本發(fā)明屬于城市公共交通設(shè)施規(guī)劃與管理領(lǐng)域，涉及公交?？空疚恢脙?yōu)化技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種基于公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的站點(diǎn)位置優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

作為最基礎(chǔ)的城市公交設(shè)施，公交?？空臼锹?lián)系乘客和公交運(yùn)輸服務(wù)的聯(lián)系紐帶，是公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其服務(wù)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。目前我國(guó)大城市均擁有幾十至幾百條公交線(xiàn)路，按每條線(xiàn)路平均20個(gè)站點(diǎn)，重復(fù)系數(shù)2.5計(jì)算，每個(gè)城市也至少有上千個(gè)公交站點(diǎn)。因此，城市公交?？空静季衷O(shè)計(jì)的合理性對(duì)城市交通整體運(yùn)行情況和城市建設(shè)都有極其重要的影響。但是，在實(shí)際中我國(guó)城市公交站點(diǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)還不夠完善，公交停靠站建設(shè)還存在諸多問(wèn)題，如站距設(shè)計(jì)不合理，交叉口附近公交?？空疚恢眠x擇不合理，?？空绢?lèi)型選擇不合理等，從而造成公交車(chē)輛在站點(diǎn)處與其他車(chē)輛相互干擾嚴(yán)重，公交車(chē)輛延誤增大，道路通行能力下降等問(wèn)題。造成這些現(xiàn)象的原因是多方面的，可通過(guò)站點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)站點(diǎn)和公交線(xiàn)路的協(xié)調(diào)性，從而保障公交快速流暢的運(yùn)行。

公交?？空咀鳛楣财?chē)交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)，承擔(dān)著集散的功能，與公共交通服務(wù)的速度、便捷度與舒適度都有著巨大的關(guān)系。公交站點(diǎn)的設(shè)置形式和位置不僅影響到公交本身的運(yùn)行效率，也影響到其他車(chē)輛運(yùn)行狀況和道路通行能力。然而，目前關(guān)于公交站點(diǎn)優(yōu)化的研究多集中于交通規(guī)劃層面，缺乏從交通控制與管理層面對(duì)公交?？空緝?yōu)化的研究。?？空镜脑O(shè)計(jì)大多從靜態(tài)考慮，而未考慮其對(duì)公交車(chē)運(yùn)行效率的影響。

目前，很多專(zhuān)家學(xué)者提出采用公交信號(hào)優(yōu)先來(lái)提升公交車(chē)輛運(yùn)行效率。但是，研究表明，公交車(chē)輛在?？空咎幍耐？亢艽蟪潭壬嫌绊懥斯恍盘?hào)優(yōu)先的效果。因此，有必要探討在采取公交優(yōu)先策略的前提下，公交?？空疚恢檬侨绾斡绊懝贿\(yùn)行的，進(jìn)而探索不同情況下最優(yōu)的公交站點(diǎn)位置，從而提升公交優(yōu)先效果，減少公交車(chē)輛延誤，提高公交車(chē)輛服務(wù)質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明提供一種保證了公交信號(hào)優(yōu)先的執(zhí)行效果，提高了公交車(chē)輛的服務(wù)可靠性，從而提升了公交車(chē)輛吸引力的基于公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的站點(diǎn)位置優(yōu)化方法，解決了公交?？空疚恢脙?yōu)化問(wèn)題。

技術(shù)方案：本發(fā)明的基于公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的站點(diǎn)位置優(yōu)化方法，包括以下步驟：

(1)在公交主干道上設(shè)置公交站間綠波，以實(shí)現(xiàn)多交叉口之間的協(xié)調(diào)控制；

(2)在交叉口進(jìn)口道處設(shè)置檢測(cè)器，檢測(cè)公交車(chē)輛的到達(dá)，并記錄公交車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)檢測(cè)信息，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻；

(3)根據(jù)預(yù)測(cè)的到達(dá)時(shí)刻，判斷該公交車(chē)輛是否產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，若產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，則進(jìn)入步驟(4)，否則返回步驟(2)；

(4)將該優(yōu)先請(qǐng)求發(fā)送至信號(hào)控制機(jī)，并判斷該優(yōu)先請(qǐng)求是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的優(yōu)先限制條件；

(5)若該優(yōu)先請(qǐng)求滿(mǎn)足所述優(yōu)先限制條件，則信號(hào)控制機(jī)接收該優(yōu)先請(qǐng)求，更新信號(hào)配時(shí)；否則返回步驟(2)；

(6)設(shè)置多種公交車(chē)輛運(yùn)行場(chǎng)景，然后信號(hào)控制機(jī)執(zhí)行所述步驟(5)中更新的信號(hào)配時(shí)，同時(shí)分別對(duì)不同位置公交站點(diǎn)在不同運(yùn)行場(chǎng)景下的公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛的運(yùn)行進(jìn)行模擬仿真；

(7)根據(jù)所述步驟(6)中模擬仿真的結(jié)果，分析不同站點(diǎn)位置在不同運(yùn)行場(chǎng)景下對(duì)系統(tǒng)中公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況的影響，篩選公交車(chē)輛運(yùn)行效能提升最大且社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況最好的公交站點(diǎn)位置，作為公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制下最優(yōu)的站點(diǎn)位置優(yōu)化方案。

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，步驟(1)具體流程包括：

(11)以公交站點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)對(duì)實(shí)施路段進(jìn)行分段，判斷是否滿(mǎn)足綠波實(shí)施條件，如滿(mǎn)足，即當(dāng)相鄰公交站點(diǎn)間交叉口數(shù)量不少于2個(gè)時(shí)，實(shí)施公交站間綠波信號(hào)控制；否則不設(shè)置公交站間綠波信號(hào)控制；

(12)首先根據(jù)實(shí)施路段每個(gè)交叉口的交通流量比、每周期損失時(shí)間，利用韋伯斯特方程計(jì)算各交叉口的初始信號(hào)周期和初始綠燈時(shí)間然后，根據(jù)各交叉口周期時(shí)長(zhǎng)，取初始信號(hào)周期最大值cm為交叉口統(tǒng)一信號(hào)周期；然后，統(tǒng)一交叉口信號(hào)周期cj＝cm，并確定交叉口綠燈時(shí)間gj，其中j為交叉口代號(hào)；

(13)以公交站點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，對(duì)交叉口進(jìn)行分組，相鄰公交站點(diǎn)間的交叉口為一組，其中，公交站點(diǎn)k和k+1之間的交叉口組為k，交叉口組k總共包含nk個(gè)交叉口ik,j；選取組內(nèi)綠燈時(shí)間最小的交叉口為控制交叉口ik,ci，且組內(nèi)綠波帶寬度即為控制交叉口綠燈時(shí)間，計(jì)算組內(nèi)非控制交叉口與控制交叉口之間的信號(hào)相位差

(14)確定不同組別間交叉口的信號(hào)相位差，所述不同組別間交叉口的信號(hào)相位差是指交叉口組k內(nèi)最后一個(gè)交叉口與交叉口組k+1內(nèi)第一個(gè)交叉口ik+1,1間的信號(hào)相位差，根據(jù)公交站點(diǎn)與交叉口的距離、公交在站點(diǎn)停靠時(shí)間，計(jì)算組別間信號(hào)相位差θk,k+1，所述公交在站點(diǎn)?？繒r(shí)間包括加減速、開(kāi)關(guān)門(mén)、上下客時(shí)間；

(15)根據(jù)路段信號(hào)相位設(shè)置，調(diào)整公交車(chē)輛發(fā)車(chē)時(shí)刻，公交車(chē)發(fā)車(chē)頻率即為信號(hào)周期的整數(shù)倍，實(shí)現(xiàn)公交站間綠波通行；根據(jù)公交發(fā)車(chē)位置與下游第一個(gè)交叉口間距離、交叉口初始綠燈中心時(shí)刻、公交車(chē)平均行駛速度，計(jì)算公交發(fā)車(chē)時(shí)刻t。

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，步驟(2)具體流程包括：

(21)交叉口各進(jìn)口道分別鋪設(shè)流量檢測(cè)器和行程時(shí)間檢測(cè)器；其中，流量檢測(cè)器被設(shè)置在停車(chē)線(xiàn)前50-80m處，用以檢測(cè)交叉口進(jìn)口道的流量；行程時(shí)間檢測(cè)器鋪設(shè)在進(jìn)口道停車(chē)線(xiàn)后150-200m處，用以檢測(cè)車(chē)輛的到達(dá)和公交車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息；

(22)利用檢測(cè)器采集的公交車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)信息，包括公交車(chē)輛到達(dá)行程時(shí)間檢測(cè)器時(shí)間t、公交車(chē)輛平均運(yùn)行速度v和行程時(shí)間檢測(cè)器至停車(chē)線(xiàn)距離l，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻at；。

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，步驟(3)具體流程包括：

通過(guò)對(duì)比步驟(22)預(yù)測(cè)所得公交車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻at與公交車(chē)輛對(duì)應(yīng)相位i的綠燈開(kāi)始時(shí)間g^s,i和結(jié)束時(shí)間g^e,i，得出優(yōu)先條件：

a)如果at≤g^s,i,公交車(chē)到達(dá)停車(chē)線(xiàn)時(shí)，相位i處于紅燈時(shí)間，公交車(chē)不能通過(guò)停車(chē)線(xiàn)，故申請(qǐng)紅燈早斷策略，確定相應(yīng)的優(yōu)先時(shí)間為δⁱ＝g^s,i-at，進(jìn)入步驟40)；

b)如果at≥g^e,i，公交車(chē)不能在相位i綠燈截止時(shí)間之前到達(dá)停車(chē)線(xiàn)，故申請(qǐng)綠燈延長(zhǎng)策略，確定相應(yīng)的優(yōu)先時(shí)間為δⁱ＝at-g^e,i，進(jìn)入步驟40)；

c)如果g^s,i≤at≤g^e,i否則，則公交車(chē)輛b不需要優(yōu)先，返回步驟20)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，步驟(4)中的預(yù)設(shè)的優(yōu)先限制條件包括：相位i-1的綠燈時(shí)間g^i-1不小于最小綠燈時(shí)間相位i+1的綠燈時(shí)間g^i-1不小于最小綠燈時(shí)間相位i的優(yōu)先時(shí)間δⁱ不大于最大優(yōu)先時(shí)間

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，步驟(6)具體包括：

(61)選取影響公交車(chē)輛運(yùn)行效率的主要因素，然后改變這些因素的取值，形成多種公交車(chē)輛運(yùn)行場(chǎng)景；

(62)選取用以評(píng)估系統(tǒng)中公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

(63)信號(hào)控制機(jī)執(zhí)行步驟(5)中更新的信號(hào)配時(shí)，并在各種運(yùn)行場(chǎng)景下，模擬仿真公交站點(diǎn)設(shè)置在不同的位置下公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛的運(yùn)行狀況，進(jìn)而獲取所述運(yùn)行狀況下評(píng)價(jià)指標(biāo)的值，作為模擬仿真的結(jié)果，所述公交站點(diǎn)位置包括交叉口上游、路段中和交叉口下游。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

目前，現(xiàn)有關(guān)于公交站點(diǎn)優(yōu)化的研究多集中于交通規(guī)劃層面，較少?gòu)慕煌刂婆c管理層面來(lái)考慮，這使得公交站點(diǎn)不能很好地服務(wù)公交車(chē)輛的運(yùn)行，尤其是在公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制前提下，公交站點(diǎn)在很大程度上干擾了優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的實(shí)施效果。而本方法以公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制為前提，研究不同公交站點(diǎn)位置對(duì)公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制效果的影響?；谀M仿真分析方法獲取的影響結(jié)果，確定站點(diǎn)位置優(yōu)化方案。這使得公交站點(diǎn)能夠充分發(fā)揮其自身調(diào)節(jié)功能，很好地迎合公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的需求，進(jìn)而保證公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的實(shí)施效果，提高公交車(chē)輛運(yùn)行效率和服務(wù)水平，最終提升公交系統(tǒng)的吸引力和承載力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

圖2(a)為公交站點(diǎn)位于交叉口上游時(shí)vissim仿真基本路網(wǎng)示意圖。

圖2(b)為公交站點(diǎn)位于路中時(shí)vissim仿真基本路網(wǎng)示意圖。

圖2(c)為公交站點(diǎn)位于交叉口下游時(shí)vissim仿真基本路網(wǎng)示意圖。

圖3(a)為交叉口間距150m時(shí)公交車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖3(b)為交叉口間距150m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖3(c)為交叉口間距150m時(shí)公交車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖3(d)為交叉口間距150m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖4(a)為交叉口間距300m時(shí)公交車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖4(b)為交叉口間距300m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖4(c)為交叉口間距300m時(shí)公交車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖4(d)為交叉口間距300m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖5(a)為交叉口間距450m時(shí)公交車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖5(b)為交叉口間距450m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均延誤與主干道流量的關(guān)系圖。

圖5(c)為交叉口間距450m時(shí)公交車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖5(d)為交叉口間距450m時(shí)社會(huì)車(chē)輛平均速度與主干道流量的關(guān)系圖。

圖6為不同交叉口間距下公交延誤差值百分比對(duì)比分析圖。

圖7為不同交叉口間距下社會(huì)車(chē)輛延誤差值百分比對(duì)比分析圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和附表對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示為本發(fā)明一種基于公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制的站點(diǎn)位置優(yōu)化方法流程圖：

(1)在公交主干道上設(shè)置公交綠波，以實(shí)現(xiàn)多交叉口之間的協(xié)調(diào)控制；

具體地，步驟(1)包括：

(11)以公交站點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)對(duì)實(shí)施路段進(jìn)行分段，判斷是否滿(mǎn)足綠波實(shí)施條件，當(dāng)相鄰公交站點(diǎn)間交叉口數(shù)量不少于2個(gè)時(shí)，可考慮實(shí)施公交站間綠波信號(hào)控制；否則，結(jié)束本流程；

(12)設(shè)置公交綠波前，首先根據(jù)實(shí)施路段每個(gè)交叉口的交通流量比、每周期損失時(shí)間，利用韋伯斯特方程計(jì)算各交叉口的初始信號(hào)周期和初始綠燈時(shí)間：

式中：—交叉口ij的初始信號(hào)周期(s)

lj—每周期損失時(shí)間(s)

yj—交叉口總的交通流量比率

—初始綠燈時(shí)間(s)

yj—公交行駛方向的交通流量比率

根據(jù)各交叉口周期時(shí)長(zhǎng)，取周期最大值為交叉口統(tǒng)一信號(hào)周期cm，即：

統(tǒng)一交叉口信號(hào)周期cj＝cm，并確定交叉口綠燈時(shí)間gj：

(13)以公交站點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，對(duì)交叉口進(jìn)行分組，相鄰公交站點(diǎn)間的交叉口為一組；公交站點(diǎn)k和k+1之間的交叉口組為k，交叉口組k總共包含nk個(gè)交叉口ik,j；選取組內(nèi)綠燈時(shí)間最小的交叉口為控制交叉口ik,ci，且組內(nèi)綠波帶寬度即為控制交叉口綠燈時(shí)間，計(jì)算組內(nèi)非控制交叉口與控制交叉口之間的信號(hào)相位差

式中：—k組內(nèi)非控制交叉口ik,j與控制交叉口ik,ci間的相位差(s)

lk,j—k組內(nèi)非控制交叉口ik,j與控制交叉口ik,ci間路段長(zhǎng)度(m)

vk,j—k組內(nèi)非控制交叉口ik,j與控制交叉口ik,ci間公交車(chē)輛平均行駛速度(m/s)

(14)確定不同組別間交叉口的信號(hào)相位差，組間信號(hào)相位差是指交叉口組k內(nèi)最后一個(gè)交叉口與交叉口組k+1內(nèi)第一個(gè)交叉口ik+1,1間的信號(hào)相位差，根據(jù)公交站點(diǎn)與交叉口的距離、公交在站點(diǎn)?？繒r(shí)間(包括加減速、開(kāi)關(guān)門(mén)、上下客時(shí)間)，計(jì)算組別間信號(hào)相位差θk,k+1：

式中：θk,k+1—交叉口組k與交叉口組k+1間的信號(hào)相位差(s)

—公交?？空緆+1與上游最近交叉口間的距離(m)

l^k,k+1—交叉口組k內(nèi)最后一個(gè)交叉口與交叉口組k+1內(nèi)第一個(gè)交叉口ik+1,1間的距離(m)

tk+1—公交車(chē)輛在站點(diǎn)k+1的?？繒r(shí)間(s)

(15)根據(jù)路段信號(hào)相位設(shè)置，調(diào)整公交車(chē)輛發(fā)車(chē)時(shí)刻，公交車(chē)發(fā)車(chē)頻率即為信號(hào)周期的整數(shù)倍，實(shí)現(xiàn)公交站間綠波通行；根據(jù)公交發(fā)車(chē)位置與下游第一個(gè)交叉口間距離、交叉口初始綠燈中心時(shí)刻、公交車(chē)平均行駛速度，計(jì)算公交發(fā)車(chē)時(shí)刻t：

式中：t1—下游第一個(gè)交叉口初始綠燈中心時(shí)刻

d—公交發(fā)車(chē)位置與下游交叉口間距離(m)

v1,1—公交車(chē)平均行駛速度(m/s)

t1—公交車(chē)輛在發(fā)車(chē)位置與交叉口間公交車(chē)站的?？繒r(shí)間(s)

u—調(diào)整系數(shù)，自然數(shù)

(2)在交叉口進(jìn)口道處設(shè)置檢測(cè)器，檢測(cè)公交車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)檢測(cè)信息，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)時(shí)刻；

具體地，步驟(2)包括：

(21)交叉口各進(jìn)口道分別鋪設(shè)流量檢測(cè)器和行程時(shí)間檢測(cè)器；其中，流量檢測(cè)器被設(shè)置在停車(chē)線(xiàn)前50-80m處，檢測(cè)交叉口進(jìn)口道的流量；行程時(shí)間檢測(cè)器鋪設(shè)在進(jìn)口道停車(chē)線(xiàn)后150-200m處，檢測(cè)車(chē)輛的到達(dá)和公交車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息；

(22)利用獲取到的公交車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)和到達(dá)檢測(cè)器的位置信息，預(yù)測(cè)公交車(chē)到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的到達(dá)時(shí)刻at：

(3)根據(jù)預(yù)測(cè)的到達(dá)時(shí)刻，判斷該公交車(chē)輛是否產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求；

具體地，步驟(3)包括：

(31)獲取相位i的綠燈開(kāi)始時(shí)刻g^s,i和結(jié)束時(shí)刻g^e,i；

(32)若預(yù)測(cè)的到達(dá)時(shí)刻則公交車(chē)b產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，請(qǐng)求的優(yōu)先策略為紅燈早斷，需要的優(yōu)先時(shí)間為

(33)若則公交車(chē)b產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，請(qǐng)求的優(yōu)先策略為綠燈延長(zhǎng)，需要的延長(zhǎng)的時(shí)間

(34)若則不產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，返回步驟(2)；

(4)若產(chǎn)生優(yōu)先請(qǐng)求，則將該優(yōu)先請(qǐng)求發(fā)送至信號(hào)控制機(jī)，并判斷該優(yōu)先請(qǐng)求是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的優(yōu)先條件；

具體地，步驟(4)包括：

(41)將產(chǎn)生的優(yōu)先請(qǐng)求發(fā)送至信號(hào)控制機(jī)；

(42)獲取預(yù)設(shè)的優(yōu)先限制條件；其中，所述優(yōu)先限制條件包括相位i-1的最小綠燈時(shí)間相位i+1的最小綠燈時(shí)間和相位i的最大優(yōu)先時(shí)間

(43)若優(yōu)先請(qǐng)求的策略為綠燈延長(zhǎng)，則當(dāng)且時(shí)，判定該優(yōu)先請(qǐng)求滿(mǎn)足優(yōu)先限制條件，否則返回步驟(2)；若優(yōu)先請(qǐng)求的策略為紅燈早斷，則當(dāng)且時(shí)，判定該優(yōu)先請(qǐng)求滿(mǎn)足優(yōu)先限制條件，否則返回步驟(2)；其中，gⁱ⁺¹、g^i-1分別表示相位i+1、i-1的綠燈持續(xù)時(shí)間；

(5)若該優(yōu)先請(qǐng)求滿(mǎn)足所述優(yōu)先限制條件，則信號(hào)控制機(jī)接收該優(yōu)先請(qǐng)求，更新信號(hào)配時(shí)；否則返回步驟(2)；

如果優(yōu)先請(qǐng)求滿(mǎn)足優(yōu)先條件，則該優(yōu)先請(qǐng)求被控制機(jī)接收，產(chǎn)生相應(yīng)的優(yōu)先相位，更新信號(hào)配時(shí)；否則，返回步驟(2)；

(6)設(shè)置多種公交車(chē)輛運(yùn)行場(chǎng)景，然后信號(hào)控制機(jī)執(zhí)行所述步驟(5)中更新的信號(hào)配時(shí)，同時(shí)分別對(duì)不同位置公交站點(diǎn)在不同運(yùn)行場(chǎng)景下的公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛的運(yùn)行進(jìn)行模擬仿真；

具體地，結(jié)合一個(gè)示例來(lái)對(duì)步驟(6)作進(jìn)一步說(shuō)明：

示例基本路網(wǎng)如圖2所示，分別給出了公交停靠站位于交叉口上游、路中和交叉口下游三種情況的基本路網(wǎng)示意圖；

(61)選取影響公交車(chē)輛的運(yùn)行效率的主要因素；本示例選取主干道交通流量和交叉口間距兩個(gè)因素；然后改變這些因素的取值，主干道交通流量取值為500、800、1000、1200、1300、1400、1500、1600、1700和1800，交叉口間距取值分別為150m、300m和450m，從而形成了30種仿真場(chǎng)景；

(62)選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，本示例選取公交車(chē)輛平均延誤和平均行駛速度來(lái)以評(píng)估公交車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)；另外，為了評(píng)估本發(fā)明方法對(duì)社會(huì)車(chē)輛的負(fù)面影響，選取社會(huì)車(chē)輛平均延誤和平均行駛速度來(lái)作為衡量指標(biāo)；

(63)選用vissim為仿真軟件，設(shè)置相應(yīng)的仿真參數(shù)，如表1所示；針對(duì)不同位置的公交?？空?包括交叉口上游、路段中和交叉口下游)，如圖2(a)、(b)和(c)所示，分別調(diào)整主干道交通流量和交叉口間距，以實(shí)現(xiàn)步驟(61)中的30種仿真場(chǎng)景，然后開(kāi)始模擬仿真；

表1

(7)根據(jù)所述步驟(6)中模擬仿真的結(jié)果，分析不同站點(diǎn)位置在不同運(yùn)行場(chǎng)景下對(duì)系統(tǒng)中公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況的影響，篩選公交車(chē)輛運(yùn)行效能提升最大且社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況最好的公交站點(diǎn)位置，作為公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制下最優(yōu)的站點(diǎn)位置優(yōu)化方案。

(71)采集仿真結(jié)果，如圖3到7所示，分析不同站點(diǎn)位置在不同運(yùn)行場(chǎng)景下對(duì)系統(tǒng)中公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況的影響；

(711)圖3為交叉口間距為150m時(shí)車(chē)輛平均延誤和平均速度與主干道流量的關(guān)系；從圖中可知，公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛延誤隨著主干道流量的增加逐漸變大，平均速度隨著主干道流量的增加逐漸減小，整體趨勢(shì)與實(shí)施被動(dòng)公交優(yōu)先信號(hào)控制策略下的趨勢(shì)相同；具體來(lái)說(shuō)，車(chē)輛延誤在主干道流量小于1400veh/h時(shí)增加比較緩慢，在大于1400veh/h時(shí)增速較大，且不同?？空疚恢卯a(chǎn)生的車(chē)輛延誤出現(xiàn)了一定的差別，尤其是當(dāng)主干道流量處于1500-1700veh/h時(shí)差別更為明顯，從圖中可知設(shè)置交叉口下游公交?？空驹斐傻墓谎诱`較低，但相應(yīng)的社會(huì)車(chē)輛延誤較高；由此可見(jiàn)，當(dāng)選擇設(shè)置利于公交車(chē)輛通行的公交?？空疚恢脮r(shí)，會(huì)對(duì)社會(huì)車(chē)輛的運(yùn)行造成一定的影響，但只要影響不大，仍可從公交最優(yōu)的角度出發(fā)，選擇更利于提高公交車(chē)輛運(yùn)行效率的設(shè)置方案；從車(chē)輛平均行駛速度上來(lái)看，車(chē)輛平均速度隨著主干道流量的增加呈直線(xiàn)下降的趨勢(shì)，尤其是公交車(chē)輛速度受主干道流量影響較為嚴(yán)重，但不同公交停靠站位置對(duì)車(chē)輛速度影響差別不大，設(shè)置交叉口下游公交?？空镜墓卉?chē)輛行駛速度略高于設(shè)置交叉口上游公交?？空镜那闆r；總的來(lái)說(shuō)，在實(shí)施公交信號(hào)優(yōu)先后，設(shè)置交叉口下游公交?？空竟卉?chē)輛運(yùn)行效率相對(duì)較高，優(yōu)于設(shè)置交叉口上游和路中?？空?；

(712)圖4和圖5為交叉口間距為300m和400時(shí)車(chē)輛延誤和速度與主干道流量的關(guān)系圖；從圖中可以看出，隨著交叉口間距增大，公交?？空疚恢脤?duì)公交優(yōu)先運(yùn)行效率的影響逐漸減弱；從公交車(chē)輛運(yùn)行情況來(lái)看，設(shè)置交叉口下游公交停靠站的公交路段延誤略低于交叉口上游公交?？空?，尤其是當(dāng)主干道流量為1400-1600veh/h時(shí)這種優(yōu)勢(shì)更為明顯；從對(duì)社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行影響來(lái)看，不同公交?？空疚恢脤?duì)社會(huì)車(chē)輛的影響差別不大，但車(chē)輛平均運(yùn)行速度均隨著主干道流量的增加呈直線(xiàn)下降趨勢(shì)；

(713)步驟(711)和(712)的結(jié)果分析可以得到，在實(shí)施公交優(yōu)先信號(hào)時(shí)，總體上來(lái)說(shuō)設(shè)置交叉口下游公交?？空靖诠卉?chē)輛的高效運(yùn)行；為了更進(jìn)一步說(shuō)明這種現(xiàn)象，圖6和圖7給出了不同交叉口間距下設(shè)置交叉口下游和上游公交停靠站造成延誤差值的對(duì)比圖，其中

需要指出的是，步驟(711)和(712)均以主干道流量作為主要變量分析了不同交叉口間距下設(shè)置交叉口上游、路段、下游公交停靠站公交車(chē)輛和社會(huì)車(chē)輛延誤的變化規(guī)律；但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于道路寬度和車(chē)道功能設(shè)計(jì)各不相同，無(wú)法單純的用流量來(lái)判斷道路運(yùn)行情況，而道路飽和度是一個(gè)判斷道路運(yùn)行情況和擁擠程度的指標(biāo)；因此，本示例提出根據(jù)仿真場(chǎng)景中的道路流量和通行能力來(lái)計(jì)算各主干道流量對(duì)應(yīng)的飽和度(如表2所示)，以便得到更具有普遍適用性的結(jié)論；

從圖6可以看出，整體上來(lái)說(shuō)設(shè)置交叉口下游公交?？空井a(chǎn)生的公交延誤是低于設(shè)置交叉口上游公交停靠站的，當(dāng)?shù)缆凤柡投却笥?.7、且交叉口間距較小時(shí)這種優(yōu)勢(shì)更為明顯。因此，道路飽和度較高時(shí)，設(shè)置交叉口下游公交?？空靖谥鲃?dòng)公交優(yōu)先信號(hào)控制策略的實(shí)施，可保證公交車(chē)輛更加快速的通行；由圖7可知，從社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行的角度來(lái)看，設(shè)置交叉口下游公交?？空緯?huì)對(duì)社會(huì)車(chē)輛造成更多的延誤，且隨著道路飽和度的增加對(duì)社會(huì)車(chē)輛的影響也在增大；但從延誤具體數(shù)據(jù)來(lái)看，不同?？空疚恢迷斐傻难诱`水平差距很小，差值通常都在5s以?xún)?nèi)。因此，綜合考慮社會(huì)車(chē)輛和公交車(chē)輛延誤情況，在實(shí)施主動(dòng)公交優(yōu)先信號(hào)控制策略時(shí)，仍應(yīng)優(yōu)先選擇設(shè)置交叉口下游公交?？空荆?/p>

(72)篩選公交車(chē)輛運(yùn)行效能提升最大且社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行狀況最好的公交站點(diǎn)位置，作為公交信號(hào)優(yōu)先協(xié)調(diào)控制下最優(yōu)的站點(diǎn)位置優(yōu)化方案。

(721)為了便于實(shí)施公交信號(hào)優(yōu)先，減少公交停靠站對(duì)其他社會(huì)車(chē)輛的影響，應(yīng)優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)交叉口上游、下游公交?？空?，并在條件允許的情況下優(yōu)先選擇港灣式公交停靠站形式；

(722)在實(shí)施公交信號(hào)優(yōu)先時(shí)，當(dāng)?shù)缆肺达柡?、未出現(xiàn)交通擁堵時(shí)，應(yīng)優(yōu)先設(shè)置交叉口下游公交?？空荆藭r(shí)公交車(chē)輛運(yùn)行效率較高，尤其是交叉口間距較小時(shí)，這種情況更明顯；

(723)當(dāng)?shù)缆凤柡投却笥?.7時(shí)，設(shè)置交叉口下游公交停靠站時(shí)公交車(chē)輛的運(yùn)行效率明顯高于設(shè)置交叉口上游公交?？空?；因此，當(dāng)?shù)缆凤柡投容^高、道路條件允許時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇設(shè)置交叉口下游公交?？空尽?/p>

上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同替換，這些對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。