公交優(yōu)先信號控制策略介紹

1、公交優(yōu)先信號控制策略1.交叉口信號控制策略概述2.公交優(yōu)先信號控制策略1. 交叉口信號控制策略概述 世界各國交通管理的經(jīng)驗表明，道路交叉口交通管理的最有效的方法之一就是交通信號控制。因此，信號控制也是道路交叉口最普遍的交通管理形式。交通信號控制分類按控制范圍分按控制方法分單個交叉口交通控制干道交叉口信號聯(lián)動控制區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)定時控制感應(yīng)控制自適應(yīng)控制單個交叉口交通控制 每個交叉口的交通控制信號只按照該交叉口的交通情況獨立運行，不與其相鄰交叉口的控制信號有任何聯(lián)系的，稱為單點交叉口交通控制，也稱“點控制”，是交叉口交通信號控制的最基本形式。干道信號協(xié)調(diào)控制 把干道上若干連續(xù)交叉口的交通信號

2、通過一定的方式聯(lián)結(jié)起來，同時對各交叉口設(shè)計一種相互協(xié)調(diào)的配時方案，各交叉口的信號燈按此協(xié)調(diào)方案聯(lián)合運行，使車輛通過這些交叉口時，不致經(jīng)常遇上紅燈，稱為干道信號協(xié)調(diào)控制，也稱“綠波”信號控制，俗稱“線控”。區(qū)域交通信號控制系統(tǒng) 以以某個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象，稱某個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象，稱為為區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)，也稱，也稱“面控面控”。 對于對于范圍較小的區(qū)域，可以整區(qū)集中控制；對于范圍較大的范圍較小的區(qū)域，可以整區(qū)集中控制；對于范圍較大的區(qū)域，可以分區(qū)分級控制區(qū)域，可以分區(qū)分級控制定時控制一天只用一個配時方案的稱為單段式定時控制一

3、天按不同時段的交通量采用幾個配時方案的稱為多段式定時控制最基本的控制方式是單個交叉口的定時控制。線控制、面控制也都可用定時控制的方式，稱為靜態(tài)線控系統(tǒng)、靜態(tài)面控系統(tǒng)定時控制是指交叉口交通信號機均按事先設(shè)定的配時方案運行，也稱周期控制。感應(yīng)控制 感應(yīng)控制在交叉口進口道上設(shè)置車輛檢測器，信號燈配時方案由計算機或智能化信號控制機計算，可隨檢測器測到的車流信息而隨時改變的一種控制方式。g gig0gmaxgming0-單位綠燈延長時間； gi-初期綠燈時間；gmin-最小綠燈時間；gmax-綠燈極限延長時間；g-實際綠燈時間自適應(yīng)控制 自適應(yīng)控制把交通系統(tǒng)作為一個不確定系統(tǒng),能夠連續(xù)測量其狀態(tài),如車流

4、量、停車次數(shù)、延誤時間、排隊長度等，逐漸了解和掌握對象，把它們與希望的動態(tài)特性進行比較，并利用差值以改變系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)或產(chǎn)生一個控制，從而保證不論環(huán)境如何變化，均可使控制效果達到最優(yōu)或次最優(yōu)的一種控制方式。1.交叉口信號控制策略概述2.公交優(yōu)先信號控制策略2.1 公交優(yōu)先信號控制策略類型被動優(yōu)先主動優(yōu)先2.1.1 被動優(yōu)先被動優(yōu)先 被動優(yōu)先控制策略的實施不依靠檢測器獲取公交車輛到達的數(shù)據(jù)，而是根據(jù)公交線路公交車輛的發(fā)車頻率、行車速度等歷史數(shù)據(jù)設(shè)計、協(xié)調(diào)路網(wǎng)內(nèi)交叉口的信號配時，同時降低交叉口信號周期長度以減少公交車輛停車、延誤。2.1.1 被動優(yōu)先控制策略形式被動優(yōu)先 （1）網(wǎng)絡(luò)化配時規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)化

5、信號配時規(guī)劃則是根據(jù)公交車輛通過路網(wǎng)的運行情況對交叉口信號配時進行方案設(shè)計。方案設(shè)計包括： 1、根據(jù)通過路網(wǎng)的乘客出行量而不是車輛數(shù)分配綠信比 2、根據(jù)公交車輛的運行速度或行程時間協(xié)調(diào)公交線網(wǎng)內(nèi)的信號配時方案2.1.1 被動優(yōu)先控制策略形式被動優(yōu)先 （2）信號周期調(diào)整在公交線路上減少信號周期長度意味著降低公交車輛的交叉口等待時間，獲得更高頻率的信號服務(wù)。但是信號周期長度減少，交叉口的通行能力也隨之降低。因此，在實際應(yīng)用中必須權(quán)衡公交車輛的出行效益與交叉口的通行能力損失。2.1.1 被動優(yōu)先控制策略形式被動優(yōu)先 （3）增加相位時間增加公交線路上相位綠燈時間，以增加公交車輛通過信號控制交叉口的可能

6、性，減少公交車輛的交叉口信號等待時間。 （4）相位分割在同一個信號周期內(nèi),將公交車輛的優(yōu)先相位分割多個相位。從而在不減少信號周期長度的條件下增加公交車輛的信號服務(wù)頻率。但是由于相位數(shù)的增加，信號損失時間也隨之增加，從而降低了交叉口的通行能力。2.1.2 主動優(yōu)先 主動優(yōu)先(activepriority)主要是依靠檢測器對公交車輛運行情況進行識別分析，當(dāng)檢測到公交車輛即將到達交叉口，采取延長、提前、增加或跳躍相位實時調(diào)整交叉口信號控制方案，從而實現(xiàn)公交車輛的優(yōu)先通行。主動優(yōu)先2.1.2 主動優(yōu)先控制策略（1）絕對優(yōu)先策略絕對優(yōu)先的公交信號控制類似于鐵路列車通過交叉口時的獨占式信號控制模式。在這種

7、模式下，當(dāng)安裝在交叉口上游的入口檢測器檢測到有公交車輛到達時，交通信號控制器就會中斷當(dāng)前的信號相位，直接給予公交車輛通過信號；當(dāng)交叉口下游的出口檢測器檢測到公交車輛己經(jīng)通過交叉口后，再恢復(fù)原來的信號相位。這樣當(dāng)特定的公交車輛到達交叉口時就可以不減速直接通過。主動優(yōu)先2.1.2 主動優(yōu)先控制策略（2）完全優(yōu)先策略與絕對優(yōu)先類似，在完全優(yōu)先控制策略中，也需要在交叉口設(shè)置車輛檢測器，通過檢測公交車輛的位置確定是否給予其優(yōu)先信號。但與絕對優(yōu)先不同的是，該策略并不是無條件地中斷當(dāng)前信號相位，而是通過調(diào)整一個信號周期內(nèi)不同相位出現(xiàn)的時間來達到公交車輛優(yōu)先通行的目的。主動優(yōu)先2.1.2 主動優(yōu)先控制策略（3

8、）部分優(yōu)先策略在完全優(yōu)先策略中，對每一輛公交車都試圖提供優(yōu)先通行條件。當(dāng)公交車流量較大時，可能會造成信號相位的頻繁調(diào)整，對同向車流和橫向車流造成干擾。因此，一些城市的交通控制系統(tǒng)采取有選擇地為公交車輛提供優(yōu)先信號的策略，即部分優(yōu)先策略。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式1)綠燈延長綠燈延長(Green Extension),即延長相位綠燈時間。當(dāng)公交車輛到達交叉口時,若該相位的綠燈信號即將結(jié)束,這時采用延長該相位的綠燈時間,以使公交車輛有足夠的時間通過交叉口。公交車輛通過交叉口后,控制系統(tǒng)將恢復(fù)原有的信號配時。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式2)綠燈提前綠燈提前(Early Green/

9、Red Truneation),即縮短車輛等待綠燈信號的紅燈時間,當(dāng)公交車輛到達交叉口時,公交車輛通行方向所在的相位處于紅燈狀態(tài),這時通過縮短交叉口當(dāng)前相位的綠燈執(zhí)行時間,使公交車輛到達交叉口時,可以以綠燈信號順利通過交叉口。在這種控制策略下,在周期長度不變的情況下,可以在后續(xù)執(zhí)行相位相序方案中對前一相位進行綠燈補償。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式3)相位插入相位插入(Phase Insertion),即在正常的相位相序中為公交車輛增加一個特定的相位。當(dāng)公交車輛到達交叉口時,公交車輛通行方向為紅燈信號,且交叉口當(dāng)前相位的下一個執(zhí)行相位仍不允許公交車輛通過,這時要為公交車輛提供信號優(yōu)先,必

10、須在當(dāng)前相位和下一相位之間插入一個公交專用相位在這種控制策略下,公交專用相位的前一相位和下一相位進行調(diào)整,必要時可以對后續(xù)相位進行調(diào)整。其中后續(xù)相位包括本周期或后續(xù)幾個信號周期。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式4)跳躍相位跳躍相位(Phase Skipping),即忽略某一相位的綠燈信號。當(dāng)公交車輛到達交叉口時,公交車輛通行方向的為紅燈信號,且交叉口當(dāng)前相位的執(zhí)行綠燈時間即將結(jié)束,而下一個執(zhí)行相位仍不是公交車輛通行方向的相位,只有等到該相位執(zhí)行完畢后,才能允許公交車輛通過。由于交叉口下一個執(zhí)行相位等待通行的社會車輛較少,在權(quán)衡效益的基礎(chǔ)上,跳過該下一個執(zhí)行相位,直接執(zhí)行公交車輛通行方向的相

11、位綠燈。從而使公交車輛以綠燈信號順利通過交叉口。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式5)相位倒轉(zhuǎn)相位倒轉(zhuǎn)(Phase Rotation):即改變信號周期的相位相序。當(dāng)公交車輛到達交叉口時,交叉口即將執(zhí)行的相位并非公交車輛通行方向的相位,為使公交車輛能夠順利通過交叉口,可以通過調(diào)整即將執(zhí)行的相位相序,將公交車輛通行方向的相位提到最前執(zhí)行,將原本即將執(zhí)行的相位置于公交車輛通行相位之后,它與跳躍相位不同的是,跳躍相位不執(zhí)行相位,而相位倒轉(zhuǎn)則將相位置后執(zhí)行。主動優(yōu)先2.1.3 主動優(yōu)先控制方式6)專用相位專用相位(Actuated Transit Phase),即專為公交車輛提供的信號相位。只有當(dāng)檢測到公交車輛時,才會啟動該專用信號相位。如對