[发明专利]一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法

说明书

本发明公开了一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法，在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，行程时间包括在路段上的行驶时间和在站点等候乘客上车的时间。本方法的特征在于：1)以双向有轨电车的行程时间作为优化目标，优化交叉口信号配时的相位差和相位顺序，并据此指导有轨电车在路段上的行驶速度和停站时间；2)优化有轨电车运营的同时，控制了对社会车辆的影响；3)在调整相位顺序时，避免了左转社会车辆和有轨电车的冲突。本发明具有减小有轨电车的行程时间、保证有轨电车行驶的安全和减少对社会车辆的影响等优点。

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，尤其是涉及一种专有路权下有轨电车信号被动优先方法。

背景技术

随着低占有率的私人小汽车数量急剧增长，城市交通面临着日益严重的问题：愈加频繁的交通拥堵严重影响着出行效率，排放造成的环境污染降低了生活质量。优先发展公共交通是缓解上述问题的重要对策之一。现代有轨电车与其他公共交通模式相比具有运量较大、投资成本较低、建设周期短、绿色环保等优点，因此越来越多的城市正在计划建设有轨电车。

如何根据有轨电车运行的特点对沿线的信号配时方案进行优化，提高有轨电车的运行速度，同时权衡社会车辆的效益，是一个亟待解决的问题。现有的方法在解决有轨电车信号被动优先的问题时，多采用与普通公交车辆一样的方法，忽略了有轨电车和普通公交车辆如下的差异性：

1)一般公交车辆在同一路段上存在多条线路，而且发车频率高，因此公交车辆之间车头时距小，所以现有方法优化的目标都是最大化公交车辆的绿波带宽；而有轨电车线路的重复系数小，发车频率低，因此最大化有轨电车绿波带宽没有实际应用价值，会造成有轨电车绿波带宽资源浪费；

2)有轨电车车道多布设在道路中央，不与社会车辆共享车道，而传统公交车辆与社会车辆共享车道。因此，有轨电车在通过交叉口时会和相同进口道左转的社会车辆相冲突，而一般公交车辆不会和相同进口道左转的社会车辆相冲突。

少数方法考虑了面向有轨电车的信号优先设计，但这些方法也没有考虑有轨电车和普通公交车辆之间的差异性，同时也存在诸多缺点。

申请号为201610324194的专利申请文件公开了一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统方法，采用多次检测、多重请求，每次信号机接受优先请求后，都根据当前相位运行情况、当前路况，给予不同程度、不同动作的响应。该方法属于主动信号优先控制方法，存在以下缺点：

(1)有轨电车信号主动优先控制需要额外的检测设备、通信设备以及相应的管理系统，会增加额外的成本；

(2)当双向有轨电车同时申请优先时，难以保证双向有轨电车都能够优先通过交叉口；

(3)采用延长绿灯时间或绿灯早亮策略在高峰时段会造成干道上社会车辆严重的延误，影响社会车辆通行。

申请号为2016103241920的专利申请文件公开了一种多交叉口离线协调的有轨电车优先方法。该方法属于被动信号优先控制方法，存在以下缺点：

(1)选取的指标不够恰当，不能够保证双向有轨电车的行程时间最小；

(2)没有考虑有轨电车车道布设的影响，有轨电车车道多布设在道路中央，会与左转社会车辆相冲突；

(3)当有轨电车运行区线无法全部在绿灯通行窗内，该方法需要调整信号周期时长以及绿信比，调整信号周期时长和绿信比会破坏原有最佳的周期时长以及绿信比，从而造成严重的社会车辆延误。

综上所述，现有关于有轨电车被动信号优先的方法较少，这些方法大多侧重有轨电车优先，需要改变信号配时的绿信比或周期时长，而改变周期时长和绿信比在高峰情况下会对社会车辆造成严重的影响。

发明内容