[发明专利]一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法

权利要求书

1.一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法，该方法用于保持信号周期时长和绿信比不变的条件下，通过调整交叉口信号灯之间的相位差以及各个信号灯的相位顺序，最小化双向有轨电车的行程时间，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：根据现有信号配时方案的周期时长、绿信比以及社会车辆在路段上行驶的平均车速，确定优化前面向社会车辆的绿波的带宽；

步骤2：调查获得有轨电车在各个站点的最小以及最大停站时间、在路段上行驶的最大安全速度、平均加速度以及平均减速度；

步骤3：初始化社会车辆绿波带宽收缩因子，并确定其下限的阈值；

步骤4：在当前社会车辆绿波带宽收缩因子的条件下，依次确定各个交叉口相应的相位顺序的组合约束，确定面向社会车辆的环形整数约束，确定面向有轨电车的环形整数约束，确定同时面向有轨电车和社会车辆的环形整数约束；

步骤5：在满足步骤4中各约束的条件下，根据步骤2中获得的数据，利用分支定界法调整各个交叉口之间的相位差、有轨电车在各路段上的速度以及停站时间，使得有轨电车能够直接通过交叉口而不需要停车等待，且双向有轨电车的行程时间最小，记录当前条件下求解得到的双向有轨电车的最小行程时间；

步骤6：判断当前社会车辆绿波带宽收缩因子是否大于步骤3所确定的下限的阈值，若为是，则转至步骤4，重新执行步骤4、5，若为否，即当前社会车辆绿波带宽收缩因子等于其下限阈值，则继续执行步骤7；

步骤7：绘制双向有轨电车的最小行程时间随社会车辆绿波带宽收缩因子变化的曲线，保证步骤1中的优化前面向社会车辆的绿波的带宽的前提下，选择使得双向有轨电车行程时间减少幅度最大的社会车辆绿波带宽收缩因子。

2.按照权利要求1所述一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法，其特征在于，步骤4中确定各个交叉口相应的相位顺序的组合约束具体为，

避免有轨电车和左转车辆冲突的相位组合，根据如下的双向左转相位组合分别约束上行方向和下行方向有轨电车的相位时长1-(r_i+l_iα_i)和

α_i表示交叉口i处有轨电车相位类型，δ_i、均为0-1变量，其取值共同决定在交叉口i处社会车辆上下行方向的相位组合类型；

r_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆在交叉口i处直行红灯时长和周期的比值；

l_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆在交叉口i处左转相位时长和周期的比值。

3.按照权利要求1所述一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法，其特征在于，步骤4中面向社会车辆的环形整数约束如下：

其中t_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆的在交叉口i和i+1之间的行驶时间；

w_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆通过交叉口时距相位切换时刻的时间差；

δ_i，的取值共同决定在交叉口i处社会车辆上下行方向的相位组合类型；

l_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆在交叉口i处左转相位时长和周期的比值；

r_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向行驶的社会车辆在交叉口i处直行红灯时长和周期的比值；

τ_i，分别为按有轨电车上行方向和下行方向直行的社会车辆在交叉口i处的清空时间；

m_i为环形整数约束变量。