[发明专利]一种同时优化公交绿波带宽和站点布设的交通控制方法

说明书

本发明公开了一种同时优化公交绿波带宽和站点布设的交通控制方法，在城市干线协调控制道路上，首先采集公交线路基本参数、公交运行参数和各交叉口信号配时数据，其次，分别建立小汽车与公交的双向绿波带宽约束条件，构建干线协调控制的相位差与公交站点位置的关系式，建立同时优化公交绿波带宽和公交站点布设的交通控制模型，最后，通过模型为公交线路规划最佳的站点位置和干线协调控制的最优相位差。本发明方法主要针对干线协调控制道路上的公交线路，解决公交站点位置布设问题和绿波带宽优化问题。

技术领域

本发明属于交通控制领域，更具体地说，涉及一种同时优化公交绿波带宽和站点布设的交通控制方法。

背景技术

公共交通是未来城市交通发展的趋势，良好的公交基础设施建设与交通控制方法有助于公交发展，大力推进公交出行，需为公交线路规划合理的站点位置，并对沿线交叉口的交通控制进行优化，以满足人们对高效、便捷交通出行的需求。目前鲜有针对公交站点位置布设的定量分析方法，各种标准规范中也仅仅是简明扼要的说明了公交站点的设置规定，例如，在《CJJ/T 15-2011城市道路公共交通站、场、厂工程设计规范》里，只提及了首末站设置条件、中途站的适宜站距等，并未说明该如何确定公交站点布设的位置，公交站点的设置应有定量分析方法的加持，才能更加合理化。

因此，本发明提出一种同时优化公交绿波带宽和站点布设的交通控制方法，在研究公交站点布设位置时，对公交和小汽车的双向绿波带宽进行了优化。如何基于公交线路基本参数和各交叉口信号配时数据，为公交线路制定最佳的站点位置布设方案，并获得干线协调控制的最优相位差，提高小汽车与公交车在交叉口的通行效率，有效降低公交在交叉口的停车率，是本专利重点解决的问题。

经过现有技术的文献检索发现，对公交站点设置方法的研究较少，已有针对路口公交停车站点设置的方法，但只考虑了公交在交叉口是否遇到红灯以及是否有乘客上下车的情况，并没有进行具体的定量分析，目前没有同时优化公交绿波带宽和公交站点布设的交通控制方法。

发明内容

技术问题：针对现有研究的不足，本发明的目的是提供一种同时优化公交绿波带宽和站点布设的交通控制方法，考虑了小汽车和公交的双向绿波带宽，根据干线协调控制相位差与公交站点位置布设的关系，建立公交站点位置布设和相位差优化的交通控制模型，使得小汽车与公交的双向加权绿波带宽之和最大，确保更多的小汽车能够不停车地通过交叉口，同时通过对公交站点位置的布设，能够充分利用时间，巧妙地避开红灯时间。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的方法，包含如下步骤：

步骤1：采集公交线路上沿线的交叉口数量、各交叉口间距，采集各交叉口红灯时长、公共信号周期时长，采集公交与小汽车的平均行驶车速，采集公交在站点的停靠时间；

步骤2：建立公交在任意两相邻交叉口间的行程时间与站点位置的关系式，根据信号配时参数，分别建立小汽车与公交的双向绿波带宽约束条件，建立干线协调控制的相位差与公交站点位置的关系式；

步骤3：以小汽车和公交的双向加权绿波带宽最大为目标函数，优化获得公交站点位置布设的最佳方案以及干线协调控制的最优相位差。

所述步骤1，包含如下步骤：

步骤11：采集公交线路上交叉口数量，用n表示，并将交叉口进行编号，用i表示，i∈{1,2…,n}；采集上行、下行方向各交叉口间距，分别用l_i、l′_i表示，单位为米；采集上行、下行方向各交叉口红灯时长，分别用r_i、r′_i表示，采集公共信号周期，用C表示，单位均为秒；采集公交与小汽车的平均行驶车速，分别用v_bus、v_car表示，单位均为米每秒；采集公交在站点的停靠时间，用Δt表示，单位为秒；

所述步骤2，包含如下步骤：