(1)首先按照信号相位划分控制节点处的信号灯 

按照信号相位将信号灯的一个周期划分成n个信号相位，其中公交通行相位相序为q，且q∈[1,n]，当前通行信号相位相序为p，且p∈[1,n]，则信号控制灯的周期时长为 

其中： 

G_i为第i个信号相位的绿灯显示时间； 

I_i为第i个信号相位的绿灯间隔时间； 

设定T_c为每个周期信号当前运行过的时间，并且以每个周期第1个相位即i＝1的通行绿灯启亮时刻为T_C的计时零点，且T_C随着信号周期的运行而增长，即在每个信号周期开始时，T_C自动归零，即T_C=0，每个周期结束时，T_C随时间自然增长到C，即T_C=C； 

(2)然后根据T_C时刻公交车检入检测器检测到公交车辆通过时，公交车检入检测器下游信号灯当前通行相位与公交通行相位之间的相序关系，具体分为以下3种情况： 

情况一、p=q 

设定一临界值T_c0，当T_C=T_C0时，公交车检入检测器在此刻检测到有公交车辆到达，则该辆公交车辆为本信号周期最后一辆能够不停车通过下游停车线的公交车，该临界值T_C0的计算公式如下： 

T_c0-S_q-T_t0

其中： 

S_q为公交通行相位的绿灯结束时刻对应的T_c值，且

T_t0为待测公交车恰好能在当前相位的绿灯结束时刻驶过停车线的运行时间的临界值，且T_t0=L/v_f，其中L为公交车检入检测器与停车线之间的距离，单位：m，v_f为公交车自由运行速度，单位：m/s； 

若T_C≤T_c0，必然不存在排队，则T_d＝0,且T_t=T_t0=L/v_f，同时待测公交车在当前相位绿灯结束前即可通过停止线，故T_W＝0，从而T_a=T_t+T_W+T_d=T_t=L/v_f； 

若T_C＞T_c0，可能存在排队情况，并且，从而 ； 

情况二、p＜q 

其中： 

为公交车检入检测器检测到公交车辆到达时刻起公交通行信号相位剩余红灯时间，单位：s； 

T_d为排队公交车辆消散时间，单位：s； 

情况三、p＞q 

其中： 

为公交车检入检测器检测到公交车辆到达时刻起下一周期公交通行相位剩余红 灯时间，单位：s； 

T_d为排队公交车辆消散时间，单位：s。