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一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法與流程

文檔序號:12749204閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟一,采集快速公交線路、道路交叉口、道路交通流量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以及快速公交車輛的實(shí)時(shí)AVL數(shù)據(jù);

步驟二,根據(jù)步驟一中采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),將交叉口信號周期劃分為六個(gè)時(shí)間區(qū)間;

步驟三,根據(jù)步驟一中采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以及步驟二中劃分的時(shí)間區(qū)間,結(jié)合快速公交車輛的通行需求,優(yōu)化交叉口各相位的綠燈時(shí)間;

步驟四,根據(jù)步驟三中確定的各相位的綠燈時(shí)間,制定滿足快速公交優(yōu)先通行的交叉口信號配時(shí)優(yōu)化方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法,其特征在于,所述步驟一中,快速公交線路信息包括線路走向、站點(diǎn)位置、運(yùn)營與調(diào)度方案;道路交叉口信息包括交叉口信號控制方案、交叉口渠劃設(shè)計(jì)方案;道路交通流量包括交叉口不同流向的各類型交通流量;快速公交車輛的實(shí)時(shí)AVL數(shù)據(jù)包括快速公交車輛的實(shí)時(shí)位置與時(shí)間信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法,其特征在于,所述步驟二的具體步驟如下:

第一步,時(shí)間區(qū)間一的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gr,start≤t<gr,start+Gr,min+Y,r∈[1,s)

其中,t為快速公交車輛到達(dá)交叉口的時(shí)刻;gr,start為r相位綠燈時(shí)間的開始時(shí)刻;Gr,min為r相位的最小綠燈時(shí)間;Y為黃燈時(shí)間;s為快速公交相位;

第二步,時(shí)間區(qū)間二的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gr,start+Gr,min+Y≤t<gr,start+Gr,nor+Y,r∈[1,s)

其中,Gr,nor為r相位的初始綠燈時(shí)間;

第三步,時(shí)間區(qū)間三的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gs,start≤t<gs,start+Gs,valid+Y

其中,gs,start為s相位綠燈時(shí)間的開始時(shí)刻;Gs,valid為快速公交相位的有效綠燈時(shí)間;

第四步,時(shí)間區(qū)間四的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gs,start+Gs,valid+Y≤t<gs,start+Gs,nor+Y

<mrow> <mi>t</mi> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>g</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>p</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>v</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>Y</mi> </mrow>

其中,Gs,nor為s相位的初始綠燈時(shí)間;Gi,nor為i相位的初始綠燈時(shí)間;Gi,min為i相位的最小綠燈時(shí)間;p為交叉口一個(gè)信號周期的相位總數(shù);

第五步,時(shí)間區(qū)間五的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gk,start≤t<gk,start+Gk,min+Y,k∈(s,p]

其中,gk,start為k相位綠燈時(shí)間的開始時(shí)刻;Gk,min為k相位的最小綠燈時(shí)間;

第六步,時(shí)間區(qū)間六的數(shù)學(xué)表達(dá)為:

gk,start+Gk,min+Y≤t<gk,start+Gk,nor+Y,k∈(s,p]

其中,Gk,nor為k相位的初始綠燈時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法,其特征在于,所述步驟三中,優(yōu)化交叉口各相位的綠燈時(shí)間的具體步驟如下:

第一步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間一的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間為:

<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>&cup;</mo> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

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其中,Gi,real為i相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間;Gs,real為s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間;

第二步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間二的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間為:

<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> <mo>&cup;</mo> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

Gr,real=t-gr,start

<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>r</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>s</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>g</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mi>t</mi> </mrow>

第三步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間三的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間為:

Gi,real=Gi,nor,i∈[1,s)∪(s,p]

Gs,real=Gs,nor

第四步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間四的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間為:

<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

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第五步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間五的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間為:

<mrow> <msubsup> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> </mrow> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>x</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msubsup> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&alpha;G</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

Gs,real=Gs,nor

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其中,為下一信號周期的i相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間;為下一信號周期的s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間;

第六步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間六的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口各相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間與第五步相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通平峰期間的快速公交信號優(yōu)先控制方法,其特征在于,所述步驟四的具體方法如下:

第一步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間一的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案為:[1,r)相位和(s,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,[r,s)相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,min,快速公交s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用

第二步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間二的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案為:[1,r)相位和(s,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,r相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用t-gr,start,(r,s)相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,min,快速公交s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用

第三步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間三的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案為:[1,s)相位和(s,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,快速公交s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gs,nor

第四步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間四的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案為:[1,s)相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,(s,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,min,快速公交s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用

第五步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間五的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案為:本信號周期[1,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,下一信號周期的[1,s)相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,min,下一信號周期的(s,p]相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用Gi,nor,下一信號周期的快速公交s相位的實(shí)時(shí)綠燈時(shí)間采用

第六步,快速公交車輛在時(shí)間區(qū)間六的范圍內(nèi)到達(dá)交叉口,交叉口的信號配時(shí)優(yōu)化方案與第五步相同。

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