[发明专利]基于预测有轨电车到达交叉口时刻的信号优先控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉口信号控制控制方法，特别是基于预测有轨电车到达交叉口时刻的信号优先控制方法。

背景技术

截止2015年11月公布的数据显示，全国已有超过100个城市规划建设有轨电车，到2020年，我国规划建设的现代有轨电车线路总里程达到2500公里，未来5年内我国现代有轨电车将迎来建设的高峰期。

有轨电车作为轨道交通的方式之一，相比于地铁，建设成本低(仅为地铁的1/5-1/4)，并且地铁的运能要充分发挥，必须得等到地铁交通形成网络，建设周期至少要10年左右。而有轨电车布置于城市道路上，可以作为轨道交通网络的接驳与加密而缓解交通拥堵压力。相比于常规的道路公共交通，有轨电车较之环保，能耗仅为其的1/5。有轨电车一般采用半独立路权的方式运营，在路段上独立运行，除了交叉口外一般不会拥堵，较常规公交更加准时，速度更快，并且单次运能比常规公交更大，有轨电车可以作为长途公交在城区与郊区之间运行，方便通勤。

现代有轨电车主要采取半独立路权的运营模式，即有轨电车在路段上独立运行，在平面交叉口与城市道路交通、行人等共享路权。有轨电车属于中运量的公共交通运输工具，为了贯彻“公交优先”原则，吸引更多的人乘坐有轨电车，则有轨电车的高效、准时运行就尤为重要。由于有轨电车的延误主要是在交叉口产生的，故本专利立足于有轨电车的平面交叉口，发明一种基于预测有轨电车到达交叉口时刻的信号优先控制方法，使得有轨电车可以不停车通过交叉口，并且设置简单，易与实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种为有轨电车与道路交通在平面交叉口共用的信号控制方法，该策略可以保证有轨电车不停车通过交叉口，实现有轨电车的高效运行。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于预测有轨电车到达交叉口时刻的信号优先控制方法，包括如下步骤：

步骤1、利用环形检测线圈检测有轨电车在交叉口上游L处的地点速度及时刻；

步骤2、通过无线电传播方式将得到的数据传输给中心控制计算机进行处理，预测有轨电车到达停车线时的时刻；

步骤3、中心控制计算机计算有轨电车到达停车线时交通信号相位运行状态并根据不同的相位状态采取不同信号优先措施使得有轨电车不停车通过；

步骤4、根据上一步骤的结果，中心控制计算机生成相应的指令，决定半独立路权下的有轨电车平交路口的各信号灯的显示状态；

步骤5、控制中心通过无线电传播方式将指令传递给相应信号灯，信号灯显示结果；

步骤6、各路口的驾驶员(包括有轨电车驾驶员)根据信号灯的显示结果做出相应驾驶行为，有轨电车不停车通过交叉口；

步骤7、环形检测线圈在没有检测到有轨电车的情况下，按预设的信号相位方案执行。

进一步地，所述步骤1中，在有轨电车平交路口的每个进口道上均设有停车线，在有轨电车线路上游距离停车线L处埋设检测线圈，当有轨电车通过检测线圈时，检测有轨电车到检测线圈时的速度及时刻，其中，L表示检测线圈埋设点到有轨电车停车线的距离(单位：m)，主要考虑有轨电车的制动距离，在检测线圈处至少能保证有轨电车在停车线前停下，计算公式如下：

式中：V₀—有轨电车经过环形检测线圈的地点车速，单位km/h；

a—有轨电车的平均制动减速度，一般不小于1.1m/s²。

进一步地，所述步骤3具体包括：

(1)预估计有轨电车到达交叉口时正好处于相位j通行状态时，预判断有轨电车是否能在剩余的绿灯时间内通过交叉口，若是，则继续按预设的相位运行，否则延长当前相位的绿灯时间，结束后继续按预设的信号相位方案执行；

(2)预估计有轨电车到达交叉口不处于相位j通行状态而处于相位i状态时，记相位i的绿灯时长为Ti，相位i的剩余绿灯时间为Ri，信号优先的触发阈值为t_i，0<tmin<Ri<Ti，其中t_min、Ti与Ri是预设在信号控制系统中的固定值，若Ri<tmin,则相位i提前结束，按预设的信号相位方案切换为下一相位，若Ri>tmin，则插入相位j，结束后继续按预设的信号相位方案执行；

(3)预估计有轨电车到达交叉口相位运行状态为全红时，则立即切换至相位j，此时相位j的绿灯时长压缩至T_min，结束后继续按预设的信号方案执行。