一種有軌電車交叉口優先控制檢測器位置的布設方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于城市快速公共交通運營和交叉口信號控制技術領域，涉及一種有軌電 車交叉口優先控制檢測器位置的布設方法。
【背景技術】
[0002] 隨著機動車保有量的快速增長，城市道路交通供需矛盾日益尖銳，導致城市交通 擁堵問題非常突出，居民的出行時間和費用不斷增加，機動車尾氣排放逐漸成為城市主要 污染源，城市交通擁堵不僅影響著城市居民的工作與生活，也直接關系我國經濟的可持續 發展。2005年6月溫家寶總理指出"優先發展城市公共交通，是符合中國實際的城市發展和 交通發展的正確戰略思路"。目前，大力發展城市公共交通來緩解交通擁堵問題已成為我國 各城市交通發展的方向，即建設運作良好、服務水平較高的城市公共交通系統是改善城市 交通環境的重要策略之一。
[0003] 由于現代有軌電車相比地鐵、輕軌等軌道交通具有投資少，建設周期短，相對于常 規公交具有運營能力高，環境友好，速度相對高等優點，因此越來越多的城市選擇有軌電車 來緩解交通壓力。自2006年天津濱海將現代有軌電車引入我國城市交通后，便引發了我國 大規模、高速度、爆炸式的有軌電車建設熱潮。截止2020年，有軌電車規劃里程已超過2500 公里，成為我國大中城市繼地鐵、快速公交之后，新的公共交通發展趨勢。
[0004] 由于有軌電車鋪設在城市路面上，在交叉口與其它路面交通方式存在交叉與干 擾，城市現代有軌電車主要以混合路權行駛于道路平面交叉口，直面社會車輛沖突和交叉 口信號管控造成的停車延誤。因此，需要通過協調有軌電車沿線交叉口信號控制，在交叉口 為有軌電車提供信號優先通行，有效降低有軌電車在交叉口的紅燈等待時間，減少有軌電 車在交叉口的延誤，保證有軌電車快捷運行，改善有軌電車服務水平，為乘客的出行提供更 大的方便。。
[0005] 經過發明人的長期研究發現，有軌電車到達檢測器位置布設是否合理在較大程度 上影響交叉口優先控制技術的實施效果。當檢測器距離交叉口停車線過近時，交叉口信號 機無法擁有足夠的反應時間調整信號控制策略來保障電車優先通行；當檢測器距離交叉口 停車線過遠時，信號機過早的切換和調整電車優先信號控制策略，則會嚴重影響其它地面 交通的通行。由于有軌電車檢測器布設位置不當，當前的信號優先控制不但未能實現提高 電車運行效率，反而顯著增加了非優先相位的交通流延誤。
[0006] 針對常規公交檢測器位置布設已經取得了一些研究成果，但是對于有軌電車交叉 口優先控制檢測器位置的研究尚少，且現有研究不足以為工程實踐中定量確定檢測器位置 提供指導。
【發明內容】
[0007] 發明目的：為解決上述所提及的在工程實踐中如何定量確定有軌電車到達檢測器 位置的合理布設問題，本發明提供一種有軌電車交叉口優先控制檢測器位置的布設方法， 為有軌電車沿線交叉口信號協調控制技術提供支撐，保障有軌電車在交叉口的優先通行， 有效降低有軌電車在交叉口的延誤。
[0008] 技術方案：
[0009] 為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為一種有軌電車交叉口優先控制檢 測器位置的布設方法。該方法通過分析有軌電車到達時刻分布，考慮有軌電車加減速時間、 站點停靠時間和路段行駛時間，確定檢測器布設位置，實現有軌電車交叉口優先通行。
[0010] -種有軌電車交叉口優先控制檢測器位置的布設方法，其特征在于;該方法包括 五個步驟：（A)采集有軌電車運行基本信息；（B)劃分有軌電車到達時刻分布區間；（C)計算 有軌電車在交叉口的停車等候綠燈時間；（D)確定檢測器、停靠站點、上游相鄰交叉口的位 置關系；（E)檢測器布設位置設計；
[0011] 所述步驟(A)中，采集有軌電車運行基本信息包括有軌電車運行靜態信息，有軌電 車運行動態信息。有軌電車運行靜態信息包括:各相鄰交叉口間的距離、交叉口數目、線路 結構;有軌電車運行動態信息包括:有軌電車到達交叉口停車線的分布情況，平均到達率、 有軌電車最佳運行速度、有軌電車進站減速度、有軌電車進站加速度、各站點平均停靠時 間、交叉口信號配時信息；
[0012]所述步驟⑶中，根據有軌電車到達交叉口停車線時的信號顯示，將其到達時刻劃 分為七個分布區間，再依據步驟(A)采集的信息，可以判定有軌電車處于哪個分布區間。設 有軌電車到達交叉口停車線時刻為Tarr，有軌電車請求相位為η相位，有軌電車到達相位為 j相位(」=1，2丄，1〇，交叉口信號周期為(：，1相位(1 = 1，2丄，11)的綠燈時間為6^1相位的最 小綠燈時間為MinGi，紅燈時間為Ri，黃燈時間為y，η相位的最大綠燈早起時間為MaxRbrk，η相 位的最大綠燈延長時間為MaxG ext，交叉口周期和有軌電車運行起始時刻相同。七個分布區 間分別是：
[0013]
，有軌電車到達交叉口停車線時刻分布在 非電車相位，且當前相位的綠燈時間已不可壓縮；
[0014]
省軌電車到達交叉口停車線時刻分布在非電車相 位，且當前相位的綠燈時間可壓縮；
[0015]
有軌電車到達交叉口停車線時刻分布在非電車相 位，且當前相位的綠燈時間可壓縮；
[0016]
，有軌電車到達交叉口 停車線時刻分布在非電車相位，且當前相位的綠燈時間已不可壓縮；
[0017]
，有軌電車到達交叉口 停車線時刻分布在非電車相位，且當前相位的綠燈時間已不可壓縮；
[0018]
，有軌電車到達交叉口停車線時刻分布在電 車通行相位；
[0019]
，有軌電車到達交叉口停車線時刻分布 在電車通行相位，但已逾越最大綠燈延長時間；
[0020]所述步驟(C)中，針對步驟(B)有軌電車到達時刻的七個分布區間及步驟(A)所采 集的信息，分別計算有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間，具體如下：
[0021 ] (C1)針對(B1)分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為：
[0023] (C2)針對(B2)分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為：
[0025] (C3 )針對（B3 )分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為：T3 = T (MillGn-l+y ) _Tarr ;
[0026] (C4)針對(B4)分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為:T4 = T(Gn-d y ) -MaxRbrk-Tarr ；
[0027] (C5)針對(B5)分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為:T5 = 0;
[0028] (C6)針對(B6)分布區間，有軌電車在交叉口停車等候的綠燈時間為:T6 = 0;
[0029] (C7)針對(Β7)分布區間，有軌電車在交叉□停車等候的綠燈時間為：
[0031] 所述步驟(D)中，根據步驟(Α)所采集的信息，將檢測器、停靠站點、上游相鄰交叉 口的位置關系進行分類，設檢測器與交叉口停車線間的距離為L，站點長度大于電車車身長 度且為1，該交叉口與上游相鄰交叉口間的距離為D，站點與交叉口停車線間的距離為S位置 關系分別如下：
[0032] (D1)檢測器與交叉口停車線間不存在有軌電車停靠站點，且L〈D;
[0033] (D2)檢測器與交叉口停車線間不存在有軌電車停靠站點，且L 2D;
[0034] (D3)檢測器與交叉口停車線間存在有軌電車停靠站點，且S〈L〈D;
[0035] (D4)檢測器與交叉口停車線間存在有軌電車停靠站點，且L〈S〈D;
[0036] (D5)檢測器與交叉口停車線間存在有軌電車停靠站點，且S〈D〈L;
[0037] 所述步驟(E)中，針對步驟(D)的五類情況，檢測器布設位置依次如下：
[0039] (E2)針對(D2)情況，將檢測器設置在上游相鄰交叉口出口道附近；
[0040] (E3)針對(D3)情況，有軌電車進站延誤時間
與交叉口停車線間的距離為：
[0042] (E4)針對(D4)情況，將檢測器設置在有軌電車停靠站點出站口；
[0043] (E5)針對(D5)情況，將檢測器設置在上游相鄰交叉口出口道附近。
[0044] 有益效果：
[0045]本發明提供了一種有軌電車交叉口優先控制檢測器位置的布設方法，該方法通過 分析有軌電車到達時刻分布，提出了各類綠燈等候時間計算方法，充分考慮了有軌電車加 減速時間、站點停靠時間和路段行駛時間，再以檢測器、站點與上游相鄰交叉口的位置關系 分析為基礎，建立了檢測器布設位置的計算模型，從而確定檢測器布設位置，實現有軌電車 在交叉口的優先通行。
[0046]本發明可以為有軌電車交叉口優先控制技術中檢測器位置布設提供定量指導，可 以避免因檢測器距離交叉口停車線過近