基于RFID技术的快速公交信号优先控制系统设计

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1、快速公交系统作为一种新型的客运模式，以其工程投资少、建设周期短、环境污染小、运输效率高等优点而被认为是解决城市交通拥堵问题的有效方式之一，并在世界范围内得到成功地推广和应用。在世界诸多城市建设快速公交系统的大力影响和我国相关政策的有力推动下，国内交通界和各大城市开始把快速公交系统推到了缓解城市交通压力的前台，今后5年内，国内将有10座以上的城市建成快速公交系统，预计其总长度将达到300～500公里　　快速公交系统作为一种新型的客运模式，以其工程投资少、建设周期短、环境污染小、运输效率高等优点而被认为是解决城市交通拥堵问题的有效方式之一，并在世界范围内得到成功地推广和应用。在世界

2、诸多城市建设快速公交系统的大力影响和我国相关政策的有力推动下，国内交通界和各大城市开始把快速公交系统推到了缓解城市交通压力的前台，今后5年内，国内将有10座以上的城市建成快速公交系统，预计其总长度将达到300～500公里，日客流量达到200～400万人次。　　本文依托由中国土木工程学会城市公共交通学会主持的建设部2006年科学技术项目：《巴士快速交通技术运营研究》(06-K4-38)，对快速公交信号优先控制技术进行了重点研究，首先分析了国内外有关公交信号优先控制的策略，随后对公交信号优先系统的控制目标和模式进行了研究，并在此基础上提出了基于RFID技术的快速公交信号优先控制系统

3、的设计原理，该方案可明显减少快速公交车辆通过道路交叉口的时间，有效提高快速公交系统的运管水平和服务质量。 　　一、 公交信号优先控制概述 　　对于公共交通系统而言，造成车辆运营工作延误的原因主要有两种：站台延误和交叉口延误。站台延误可通过站台设计优化、车辆乘降优化来减小；交叉口延误一般采用交叉口公交车辆信号优先来解决。在道路交叉口，公交信号优先可为公交车辆（公共汽车、客运车辆、有轨电车等）提供便捷的优先通行服务，由此降低公交车辆的行程时间和排队等候绿灯放行的时问，从而提高其准点率和服务水平。公交信号优先不仅要提升公交车辆交通的运行效益，而且要尽量降低对其它车辆行人交通等产生的负

4、面影响。目前，国内外有关公交信号优先控制的策略主要有： 　　(1)实时控制 　　系统依靠获取的不断变化的信息进行决策控制，系统要求具有车辆位置、路口交通流状态等信息的采集手段，以及在此基础上合理的控制逻辑，有较好的适应性与有效性。 　　(2)固定配时控制 　　系统依照给定区域内的常规情况来进行信号控制，不需要经常性地进行信息采集与更新，系统按照预设的方案进行控制而不是时刻变化的交通信息。系统考虑的条件通常是分时段的路口交通流量情况以及公交车辆通过路口的需求； 　　(3)运营计划控制 　　优先决策是依据公交车辆的运行计划执行的，信号控制与运营计划结合的方式有多种，如参照静态运营计

5、划或动态运营计划，需要信号控制系统与公交运营企业建立可靠的通信手段保证计划的及时传输；与实时控制的主要区别在于系统可以不关心具体的车辆位置，仅靠运营计划制定路口的相位控制方案。 　　(4)车辆间隔控制 　　以公交车辆通过路口的时间间隔为控制参考指标，防止串车现象的发生，在客运低峰期可以提高运输效率，比较适合交通状况良好、公交运输需求不高的情况，具有一定的公交运营管理的作用。 　　二、 公交信号优先控制需求   　　1. 公交信号优先控制目标 　　“公交优先”的概念包括两方面的含义，即对公共交通在通行“空间”和“时间”上给予优先。所谓“空间优先”是通过设立公交专用道来实现；所谓“

6、时间优先”则体现在为公交车提供优先通行信号。快速公交在土建施工时设计了公交专用道，在“空间”上已保证公交车辆的优先，因此，优先信号最佳控制是提高快速公交系统运营效率的有效措施。快速公交车的载客量显然远大于社会车辆和一般公交车辆，是效率化的运输方式，因此，快速公交车通过道路交叉口时理应享有更大的通行权。 　　信号优先系统并不仅要考虑公交车辆通过路口的需求，还要保证路口交通的正常秩序。因此，在兼顾以上两种因素的基础上，制定了以下的优先控制目标： 　　(1)实现公交车辆识别，进行有针对性车辆的路口优先； 　　(2)制定完整的信号优先方案，可以满足不同情况下的公交优先需求； 　　(3)

7、选择合适的优先策略提高车辆路口通过率； 　　(4)实现车辆运营计划与交通信号的协调控制。 　　2. 公交信号优先控制方式 　　根据国内外信号优先系统的实施经验，针对交通基础设施情况及交通流量实际情况，在进行公交信号优先系统设计时，可采用以下技术路线： 　　(1)信号优先控制模式 　　信号优先系统应当具备多种模式工作的能力，主要应具备的几种模式为： 　　系统控制下优先 　　这是信号优先系统的最终目标，但由于这种方式需要大量的分析、交通调查等准备工作，并且在实施过程中要进行不断地调整，才能达到预