[发明专利]一种路中型动态公交专用道清空距离设置方法

说明书

本发明公开了一种路中型动态公交专用道清空距离的设置方法，在城市主干路上多个连续信号控制交叉口，首先输入各交叉口各进口道的现状流量、车道数、信号配时方案、交叉口间路段长度。然后计算公交车从当前位置到下游各交叉口的理论最小到达时间、各交叉口的理论最大排队长度和理论最大清空时间；从公交车当前位置依次向下游搜索各交叉口，当首次出现理论最小到达时间大于理论最大清空时间的情况，确定该交叉口为参考交叉口。再考虑实际信号配时方案预测公交的实际到达时间，当某个交叉口公交的实际到达时间小于最大清空时间，则确定该交叉口的下游第一个交叉口为关键交叉口，从公交车当前位置到关键交叉口的距离即为动态公交专用道的清空距离。

技术领域

本发明属于交通工程和交通信息工程及控制系统领域，涉及城市道路空间资源动态利用技术领域，更具体地说，涉及一种路中型城市动态公交专用道清空距离的设置方法。

背景技术

随着城市化进程的发展，交通需求呈几何级数增长，城市所面临的交通压力越来越大；随之产生的拥堵，环境污染，能源问题备受关注，大力发展公共交通已经成为我国城市交通发展的基本政策，设置动态公交专用道是保障公交优先的同时，对策交通拥堵的有效手段。相比于静态公交专用道，动态公交专用道能在不开辟新的道路资源的基础上，确保公交车的优先通行，同时只对其他交通流造成较小的可接受的影响。

动态公交专用道是近年来交通工程领域研究的新问题，指在城市道路上划定一条车道作为动态公交专用道，当检测到公交到达时，清空下游车道，为公交提供优先；当无公交到来时，开放车道供其他交通流使用，是提高道路通行能力、保障公交优先的同时对策交通拥堵的新思路，目前相关研究主要集中在：①实施动态公交专用道的流量条件；②动态公交专用道的通行能力；③动态公交专用道在交叉口进口道处的优化控制。缺少对动态公交专用道清空距离的研究。

动态公交专用道的清空距离指当检测到公交车后，动态清空下游车道的距离。在清空距离内其他交通流不能驶入该动态公交专用道，清空距离的设置能保障公交在到达交叉口时不经历排队延误。如果清空距离设置过大，如10km，则其效果与设置静态专用道的效果类似，道路空间资源浪费严重，效果不佳；如果清空距离设置过小，如10m，则清空效果有限。因此，需发明有效的清空距离模型，既能保障公交优先，又能最大程度利用道路空间资源。

经对现有技术的文献检索发现，在相关文献中设定清空距离的方法主要有以下两种：①将公交所在的整个路段作为清空距离；②将公交当前位置至下一个遇到红灯的交叉口作为清空距离。方法①缺乏设置清空距离的理论依据，即使清空公交所在的当前路段及下一个路段，也存在无法有效清空其他交通流的可能性，不能有效保障公交优先。方法②在交通流饱和度较小时适应性较好，但当饱和度较高时，如早晚高峰，由于交叉口前排队长度很长，会出现公交在多个交叉口甚至每个交叉口都遇到红灯的情况，清空方案将失效。

发明内容

技术问题：针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种路中型动态公交专用道清空距离的设置方法，该方法能针对不同的道路与交通条件，自动计算相应的清空距离，在最大程度保障公交优先通行的同时,提高城市道路空间资源的利用效率。

技术方案：为解决上述问题，本发明的路中型动态公交专用道清空距离的设置方法，包括如下步骤：

步骤1：采集并输入动态公交专用道道路基本数据与现状交通量、道路路段数量和交叉口数量。沿车辆行驶方向由小到大依次为路段和交叉口编号(见图2)；各个交叉口单个车道的饱和流率s，单位为pcu/s；车道数n；各交叉口间路段长度L_i，单位为m；公交车车速v_b，单位为km/h；社会车辆车速v_c，单位为km/h；信号周期时长C，单位为s；绿灯时长g，单位为s；红灯时长r，单位为s；如有协调控制采集相位差β，单位为s；反映交通流随机不均衡到达的车流波动系数α，消散车流密度为k，单位为pcu/km；交叉口阻塞密度为k_j，单位为pcu/km；单个车道的通行能力为Q，单位为pcu/h；交叉口排队车辆平均车头间距l，单位为m。