一种保障正点率的公交优先信号控制方法及系统

技术特征：
1.一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，所述方法包括：通过安装于预设交叉口各个进口道处的rfid读写器以及安装于公交车上的rfid电子标签，获取当前采样周期内的若干个公交优先请求相位；根据所述若干个公交优先请求相位的请求获取时刻，确定当前采样周期内的公交优先请求相位池；根据乘客晚点总延误指标、交通拥堵指数以及公交线路等级，在所述当前公交优先请求相位池中确定出公交优先响应相位；在所述预设交叉口正在执行公交优先控制信号的情况下，根据所述预设交叉口的当前运行相位及所述公交优先响应相位，确定当前公交优先控制方案；在所述预设交叉口未执行公交优先控制信号的情况下，根据所述预设交叉口的当前运行相位、所述公交优先响应相位及交通拥堵指数，确定当前公交优先控制方案；将所述当前公交优先控制方案发送到交通信号控制机，转化为公交优先控制信号进行执行，以使所述预设交叉口实现准点公交优先控制。2.根据权利要求1所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，在通过安装于预设交叉口各个进口道处的rfid读写器以及安装于公交车上的rfid电子标签，获取当前采样周期内的若干个公交优先请求相位之前，所述方法还包括：根据l＝v
max
·
(t
sig
t
trans
) δ，确定rfid读写器与所述预设交叉口进口道停止线的安装距离l；其中，v
max
为公交车运行的历史最高车速；t
sig
为公交优先信号的切换时间；t
trans
为rfid数据的采样传输时间；δ为rfid读写器安装时的最大定位误差；根据所述安装距离l，在所述预设交叉口设有公交车运行线路的各个进口道上安装所述rfid读写器，并在公交车中安装所述rfid电子标签。3.根据权利要求1所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，通过安装于预设交叉口各个进口道处的rfid读写器以及安装于公交车上的rfid电子标签，获取当前采样周期内的若干个公交优先请求相位，具体包括：当所述预设交叉口安装的任一个rfid读写器感应到rfid电子标签数据时，获取所述rfid电子标签数据中记录的公交车运行方向；确定所述公交车运行方向对应的信号灯为绿灯时，所述预设交叉口的信号相位，即为所述rfid电子标签数据对应的公交优先信号请求相位；分别确定当前采样周期内感应到的所有rfid电子标签数据对应的公交优先信号请求相位，得到所述当前采样周期内的若干个公交优先请求相位。4.根据权利要求1所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，根据所述若干个公交优先请求相位的请求获取时刻，确定当前采样周期内的公交优先请求相位池，具体包括：根据先验知识，确定所述预设交叉口的公交优先控制时段范围；其中，所述公交优先控制时段范围不包括早高峰时段以及晚高峰时段；若公交优先请求相位的请求获取时刻在所述公交优先控制时段范围内，则将所述公交优先请求相位确定为可行公交优先请求相位，归入所述预设交叉口当前采样周期内的公交优先请求相位池；
若公交优先请求相位的请求获取时刻不在所述公交优先控制时段范围内，则不将所述公交优先请求相位归入所述预设交叉口当前采样周期内的公交优先请求相位池。5.根据权利要求4所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，根据乘客晚点总延误指标、交通拥堵指数以及公交线路等级，在所述当前公交优先请求相位池中确定出公交优先响应相位，具体包括：在所述公交优先请求相位池中包含的可行公交优先请求相位数量多于一个的情况下，根据公交车行车作业计划表，判断各个可行公交优先请求相位下的公交车是否存在晚点情况；若存在晚点情况，则计算所有存在晚点情况的可行公交优先请求相位对应的乘客晚点总延误指标，并将乘客晚点总延误指标最大的可行公交优先请求相位确定为所述公交优先响应相位；若不存在晚点情况或者最大的乘客晚点总延误指标不唯一，则计算各个可行公交优先请求相位对应的交通拥堵指数，若最大交通拥堵指数唯一，则将所述最大交通拥堵指数对应的可行公交优先请求相位确定为所述公交优先响应相位；若最大交通拥堵指数不唯一，则判断各个可行公交优先请求相位对应的公交线路等级，若最高公交线路等级唯一，则将所述最高公交线路等级对应的可行公交优先请求相位确定为所述公交优先响应相位；若最高公交线路等级不唯一，则将请求获取时刻最早的可行公交优先请求相位确定为所述公交优先响应相位。6.根据权利要求5所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，所述计算晚点的公交车对应的乘客晚点总延误指标，具体包括：根据得到可行公交优先请求相位a对应的第m辆晚点公交车的乘客晚点总延误指标其中，为可行公交优先请求相位a下第m辆晚点公交车的核定载客量；λ为非高峰时段的公交车满载率；为可行公交优先请求相位a下第m辆晚点公交车到达上一站点的时刻；为行车作业计划表中可行公交优先请求相位a下第m辆晚点公交车到达上一站点的时刻；m为可行公交优先请求相位a下晚点公交车的数量。7.根据权利要求1所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，在所述预设交叉口正在执行公交优先控制信号的情况下，根据所述预设交叉口的当前运行相位及所述公交优先响应相位，确定当前公交优先控制方案，具体包括：在所述预设交叉口正在执行公交优先控制信号的情况下，获取所述预设交叉口的当前运行相位；若所述当前运行相位正在执行绿灯延长，且所述公交优先响应相位与所述当前运行相位一致，则根据rfid读写器与停止线的安装距离以及所述公交优先响应相位的请求获取时刻的公交车瞬时车速，计算单位绿灯延长时间；将所述当前运行相位的当前绿灯时长与所述单位绿灯延长时间相加，得到延长后绿灯
时长；若所述延长后绿灯时长小于等于最大绿灯时长，则将所述延长后绿灯时长确定为所述当前公交优先控制方案。8.根据权利要求1所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，在所述预设交叉口未执行公交优先控制信号的情况下，根据所述预设交叉口的当前运行相位、所述公交优先响应相位及交通拥堵指数，确定当前公交优先控制方案，具体包括：在所述预设交叉口未执行公交优先控制信号的情况下，获取所述预设交叉口的当前运行相位；若所述公交优先响应相位与所述当前运行相位一致，则根据rfid读写器与停止线的安装距离以及所述公交优先响应相位的请求获取时刻的公交车瞬时车速，计算单位绿灯延长时间；将所述当前运行相位的当前绿灯时长与所述单位绿灯延长时间相加，得到延长后绿灯时长；若所述延长后绿灯时长大于最大绿灯时长，则在所述公交优先请求相位池中删除所述公交优先响应相位，并重新确定新的公交优先响应相位且重新计算所述延长后绿灯时长，直至所述延长后绿灯时长满足小于等于最大绿灯时长的条件后停止循环，并将最后一次得到的延长后绿灯时长确定为所述当前公交优先控制方案；若直至所述公交优先请求相位池中无相位可选，也未出现延长后绿灯时长小于等于最大绿灯时长的情况，则在当前采样周期内不对所述预设交叉口进行公交优先控制。9.根据权利要求8所述的一种保障正点率的公交优先信号控制方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述公交优先响应相位与所述当前运行相位不一致，则分别计算当前运行相位与所述公交优先响应相位的交通拥堵指数；若所述当前运行相位的交通拥堵指数小于等于所述公交优先响应相位的交通拥堵指数，则计算所述公交优先响应相位对应的单位绿灯延长时间以及延长后绿灯时长；若所述延长后绿灯时长小于等于最大绿灯时长，则将所述当前公交优先控制方案设置为：对当前运行相位进行红灯早断、增加红闪操作，并在下一相位执行所述公交优先响应相位，实现相序优化；若所述当前运行相位的交通拥堵指数大于所述公交优先响应相位的交通拥堵指数，或者所述延长后绿灯时长大于最大绿灯时长，则在当前采样周期内不对所述预设交叉口进行公交优先控制。10.一种保障正点率的公交优先信号控制系统，其特征在于，所述系统包括：rfid读写器，用于感应安装于公交车上的rfid电子标签，获取当前采样周期内的若干个公交优先请求相位；数据处理器，用于根据所述若干个公交优先请求相位的请求获取时刻，确定当前采样周期内的公交优先请求相位池；根据乘客晚点总延误指标、交通拥堵指数以及公交线路等级，在所述当前公交优先请求相位池中确定出公交优先响应相位；在所述预设交叉口正在执行公交优先控制信号的情况下，根据所述预设交叉口的当前运行相位及所述公交优先响应相位，确定当前公交优先控制方案；在所述预设交叉口未执行公交优先控制信号的情况
下，根据所述预设交叉口的当前运行相位、所述公交优先响应相位及交通拥堵指数，确定当前公交优先控制方案；交通信号控制机，用于将所述当前公交优先控制方案转化为公交优先控制信号进行执行，以使所述预设交叉口实现准点公交优先控制。

技术总结
本发明公开了一种保障正点率的公交优先信号控制方法及系统，属于交通信号控制技术领域，用于解决现有公交优先信号控制方法无法兼顾公交行车正点率和社会车辆的运行效率，无法避免公交车晚点运营的技术问题。方法包括：通过RFID读写器，获取当前采样周期内的公交优先请求相位；确定当前采样周期内的公交优先请求相位池；在当前公交优先请求相位池中确定出公交优先响应相位；在预设交叉口正在执行公交优先控制信号的情况下，根据预设交叉口的当前运行相位及公交优先响应相位，确定当前公交优先控制方案；在预设交叉口未执行公交优先控制信号的情况下，根据预设交叉口的当前运行相位、公交优先响应相位及交通拥堵指数，确定当前公交优先控制方案。交优先控制方案。交优先控制方案。


技术研发人员：郭亚娟
受保护的技术使用者：山东交通学院
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/12/16