多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法
【專利摘要】本發明公開了一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，包括：S1、根據道路特征、社會交通量、站點設置因素，將沿線路口劃分為若干個協調區間，使全程包含多個協調控制方案；S2、離線制定適應有軌電車運行特征的協調控制方案，包括根據有軌電車的發車間隔、運行速度、停站時間特征編制有軌電車運行圖，根據社會車輛的運行速度、交叉口間距特征設計協調信號控制方案的控制圖；S3、將步驟S2的有軌電車運行圖和協調信號控制方案的控制圖進行擬合。本發明使有軌電車通過平面交叉口獲得信號優先，可以連續不停車通過多個交叉口，并且可以平衡有軌電車與背景社會交通的通行時間資源利益，提高區域交通的運行效率。
【專利說明】
多交叉口禹線協調的有軌電車信號優先方法
技術領域
[0001] 本發明涉及交通運輸技術領域，尤其涉及一種多交叉口離線協調的有軌電車信號 優先方法。
【背景技術】
[0002] 有軌電車作為中運量的公共交通，在通過交叉口時需要獲得信號優先。現狀有軌 電車信號優先主要以單點信號優先為主，有軌電車即將到達交叉口時，通過檢測與通信手 段向道路交通信號系統發出請求，在當前交叉口做出調整，有延長綠燈、提前截止紅燈、插 入相位等方法，使有軌電車通過。
[0003] 現狀突出缺陷為：
[0004] 1)對社會交通干擾大，侵占沖突方向的時間資源，容易導致其他方向的擁堵。
[0005] 2)容易打破原有的綠波、線協調，造成沿線、甚至區域社會交通通行效率的下降。
[0006] 3)對有軌電車的全線通行效果未必最好，因為到了一個交叉口請求并處理一次， 而不考慮后續交叉口，可能導致在第一個交叉口雖然順利通過，但后續反而受阻。
【發明內容】
[0007] 有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種多交叉口離 線協調的有軌電車信號優先方法，以解決現有技術的不足。
[0008] 為實現上述目的，本發明提供了一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方 法，其特征在于，包括以下步驟：
[0009] S1、根據道路特征、社會交通量、站點設置因素，將沿線路口劃分為若干個協調區 間，使全程包含多個協調控制方案；
[001 0] S2、離線制定適應有軌電車運行特征的協調控制方案，包括根據有軌電車的發車 間隔、運行速度、停站時間特征編制有軌電車運行圖，根據社會車輛的運行速度、交叉口間 距特征設計協調信號控制方案的控制圖；
[0011] S3、將步驟S2的有軌電車運行圖和協調信號控制方案的控制圖進行擬合，使協調 控制方案同時兼顧社會交通的需求，也能保證社會交通的協調。
[0012] 進一步地，所述步驟S1具體包括：
[0013] (1)信號交叉口的間距一般在1000米以內，當存在間距1000米以上的交叉口時，劃 分為兩個協調區間；
[0014] (2)同一個協調區間內交通流主流向一致，將交通流向特征類似的若干交叉口劃 分為一個協調區間；
[0015] (3)同一個協調區間內的有軌電車站點數不超過2個，劃分協調區間時盡可能少的 劃入站點；
[0016] (4)區間并不是固定的，可根據交通流實時變化情況實時的分離或合并。
[0017]進一步地，所述步驟S3具體為：
[0018] 步驟A:整體移動雙向有軌電車運行曲線，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶 左起第一個路口的綠燈起點重合；
[0019] 步驟B:檢查有軌電車運行曲線是否全部在綠燈通行窗口內，若"否"則轉到步驟C， 若"是"則轉到步驟D;
[0020] 步驟C:整體正向（向上)移動有軌電車運行曲線，移動步長為1 s，轉到步驟B;
[0021] 步驟D:計算評價指標1和指標2,檢查指標1和指標2是否都最小，若"否"則轉到步 驟C，若"是"則轉到步驟E;
[0022] 步驟E:輸出最佳擬合值，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶擬合程度達到最 優。
[0023] 進一步地，所述評價指標1為:使有軌電車運行曲線與綠波中點的差距之和最小， 即式=辦+如-…+知的求和值最小，其中d i是有軌電車運行曲線在每個路口配時線的 落點與每個路口綠燈通行窗口中點的差值。
[0024] 進一步地，所述評價指標2為:有軌電車運行曲線在每個路口配時線的落點與每個 路口綠燈通行窗口中點的偏差的平均值最小，即
[0025] 進一步地，所述步驟B如果始終無法使有軌電車運行曲線全部在綠燈通行窗口內， 則調整信號周期時長C、綠信比、協調段的劃分，重新進入步驟A進行迭代計算。
[0026] 本發明的有益效果是：
[0027] 1、本發明的有軌電車可以運行在適應自身運行特征的協調信號內，連續不停車通 過多個信號控制交叉口，各協調區間根據各自的特征制定協調方案，更加靈活、適應性強， 提尚有軌電車全線的運彳丁效率。
[0028] 2、通過本發明可使得社會交通同樣也能運行在協調信號內，獲得較高的通行效 率。
[0029] 3、本發明通過偏向程度的調整，可以達到有軌電車與社會交通通行時間資源利益 的平衡。
[0030] 4、本發明不僅只有軌電車通過的線上路口實現協調，同時可與橫向交叉道路實現 協調，達到區域協調，提高區域通行效率。
[0031] 以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以 充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發明的整體流程圖。
[0033]圖2是本發明的一具體實施例的有軌電車運行圖。
[0034]圖3是本發明的一具體實施例的背景協調控制圖。
[0035]圖4是本發明的一具體實施例的協調效果圖。
【具體實施方式】
[0036] 如圖1所示，本發明提供了一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，其特 征在于，包括以下步驟：
[0037] S1、根據道路特征、社會交通量、站點設置因素，將沿線路口劃分為若干個協調區 間，使全程包含多個協調控制方案；
[0038] S2、離線制定適應有軌電車運行特征的協調控制方案，包括根據有軌電車的發車 間隔、運行速度、停站時間特征編制有軌電車運行圖，根據社會車輛的運行速度、交叉口間 距特征設計協調信號控制方案的控制圖；
[0039] S3、將步驟S2的有軌電車運行圖和協調信號控制方案的控制圖進行擬合，使協調 控制方案同時兼顧社會交通的需求，也能保證社會交通的協調。
[0040] 本實施例中，所述步驟S1具體包括：
[0041] (1)信號交叉口的間距一般在1000米以內，當存在間距1000米以上的交叉口時，劃 分為兩個協調區間；
[0042] (2)同一個協調區間內交通流主流向一致，將交通流向特征類似的若干交叉口劃 分為一個協調區間；
[0043] (3)同一個協調區間內的有軌電車站點數不超過2個，劃分協調區間時盡可能少的 劃入站點；
[0044] (4)區間并不是固定的，可根據交通流實時變化情況實時的分離或合并。
[0045] 本實施例中，所述步驟S3具體為：
[0046] 步驟A:整體移動雙向有軌電車運行曲線，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶 左起第一個路口的綠燈起點重合；
[0047] 步驟B:檢查有軌電車運行曲線是否全部在綠燈通行窗口內，若"否"則轉到步驟C， 若"是"則轉到步驟D;
[0048]步驟C:整體正向（向上)移動有軌電車運行曲線，移動步長為1 s，轉到步驟B;
[0049]步驟D:計算評價指標1和指標2,檢查指標1和指標2是否都最小，若"否"則轉到步 驟C，若"是"則轉到步驟E;
[0050]步驟E:輸出最佳擬合值，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶擬合程度達到最 優。
[0051] 本實施例中，所述評價指標1為：使有軌電車運行曲線與綠波中點的差距之和最 小，即式4 f、…的求和值最小，其中di是有軌電車運行曲線在每個路口配時 線的落點與每個路口綠燈通行窗口中點的差值。
[0052] 本實施例中，所述評價指標2為:有軌電車運行曲線在每個路口配時線的落點與每 個路口綠燈通行窗口中點的偏差的平均值最小，
最小。
[0053]本實施例中，所述步驟B如果始終無法使有軌電車運行曲線全部在綠燈通行窗口 內，則調整信號周期時長C、綠信比、協調段的劃分，重新進入步驟A進行迭代計算。
[0054]本發明的發明構思是：首先將沿線路口劃分為若干個協調區間，而不是全程只一 個協調方案:根據道路特征、社會交通量、站點設置等因素劃分。
[0055]離線制定適應有軌電車運行特征的協調控制方案，適應有軌電車的發車間隔、運 行速度、停站時間等特征。如圖2所示，根據有軌電車的發車間隔、運行速度、停站時間等特 征編制有軌電車運行圖，該運行圖包含雙向有軌電車。
[0056]根據社會車輛的運行速度、交叉口間距等特征設計協調信號控制方案。可用常用 的數解法、圖解法設計。調整協調周期C，使有軌電車發車間隔T是協調周期C的整數倍，背景 協調控制圖如圖3所示。
[0057]離線制定的協調控制方案同時兼顧社會交通的需求，也能保證社會交通的協調， 避免傳統技術的缺陷。將以上有軌電車運行圖和背景協調控制圖進行擬合，就形成了如圖4 所示的協調后的效果圖。同時，本發明離線制定的協調控制方案有一定的可調范圍，可以略 偏向有軌電車，也可略偏向社會交通。橫向道路根據社會交通需要也制定協調方案，并且與 有軌電車沿線的協調錯開。
[0058]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無 需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術 人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的 技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，其特征在于，包括W下步驟： 51、 根據道路特征、社會交通量、站點設置因素，將沿線路口劃分為若干個協調區間，使 全程包含多個協調控制方案； 52、 離線制定適應有軌電車運行特征的協調控制方案，包括根據有軌電車的發車間隔、 運行速度、停站時間特征編制有軌電車運行圖，根據社會車輛的運行速度、交叉口間距特征 設計協調信號控制方案的控制圖； 53、 將步驟S2的有軌電車運行圖和協調信號控制方案的控制圖進行擬合，使協調控制 方案同時兼顧社會交通的需求，也能保證社會交通的協調。2. 如權利要求1所述的一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法， 其特征在于，所述步驟Sl具體包括： (1) 信號交叉口的間距一般在1OOO米W內，當存在間距1OOO米W上的交叉口時，劃分為 兩個協調區間； (2) 同一個協調區間內交通流主流向一致，將交通流向特征類似的若干交叉口劃分為 一個協調區間； (3) 同一個協調區間內的有軌電車站點數不超過2個，劃分協調區間時盡可能少的劃入 站點； (4) 區間并不是固定的，可根據交通流實時變化情況實時的分離或合并。3. 如權利要求1所述的一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法， 其特征在于，所述步驟S3具體為： 步驟A:整體移動雙向有軌電車運行曲線，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶左起 第一個路口的綠燈起點重合； 步驟B:檢查有軌電車運行曲線是否全部在綠燈通行窗口內，若"否"則轉到步驟C，若 "是"則轉到步驟D; 步驟C:整體正向（向上)移動有軌電車運行曲線，移動步長為Is,轉到步驟B; 步驟D:計算評價指標1和指標2,檢查指標1和指標2是否都最小，若"否"則轉到步驟C， 若"是"則轉到步驟E; 步驟E:輸出最佳擬合值，使有軌電車運行曲線與背景協調綠波帶擬合程度達到最優。4. 如權利要求3所述的一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，其特征在于，所述 評價指標1為:使有軌電車運行曲線與綠波中點的差距之和最小，即5均 求和值最小，其中di是有軌電車運行曲線在每個路口配時線的落點與每個路口綠燈通行窗 口中點的差值。5. 如權利要求3所述的一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，其特征在于， 所述評價指標2為:有軌電車運行曲線在每個路口配時線的落點與每個路口綠燈通行窗口 中點的偏差的平均值最小，目[最小。6. 如權利要求3所述的一種多交叉口離線協調的有軌電車信號優先方法，其特征在于， 所述步驟B如果始終無法使有軌電車運行曲線全部在綠燈通行窗口內，則調整信號周期時 長C、綠信比、協調段的劃分，重新進入步驟A進行迭代計算。
【文檔編號】G08G1/081GK105913674SQ201610324192
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】高翔, 戴孫放, 保麗霞, 趙環宇
【申請人】上海市城市建設設計研究總院