[发明专利]一种交叉口公交信号优先控制优化方法

说明书

本发明公开了一种交叉口公交信号优先控制优化方法，该方法选取公交车辆车上乘客延误、下游站点乘客等待延误和其他社会车辆的人均延误的加权和来评估公交信号优先请求的优先水平，通过对比多个公交信号优先请求的优先水平，解决了交叉口处的多公交信号优先请求冲突问题。本发明包括以下几个步骤：判断公交车辆是否能顺利通过交叉口、判断公交车辆是否按照时刻表运行、确定公交信号优先策略并产生优先请求、判断是否存在优先请求冲突、制定优先请求冲突解决方法、更新信号配时方案。本发明方法设计简单，易于计算；解决了公交信号优先请求冲突后，公交信号优先的实施效果将大大提高，提升了公交车辆准点率和服务水平，从而吸引更多的出行者选择公交出行，进而降低了私家车的使用，有助于缓解城市交通拥堵问题。

技术领域

本发明属于交通管理与控制领域，涉及城市公交运营管理和交叉口信号控制技术，为一种交叉口公交信号优先控制优化方法。

背景技术

公交信号优先通过信号控制使得公交车辆及时迅速地通过交叉口，有效提升其运行效率和可靠性，近年来愈加受到学界和业界重视。2019年5月，交通运输部联合中央宣传部等十二个部门和单位联合制定《绿色出行行动计划(2019-2022年)》，提出要“积极推行公交信号优先，全面推进公交智能化系统建设”。随着公交信号优先的实施，交叉口处出现多辆公交车同时申请信号优先的可能性增大，这将产生冲突。如果不能有效解决信号优先请求冲突问题，公交信号优先的实施效果将大打折扣。因此，研究公交信号优先请求冲突问题的解决方法，具有必要性和关键性。

目前，一些专家学者提出了多种解决方法，但是这些方法均从公交车辆角度出发，来评估公交信号优先请求，忽略了申请信号优先的公交车辆同相位的其他社会车辆的影响。而现实中，其他社会车辆的数目远多于公交车辆，其运行状态很大程度决定了整个系统的效能。如果在评估公交信号优先请求时，不考虑这些车辆，已有的方法将不能很好地适用于实际情况，控制效果将会受到很大影响。鉴于此，综合考虑公交因素和其他社会车辆因素，研究公交信号优先请求优先水平评估方法，有效解决优先请求冲突问题，保障公交信号优先实施效果，进而实现公交信号优先控制方法的优化，具有重要的现实意义和研究价值。

发明内容

技术问题：本发明方法所要解决的技术问题是综合考虑公交车辆和其他社会车辆运行状态以及下游站点乘客到达情况确定公交信号优先请求优先水平，将优先通行权给予优先水平最高的公交车辆，从而有效解决多信号优先冲突问题，以提升公交信号优先的实施效果，且保证了对其他社会车辆的负面影响达到最小，从而保证了整个交叉口的运行状态和服务水平。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

步骤10)根据相位i对应的公交车辆j到达停车线时间t_i,j和相位i的绿灯开始s_i和结束时间e_i，判断公交车辆是否可以顺利通过交叉口，如果是，则公交车辆正常运行，不做任何处理；否则，进入步骤20)；

步骤20)根据公交车辆j到达停车线时间t_i,j与公交车辆既定时刻表或者公交车辆之间的发车间隔n_i,j，判断公交车辆运行状态；如果公交车辆晚于既定时刻表到达停车线，则公交车辆申请信号优先，进入步骤30)；如果公交车辆早到，则采取滞站策略，即公交车辆需要在下游站点多停留一段时间，直至达到既定时刻表时间，再出发；

步骤30)根据公交车辆j到达停车线时间t_i,j和相位i的绿灯开始s_i和结束时间e_i，确定信号优先策略，这里的公交信号优先策略指的是红灯早断和绿灯延长策略，产生公交信号优先请求，进入步骤40)；