【技术实现步骤摘要】
一种基于到达时间步进式预测的公交右转合乘信号优先方法
本专利技术涉及交通信息技术与交通安全
，特别涉及一种基于到达时间步进式预测的公交右转合乘信号优先方法。
技术介绍
针对当前城市交通机动化快速发展、交通拥堵严重、环境污染日益严重的状况，倡导公交优先，提高城市公交系统的运行效率，充分发挥公交系统的服务效能势在必行。国内外学者对公交信号优先通行方法进行广泛而深入的研究，目前形成了三种公交信号优先控制策略：被动式公交信号优先、主动式公交信号优先和自适应公交信号优先。被动式公交信号优先最早于1979年被提出，该策略是在信号控制方案中插入固定时长的公交专用相位，设置固定的信号配时方案。主动优先控制是在车辆检测器检测到公交车辆到达时给予公交信号优先，同时考虑执行信号优先控制策略后对公交运行效益的影响。自适应优先控制以Yagar等人和Chang等人的研究为标志性开端。Chang等人基于自动车辆定位系统，建立了一个将公交信号优先与自适应信号控制相结合控制方法，并利用元胞自动机模型对交叉口排队长度、信号运行状态、饱和流量和车辆行程时间...
【技术保护点】
1.一种基于到达时间步进式预测的公交右转合乘信号优先方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、公交到达数估计：基于卡尔曼滤波模型步进式预测公交到达交叉口停车线的时间，并估计特定时间内到达交叉口的公交车辆数；/nS2、专用相位判定：基于公交车辆到达估计结果判别公交相位是否需要并确定公交相位的长度；/nS3、信号方案生成：当下一个周期被判别为需要公交相位插入时，一个专用公交相位被插入到原有信号方案之前，生成新的方案，随后，新生成的方案被下发至信号控制器执行。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于到达时间步进式预测的公交右转合乘信号优先方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、公交到达数估计：基于卡尔曼滤波模型步进式预测公交到达交叉口停车线的时间，并估计特定时间内到达交叉口的公交车辆数；
S2、专用相位判定：基于公交车辆到达估计结果判别公交相位是否需要并确定公交相位的长度；
S3、信号方案生成：当下一个周期被判别为需要公交相位插入时，一个专用公交相位被插入到原有信号方案之前，生成新的方案，随后，新生成的方案被下发至信号控制器执行。
2.根据权利要求1所述的一种基于到达时间步进式预测的公交右转合乘信号优先方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11、计算公交到达数量估计的时间间隔：
Ω＝[t0-R，t0]∪[t0+G，t0+G+tB]
式中，Ω表示公交到达数量估计的时间间隔，t0为当前信号周期结束时刻，R、G分别为原信号配时方案的红灯和绿灯相位时长，tB为公交专用相位时长；
公交到达时间的计算公式为：
tarrival＝tdetect+τ＝tdetect+L/v0
对于在时间区间[t0-R，t0]内到达的车辆，公交在当前信号周期的红灯相位到达，可被RFID车辆检测器直接检测，上式中，tdetect表示公交被检测到的时间，τ和L分别为公交从被检测位置到停车线的时间和距离，v0是公交接近交叉口时的平均行驶速度；
对于在区间[t0+G，t0+G+tB]内到达的车辆，通过步骤S12构建的公交到达时间步进式预测模型进行估计；
S12、对于每趟次公交线路，均构建一个卡尔曼滤波模型预测其到达所有下游交叉口进口道停车线的到达时间，假设公交线路上有M个信号交叉口，Ik表示第k个交叉口，k∈[1，M]，以公交线路的起点为I1，sk表示从起点到当前交叉口Ik的行程时间，Tk，k+1为从当前交叉口到达下一交叉口的行程时间，此时，从公交线路起点到达下一交叉口Ik+1的行程时间可以表示为：
sk+1＝sk+Tk，k+1
设tk，j表示从交叉口Ik到达给定的下游交叉口Ij(j∈[k+1，M])的行程时间，则从交叉口Ik+1到Ij的行程时间为：
tk+1，j＝tk，j-Tk，k+1
若公交在红灯相位时到达路口，则交叉口延误是该路段行程时间的重要部分，设公交到达时刻交叉口Ik的延误为Dk，则Tk，k+1可以表示为式中，表示从交叉口Ik的出口到交叉口Ik进口到的行程时间，即两相邻路口间的纯路段行程时间；
对于下游交叉口Ij，xk，j＝(tk，j，sk)T为状态变量，基于卡尔曼滤波的到达时间步进式预测模型的状态转移方程如下：
若从起点交叉口到交叉口Ik的行程时间的观测值为zk，理论上，zk＝sk，基于卡尔曼滤波的到达时间步进式预测模型的观测方程建立如下
zk＝Hkxk，j+vk，j
以上两式联合组成了构建的卡尔曼滤波模型，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏井新，邢韵，饶文明，安成川，王晨，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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