[发明专利]一种面向公交信号优先高频多申请的动态控制方法

权利要求书

1.一种面向公交信号优先高频多申请的动态控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1：建立目标为加权公交延误最小的公交信号优先控制模型，约束考虑系统扰乱大小，

步骤S2：采用滚动时域优化方法对公交信号优先控制模型进行实时动态求解，在不同公交需求水平情况下，针对各种公交占有率、公交到站偏离程度下的多公交优先申请，生成优化的公交优先服务顺序与对应的信号控制方案，实现公交优先服务顺序和信号控制；

所述的步骤S2包括：

步骤S21：将公交信号优先控制模型的求解作为一个多信号相位决策问题，确定针对一个公交优先申请提供服务的策略类型：绿灯延长、红灯早断或信号相位插入，

步骤S22：更新信号相位的要求最小绿灯时长，

步骤S23：更新采用的优先策略类型，

步骤S24：确定信号相位绿灯结束时刻，

步骤S25：更新下一个信号相位绿灯的开始时刻与优先时间窗口，

步骤S26：更新信号相位绿灯时长，

步骤S27：更新优先申请状态；

所述的步骤S22中更新信号相位的要求最小绿灯时长的计算公式为：

其中，为给定信号相位i最大可接受的饱和度，Q_i为信号相位i的饱和流率，q_i，k为信号周期k信号相位i关键流向的交通流量，C_k为信号周期k总时长，

所述的步骤S23中在信号相位i实际应用的公交优先策略可以用如下公式进行更新：

其中，表示优先申请m所对应的信号相位，当对应信号相位为当前信号相位i时，在信号相位i采用绿灯延长策略PS_i，k＝1，当对应信号相位为下一个信号相位i+1时，在信号相位i+1采用红灯早断策略PS_i，k＝-1，当对应信号既不是当前信号相位i，也不是下一个信号相位i+1时，会在后续信号相位采用信号相位插入的策略PS_i，k＝0，表示在信号相位i发起的优先申请m是否会被服务，1表示被服务，0表示未被服务，

所述的步骤S24中信号相位绿灯结束时刻为：

其中，表示发出优先申请m的公交车辆到达停车线的时刻，I_i，i+1表示信号相位i到下一个信号相位i+1的绿灯间隔时长，为信号周期k信号相位i的优先时间窗开始时刻，为：

其中，为优先时间窗口的结束时刻，为车辆的到达时刻，为插入信号相位时长，t_in为信号相位i中插入公交信号相位的绿灯时长，

所述的步骤S25中信号相位i+1的绿灯开始时刻表示为：

下一个优先时间窗口的开始时刻为：

其中，为信号相位i+1的要求最短绿灯时长，

所述的步骤S26中信号相位i的绿灯时长g_i，k可基于更新后的信号相位i结束时间计算：

所述的步骤S27中更新优先申请m的状态过程为：

优先申请n将在信号相位i被服务，且m＝n，则优先状态应当被改变为1，为：

其中，为信号周期k信号相位i开始之前还没有被处理的优先申请集合，为：

2.根据权利要求1所述的一种面向公交信号优先高频多申请的动态控制方法，其特征在于，所述的步骤S1包括：

步骤S11：通过设定各个信号相位的饱和度阈值，避免某一信号相位达到过饱和状态，从而最小化系统扰乱；

步骤S12：以步骤S11系统扰乱最小化为前提，针对一个信号周期内的多公交优先申请，进行公交优先服务顺序优化。

3.根据权利要求1所述的一种面向公交信号优先高频多申请的动态控制方法，其特征在于，所述加权公交延误主要为获得优先服务的公交车辆的延误和未获得优先服务的公交车辆的延误之和。