干线协调交叉口多相公交信号优先控制策略

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1、万方数据第39卷第10期2011年lO月华南理工大学学报(自然科学版)JournalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)V01．39No．10October201l文章编号：1000-565X(2011)10．0111-08干线协调交叉口多相公交信号优先控制策略水别一鸣1王殿海2’赵莹莹1段宇州1宋现敏1(1．吉林大学交通学院，吉林长春130022；2．浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058)摘要：针对干线协调交叉口多个相位有公

2、交车到达的情况，为降低公交车延误，建立了以不破坏协调绿波带为前提的多相位公交优先控制策略．在该策略中，提出了“就近原则”以解决多个相位的公交优先申请冲突，对公交优先级别进行排序，并建立了多相位公交优先控制流程；考虑最高优先级别公交车的不同相位属性，采用绿灯延长和绿灯提前起亮两种优先方式，分别建立了协调相位公交优先算法以及非协调相位公交优先算法．最后以某市两个干线相邻交叉,g／为例，在VISSIM中编程验证了所建算法的有效性，并与无公交优先、单相位公交优先算法进行对比，结果表明：多相位公交优先更有利于降低路网所

3、有公交车延误，并限制社会车流延误的增加．关键词：公交优先；多相位；干线协调；绿渡带；绿灯延长；绿灯提前启亮中图分类号：U491．51doi：10．3969／j．issn．1000-565X．2011．10．020公交优先信号控制可以有效减少公交车辆在交叉口的延误，对于提高公交车服务水平、缓解交通拥堵具有重要意义uJ．根据优先范围的不同，公交信号优先可以划分为单点优先、干线优先和网络优先三类．然而当前的研究多集中在单点优先方面，针对不同的交通环境建立了丰富多样的控制策略口。1⋯，对于干线优先和网络优先方面的研究

4、较少，极大地限制了公交优先控制的应用范围．文中主要从理论方面研究干线协调交叉口的公交优先策略，为干线公交优先的实施提供依据．干线信号协调控制是城市交通控制中一种常见的控制方式，它以社会车流为研究对象，通过设置相位差的方式协调干线车流运行，提高控制效益．而公交车是城市交通流中的特殊群体，公交信号优先是对城市交通信号控制功能的一种完善和补充．所以二者相比，干线协调控制的优先级别要高于公交信号优先．因此，在干线协调交叉口实施公交优先时应以不破坏协调相位差为前提．然而当前的一些研究并未明确二者的关系，如Meenaks

5、hy【11]提出了干线协调交叉口的公交优先控制双层模型，下层为基于绿波带的干线信号配时优化，上层为考虑公交晚点的有限公交优先算法；当有公交车晚点到达时，以公交车尽快通过为目标优化配时参数，并未考虑配时参数调整对绿波带的影响．所以这种优先算法与单点公交优先并无实质上的差别．此外，当前的公交优先算法主要集中在单相位优先方面，只为交叉口一个相位到达的公交车提供优先；然而在我国大部分城市，公交车是居民的主要出行工具，公交车具有线路多、发车间隔短、流量大的特点，信号交叉口经常出现一个周期有多个相位存在公交车到达的情况．

6、因此，为了最大限度地降低公交车延误，文中针对干线协调交叉口，尝试建立多相位公交优先控制算法，在不破坏交叉口绿波带的前提下尽可能地为公交车提供信号优先．收稿日期：2011-05．11$基金项目：国家“863”计划项目(201IAAll0304)；国家自然科学基金资助项目(50908100)；吉林大学自然科学基本科研业务项目(200903209)作者简介：别一鸣(1986．)，男，博士生，主要从事交通控制研究．E．mail：yimingbie@126．corn干通讯作者：王殿海(1962一)，男，教授，博士生导师

7、，主要从事交通控制研究．E-mail：wangdianhai@sohu．corn万方数据华南理工大学学撤(自然科学版)第39卷1多相位公交优先信号控制算法1．I公交车优先级别确定在信号交叉口，信号机只能同时为一个相位到达的公交车提供绿灯延长或者提前起亮服务；在多相位公交优先情况下，经常出现一个相位的公交信号优先过程尚未结束又有其它相位公交车提出优先申请的情况．因此，与单相位公交优先相比，多相位公交优先的难点在于如何处理多个公交优先申请之间的冲突．公交车只有在该相位显示绿灯期间才能通过交叉口，因此，当公交车到达

8、交叉口时刻距离该相位下一次绿灯起亮时刻越近，则该公交车延误越少，同时对其它相位的公交车信号优先影响越小．根据以上分析，文中提出了“就近原则”来解决多个相位公交优先申请之间的冲突，为各个优先申请赋予不同的级别，具体如下：(1)绿灯相位期间到达的公交车优先级别高于非绿灯相位期间到达的公交车；(2)对于红灯相位期间到达的公交车，其到达时刻距离下一绿灯相位起亮时刻越近，优先级别越高；(3)对于同一相位到达的