[发明专利]一种公交系统区域绿波信号控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市道路交通控制技术，尤其涉及一种通过区域信号协调控制与公交调度，保证整个区域公交绿波通行，降低公交系统的延误，提升公交系统服务水平的公交系统区域绿波信号控制方法。

背景技术

随着城市经济的迅猛发展、人口规模的不断扩大，作为大运力的公共交通越来越受到人们的青睐。然而现有的公交系统受到道路、信号、调度模式等方面的制约，运行效率并不高，公交绿波概念应运而生。

公交绿波的内涵为：公交车在行驶过程中，除了公交站点的停车外，几乎不存在其他停车；一路绿灯通过各个交叉口，而不遇到红灯。公交绿波能大大降低公交系统运行的延误，极大提高公交的服务水平。。

然而公交绿波的优越性很大程度上依赖信号与路权的保障。现有的技术与专利多停留在单线控制层面，难以形成有效的区域信号优先，并且对转向的公交线路考虑甚少。经发明者长期研究发现，通过统一区域信号周期、调节各方向绿信比、协调发车间隔等手段可以实现区域公交信号绿波控制，兼顾公交转向问题，从而大大提高公交系统运营能力。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种公交系统区域绿波信号控制方法，通过对信号交叉口的信号灯配时参数的修改与调整，设计适合公交车辆通行的网络控制方案，使信号交叉口的正常运行得以保证，尽量减弱了信号灯对行车速率的影响，同时提高公交车辆的运营效率；同时线路网的信号控制使道路线控的应用得以提升，扩大了绿波控制的范围，让公交线路之间的联系得以加强，为线路换乘、实现区域的公交畅通奠定了基础。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种公交系统区域绿波信号控制方法，包括如下步骤：

(1)确定公交线路分类指标，将规划区域内含有“”公交通过的所有道路根据走向，分成横向线路和纵向线路两类；所有交叉口根据交通流量独立进行常规信号配时，信号周期长度为C_ij，其中C_ij表示横向第i个、纵向第j个的交叉口信号周期长度；

(2)根据各交叉口的信号周期长度C_ij、公交车辆停靠站上下客平均延误时间T_delay与通过交叉口平均时长T_pass，确定横纵线路关键信号周期长度C_0横＝C_0纵，并以总关键信号周期长度C₀＝C_0横+C_0纵作为各个交叉口的信号周期长度；

(3)预设横纵线路公交车的运行速度v_横＝v_纵＝v＝30km/h，将公交车辆停靠站上下客平均延误时间T_delay与通过交叉口平均时长T_pass转换为单位长度L_delay＝T_delay*v、L_pass＝T_pass*v，作为虚拟路段添加到原有道路对应位置，得到虚拟路网；

(4)根据预设的横纵线路公交车的运行速度与信号周期长度共同划分横纵线路方格小区，且同一小区C_0横信号周期内只服务横向线路，C_0纵信号周期内只服务纵向线路，横纵周期交替进行，交替一次为一个总关键信号周期C₀；调整横纵线路公交车的运行速度v_横、v_纵，使得横向线路公交车刚好运行在小区的横向信号周期内、纵向线路公交车刚好运行在小区的纵向信号周期内；

(5)采用数解法对每条公交线路的常规信号配时方案进行调整，以满足公交单线双向绿波要求；

(6)根据信号周期长度、公交客流要求综合确定公交车发车间隔；根据横纵线路方格小区的信号方案确定公交车发车间隔及首末班发车时刻。

所述步骤(1)包括如下步骤：

(1-1)确定公交线路分类指标：首先对所有公交线路进行编号，确定线路始发走向与正北方向夹角大小，以北偏西45°到北偏东45°范围内的所有线路为纵向线路，其余方向线路为横向线路；