一種考慮非優先相位車輛延誤增加上限的有軌電車優先控制方法
【專利說明】-種考慮非優先相位車輛延誤増加上限的有軌電車優先控制 方法 技術領域 本發明設及一種有軌電車優先控制方法，屬于城市交通控制領域。 【背景技術】 有軌電車是一種在地面運行的高效、便利、快捷的城市公共交通運輸方式。但由于受道 路交叉口信號控制影響較大，有軌電車的通行效率和服務質量相對較低。現有技術中沒有 給出解決有軌電車的通行效率和服務質量相對較低的技術方案。 對有軌電車實施交叉口優先通行的措施，是解決運一問題的有效手段。在對有軌電車 實施交叉口優先控制時，應考慮對非優先相位通行社會車輛和公交造成的延誤增加的問 題，避免非優先相位延誤增加過多，體現了 W人為本的理念。
【發明內容】
本發明提供一種考慮非優先相位車輛延誤增加上限的有軌電車優先控制方法，W提高 了有軌電車的通行效率和減少對社會車輛和公交車輛的影響。 本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是： 本發明提出的一種考慮非優先相位車輛延誤增加上限的有軌電車優先控制方法，按W 下步驟實現： 1) 鋪設有軌電車行程和速度檢測器； 2) 在有軌電車進口道檢測有軌電車到達時間Ta,已知有軌電車運行速度范圍[Vmin, Vmax]，進口道檢測器與停車線之間的距離為レ 根據式
，則可得出有軌電車到達時間窗為[Tl,T2]。 有軌電車無需進行優先申請的通過時間窗為[a, b]。 Rm為該相位紅燈最大早斷時間，Gm為綠燈最大延長時間，則有軌電車相位紅燈早斷的 時刻取值區間[a+Rm，a]與綠燈延遲的取值區間[b,b+Gm]。 3) 判斷有軌電車到達時間窗化，T2]與[a,b]的關系。若化，T2]e [a,b]，則有軌電車無 需優先申請，可W正常通過。 若1'1<曰<12<6或曰<。<6<12,貝賄軌電車調節運行速度，使到達時間窗為[a，T2]或化，b]， 有軌電車正常通過交叉口，不需進行優先的申請，否則進行下一步判斷。 4 )在不滿足3 )條件下，當電車到達時間區間[7；，了2 ] n [巧m，. a ]單0或巧，n [6, G。，]黃0時，則交叉口信號系統處理有軌電車的優先申請，進入步驟5)。否則有軌電車 不能優先通過。 5)當紅燈早斷時，選取到達時間T2;當綠燈延遲時，選取到達時間Ti。計算紅燈早斷時 長A Tr= I T2-a I或綠燈延遲時長A Tg= I T廣b。 當實施紅燈早斷措施時，進入6); 當實施綠燈延遲策略時，進入7)。 6) 處理優先申請，采取具體措施。執行紅燈早斷策略時，壓縮各相位的綠燈時間，具體 措施為： 從有軌電車相位開始，對前一相位依次排序(假設周期共有n相位），用i(i = l、2、3-n) 標記各相位序號，對各相位實施紅燈早斷措施。第i相位的紅燈早斷時間為ATri,第1相位 的紅燈早斷時間為A Tri= A Tr。 同時考慮相位最小綠燈時長Gmin和相位延誤增加的上限值U，確定下一相位紅燈需要早 斷時間A Tri+i，進行迭代計算。進入8)。 7) 處理優先申請，采取具體措施。執行綠燈延遲策略時，壓縮各相位的綠燈時間，具體 措施為： 從執行有軌電車優先的相位開始，對下一相位依次排序(假設周期共有n相位），用i(i = l、2、3-'n)標記各相位序號。第i相位的綠燈延長時間為A化1，第1相位的紅燈延長時間 為 A Tri= A Tg。 同時考慮相位最小綠燈時長Gmin和相位延誤增加的上限值U，確定下一相位綠燈需要延 長時間A Tri+i，進行迭代計算。進入8)。 8) 在滿足Kn-I時，計算并判斷下一相位A Trw是否為零，若為零，則停止繼續壓縮。 若A化i+i〉〇,則繼續對非優先相位進行壓縮計算，直至A化i+i < 0。 9) 若6)或7)對各非優先相位依次進行綠燈時長壓縮后，當i=n-l時，A化i+i〉〇,則無法 滿足有軌電車優先通行的條件，應拒絕電車的優先申請，此時有軌電車需要等待通過。 在上述6)或7)中，對非優先相位的人總延誤增加計算公式如下：
其中A化為i相位人總延誤增量 Adi功i相位j進口道的車輛增加的延誤 qsij為i相位j進口道的社會車輛的到達率 qbij為i相位j進口道的常規公交車輛的到達率 Ps為社會車輛平均載客數 Pb為公交車輛平均載客數 非優先相位的延誤化計算如下：
qij為i相位j車道車輛到達率 SiJ為i相位j車道車輛離開率 ri為i相位有效紅燈時間 非優先相位中，當紅燈早斷時，第i相位j進口道的人總延誤增量Adu計算如下：
當綠燈延長時，第i相位j進口道的人總延誤增量A dij計算如下：
在確定下一相位的A化1+1，首先相位最小綠燈時間運一約束條件,即如下公式:Gmin< G廣（A hi+i)其中Gi為i相位有效綠燈時長，求出成,。-G, +A7>, ^ AT)進。 同時考慮會造成非優先相位人總延誤化的增加量為A化。 考慮乘客感受，防止延誤增加過多，降低有軌電車優先對社會車輛和公交車輛造成的 負面影響過大，設定-
得出執行紅燈早斷策略時
[0047] 執行綠燈延長策略時AJ'r,立=
[004引若A7'r,:i' > Ar瑞，則A7i;,|二Ar枯，否則A巧+,二Ar說。依次類推，直至分配完畢。 本發明具有W下有益技術效果： 本發明方法為有軌電車在交叉口提供有條件的優先通行控制方法，本發明考慮了非優 先相位社會車輛及公交車輛延誤增加上限，從而實現了對有軌電車優先控制，保證有軌電 車的運行效率。 通過限定對非優先相位通行的社會車輛和公交造成延誤的上限值，盡量減少交叉口各 相位的人總延誤的增量。首先通過有軌電車自身速度的調節，減少有軌電車在交叉口的延 誤。其次通過限定對非優先相位通行的車輛造成的延誤增加的上限，對各非優先相位選擇 使用綠燈延遲或紅燈早斷策略，降低對單一非優先相位的影響。同時特殊考慮對常規公交 車輛造成的延誤，盡量減少交叉口各非優先相位的人總延誤的增量。該發明不僅能提高城 市公共交通的運行效率，同時也促進城市交通的健康發展。 【附圖說明】 圖1是交叉口車輛檢測器布置示意圖； 圖2是一種考慮公交車輛的有軌電車優先控制方法的總體流程圖； 圖3是執行紅燈早斷策略時非優先相位時長變化示意圖； 圖4是執行綠燈延長策略時非優先相位時長變化示意圖； 圖5是紅燈早斷時非優先相位的延誤增加和減少示意圖，分別對應于圖5(1)和圖5(2); 圖6是綠燈延長時非優先相位的延誤增加和減少示意圖，分別對應于圖6(1)和圖6(2)。 【具體實施方式】 下面結合附圖1至圖6對本發明做進一步說明，本實施方式所述的一種考慮非優先相位 車輛延誤增加上限的有軌電車優先控制方法的實現過程為： 1) 、鋪設有軌電車行程和速度檢測器;在有軌電車停車線前L處鋪設有軌電車檢測器， 用于檢測有軌電車的到達時間和速度等參數。可主路中央設置有軌電車專用道，如圖1所 /J、- , O 2) 、在有軌電車進口道檢測有軌電車到達檢測器的時間Ta,已知有軌電車運行速度范 圍[Vmin，Vmax]，進口道檢測器與停車線之間的距離為レ其中Vmin為有軌電車運行速度最小 值，Vmax為最大值； 根據式
，V = Vmax或V = Vmin,則可得出有軌電車到達時間窗(預測車輛到達的時 間窗)為化，了2]; 通過公式計算有軌電車到達時間如下：
有軌電車無需進行優先申請的通過時間窗為[a, b];t表示有軌電車到達停車線的時 間， Rm為該相位紅燈最大早斷時間，Gm為綠燈最大延長時間，則有軌電車相位紅燈早斷的 時刻取值區間[a+Rm，a]與綠燈延遲的取值區間[b，b+Gm]; 3) 判斷有軌電車到達時間窗化，T2]與[a,b]的關系，若化，T2]e [a,b]，則有軌電車無 需優先申請，可W正常通過； 若。<曰沖<6或曰<1'1<6沖，貝賄軌電車調節運行速度，使到達時間窗為[a，T2]或化，b]， 有軌電車正常通過交叉口，不需進行優先的申請，否則進行下一步判斷； 4) 在不滿足3)條件下，當電車到達時間區間巧，別n [馬，0 ]單場或巧，？] n [6,巧"]并0時，則交叉口信號系統處理有軌電車的優先申請，進入步驟5);否則有軌電車 不能優先通過； 式中0表示空集； 5) 當紅燈早斷時，選取到達時間T2;當綠燈延遲時，選取到達時間Tl;計算紅燈早斷時 長A Tr= I T2-a I或綠燈延遲時長A Tg= I T廣b I ; 當實施紅燈早斷措施時，進入6); 當實施綠燈延遲策略時，進入7); 6) 處理優先申請，采取具體措施;執行紅燈早斷策略時，壓縮各相位的綠燈時間，具體 措施為： 從有軌電車相位開始，對前一相位依次排序，假設周期共有n相位，用i標記各相位序 號，對各相位實施紅燈早斷措施;第i相位的紅燈早斷時間為A化1，第1相位的紅燈早斷時 間為 A Tri= A T;r，i = l、2、3'--n; 同時考慮相位最小綠燈時長Gmin和相位延誤增加的上限值U，確定下一相位紅燈需要早 斷時間A化i+i，進行迭代計算，進入8); 7) 處理優先申請:執行綠燈延遲策略時，壓縮各相位的綠燈時間，具體措施為： 從執行有軌電車優先的相位開始，對下一相位依次排序，假設周期共有n相位，用i標記 各相位序號，第i相位的綠燈延長時間為A化i，第1相位的紅燈延長時間為A化1= A Tg; i = 1、2、3*..n; 同時考慮相位最小綠燈時長Gmin和相位延誤增加的上限值U，確定下一相位綠燈需要延 長時間A化i+i，進行迭代計算，進入8); 8) 在滿足Kn-I時，計算并判斷下一相位A Trw是否為零，若為零，則停止繼續壓縮； 若A化i+i〉〇,則繼續對非優先相位進行壓縮計算，直至A化i+i < 0; 9) 若采用6)或7)對各非優先相位依次進行綠燈時長壓縮后，當i =n-l時，A忙+1〉0，則 無法滿足有軌電車優先通行的條件，應拒絕電車的優先申請，此時有軌電車需要等待下一 周期通過。 在上述6)或7)中，對非優先相位的人總延誤增加 A化計算公式如下；
其中ADi為i相位人總延誤增量，Adu為i相位j進口道的車輛增加的延誤，qsu為i相 位j進口道的社會車輛的到達率，qbu為i相位j進口道的常規公交車輛的到達率，Ps為社會 車輛平均載客數，Pb為公交車輛平均載客數， 非優先相位的延誤化計算如下：
其中qu為i相位j車