一种无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法与流程

技术特征：
1.一种无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1：获取无专用路权道路上的社会车辆及公交车辆信息，确定目标公交所处车道及对应相位以及目标公交到停止线的距离；步骤2：确定目标公交车在无专用路权进口道处的运行状态；步骤3：预测不同运行状态下目标公交车上下游站间行程时间；步骤4：判断公交车正晚点状态，计算公交车相位初始控制时间；步骤5：将计算得到的相位初始控制时间用于绿时相位和红时相位时长的初步调整，控制交叉口晚点公交车优先通行；步骤6：计算初步调整红绿灯时长后公交优先相位与非公交优先相位的正负延误效益变化；步骤7：判断延误效益是否满足要求，如果满足按照相位初始控制时间实施信号控制；如果不满足要求，将相位初始控制时间减去1s后执行步骤6。2.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，获取的无专用路权道路上的社会车辆及公交车辆信息包括车辆长度、坐标位置、排队车辆长度、速度、到达率。3.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，根据检测到的车辆长度判断车辆类型，将交叉口一个信号周期内对应进口道检测到的第一辆公交车作为目标，通过获得目标公交的横坐标、纵坐标数据，得到目标公交所处车道及对应相位，获取目标公交到停止线的距离。4.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，目标公交车在无专用路权进口道处的运行状态包括：正常通行：公交车辆驶离上游站点并进入检测范围，公交车前方无排队车辆；无排队等待：公交车辆驶离上游站点并进入检测范围，公交车前方无排队车辆，行驶至停止线处本相位绿灯已结束，公交车需停车等待至下一次绿灯启亮后通过交叉口；排队通行：公交车辆驶离上游站点并进入检测范围，进口道处存在累计到达的排队车辆，公交车驶入队尾；排队等待：公交车辆驶离上游站点并进入检测范围，进口道处存在累计到达的排队车辆，公交车驶入队尾时需停车等待下一次绿灯启亮后通过交叉口。5.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，不同运行状态下目标公交车上下游站间行程时间：公交车正常通行时上下游站间行程时间具体为：其中，为从上游站点n
i
加速启动至交叉口所耗时间；为两站间匀速段；为交叉口至站点n
i 1
减速段；公交车无排队等待时行程时间具体为：其中，为从匀速状态减速停至交叉口所耗时间；t
w
为公交车在停止线处等待时间；
为公交车在停止线处启动加速行驶至匀速时间。公交车排队通行时行程时间具体为：其中，n为公交车前方排队车辆数；t
q
为排队车辆平均消散时间；t
q
为公交车在排队通行时的消散时间；公交车排队等待时行程时间计算公式为：6.根据权利要求5所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，公交车在排队通行时的消散时间计算公式为：t
q
＝n
×
t
q
式中，n为公交车前方排队车辆数；t
q
为排队车辆平均消散时间。7.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，判断公交车正晚点状态，计算公交车相位初始控制时间的具体方法为：绿时相位：当驶入进口道处所在相位为绿灯时，原始行驶状态为排队通行或者排队等待通过，相位初始控制时间与实际—计划站间行程时间差的关系为：待通过，相位初始控制时间与实际—计划站间行程时间差的关系为：其中，分别为公交车排队通行和排队等待的计划准点行程时间；分别为公交车排队通行和排队等待控制前后实际与计划站间行程时间差；τ为公交车驶入队尾时速度判断系数，τ∈n(0,1)，需要减速，τ＝1；g
k
为初始绿灯延长时间；红时相位：当驶入进口道处所在相位为红灯时，原始行驶状态为无排队等待或排队等待，相位初始控制时间与实际—计划站间行程时间差的关系为：待，相位初始控制时间与实际—计划站间行程时间差的关系为：其中，分别为公交车无排队等待和排队等待控制前后实际与计划站间行程时间差；分别为公交车无排队等待时的计划准点行程时间；r
k
为初始红灯早断时间。8.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，公交优先相位与非公交优先相位的正负延误效益变化分别为：绿灯延长延误计算：假设k相位延长g
k
，延误变化计算公式为：
其中，δe
gdd
为绿灯延长后优先相位车辆减少的正延误；δe
gdi
为绿灯延长后非优先相位车辆增加的负延误；为绿灯延长后减少的排队延误；λ(t)为停车线累计到达车辆函数，l(t)为车辆驶离函数，e为交叉口优先相位和非优先相位的车辆延误，r为原始相位红灯时间，δt为公交驶离停止线时间，t1为原始信号灯状态下排队车辆清散时间，t2为绿灯延长后排队车辆清散时间；红灯早断延误计算：假设k相位压缩r
k
，延误变化计算公式为：，延误变化计算公式为：，延误变化计算公式为：其中，δe
rdd
为红灯早断后优先相位车辆减少的正延误；δe
rdi
为红灯早断后非优先相位车辆增加的负延误；为红灯早断后减少的排队延误，t3为红灯早断后排队车辆清散时间。9.根据权利要求1所述的无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法，其特征在于，将满足晚点条件的公交车定为优先控制的目标车辆，利用优化条件对目标公交车到达下一站点的准点率进行判断，满足则调整相应红灯绿灯控制时间，执行红灯早断，绿灯延长，其中：晚点条件优化条件其中，δe
dd
为实施公交优先控制策略后享受优先相位车辆减少的等待延误；δe
di
为实施优先控制后非优先相位车辆增加的等待延误；m为目标相位车道数。

技术总结
本发明公开了一种无专用路权环境下公交准点率优化感应式控制方法。首先获取无专用路权道路上车辆信息，分析公交车运行状态，预测公交车到达下游站点的行程时间，然后根据行程时间判断公交车正晚点状态，确定相位初始控制时间，随后计算相位初始控制时间下延误效益差，最后根据最终控制时间，实施公交优先控制方法，优化公交车准点到达情况。本发明适用于社会车辆与公交车辆共享相位与道路资源的无专用路权环境，基于高精度、大范围感应设备实时检测公交车状态，实现秒级信号优先控制。实现秒级信号优先控制。实现秒级信号优先控制。


技术研发人员：周钰汀 郭唐仪 何流 邓宏 董人龙 呼鑫宇 蒋磊 王梓 朱永璇 马海荣 李真真
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2021/10/23