一种保证公交优先的车道变时分复用方法技术

一种保证公交优先的车道变时分复用方法，在保证公交优先的战略前提下，充分挖掘和利用有限的道路资源，对存在相对运能剩余的公共交通专用车道部分路段按照公交车的调度信息与位置信息，对专用道进行时间片的动态划分，在保证公交拥有优先路权（即不影响公交车辆的顺利畅通）的前提下，允许社会普通车辆驶入公共交通专用车道借道行驶。本发明专利技术能提高道路资源利用率、实现资源优化配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通车道控制方法，尤其是一种公交优先的车道变时分复用方法。
技术介绍
近年来，随着我国人民生活水平的不断提高，机动车保有量急剧上升，使得各地对交通的需求迅速膨胀，交通拥堵问题也日趋严重，而车道利用率低下、道路资源浪费现象一直未能得到改善。现有的道路利用方法一般只是静态地规定各车道全天或一天中的某些时段的使用权限。例如公交专用道上全天或一天中的高峰期只允许公交车使用，其它社会车辆不得进入；其它一些普通车道，全天都可以让公交车辆或社会车辆混合行驶。这样完全未考虑到各类车辆对公共交通专用车道使用需求的动态性和平衡性。势必导致部分车道(如公交专用道)由于允许行驶的车辆较少存在长时间空闲的时段和路段，还有些车道(如普通车道)由于行驶的车辆多又缺乏有效的管制手段常常出现交通拥堵的现象。现今，针对公共交通专用车道的利用效率低下，道路资源有较严重的浪费现象，还没有提出一种切实可行的方法来实时有效地充分利用各类车道，使有限的道路资源得到合理配置。
技术实现思路
为了克服已有的公共交通专用车道的道路资源利用率低、无法实现资源优化配置的不足，本专利技术提供一种提高道路资源利用率、实现资源优化配置的保证公交优先的车道变时分复用方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 ，包括以下步骤 1)、在车道时分复用路段依照设定距离间隔设置用以指示借、还道命令的借、还道交通信号灯，所述借、还道信号灯具有的三种显示状态①显示准许社会车辆借道；②显示禁止社会车辆借道并要开始还道，在该状态结束之前社会车辆必须完成还道操作；③显示禁止借道且不准许有社会车辆仍在相应的还道准备区域内未完成还道操作；以上状态可用信号灯的不同颜色或是可变信息板等方式来实现； 每两交叉口信号灯间的所有借、还道信号灯作为一个借、还道信号灯组，且首尾两个借、还道信号灯与相应的原有交叉口信号灯间相距l′和l″； 2)、将沿该车道交通流方向行驶在两交叉口信号灯间区域中的公交车辆依次记作第k、k-1、k-2、...1辆公交车；将时分复用车道邻近车道的下游交叉路口车辆排队长度记作lquene；空间片的长度用L表示，沿交通流反方向以下游交叉口信号灯为起点依次划分成的空间片为L1、L2、L3、...Lm，m为自然数，空间片划分方法为是 2.1)空间片L1是从下游交叉口到经过lquene长度后的第一盏借、还道交通信号灯； 2.2)L2是从L1的末端到距离该末端最近的公交车所处的位置； 2.3)L3是从该辆公交车到距离其最近的另一辆公交车； 2.4)以此类推，直至划到公交车k为止，如果公交车k位于该组借、还道信号灯的首信号灯前方，则最后一片空间片划分到首信号灯作为结束； 2.5)当两交叉口信号灯间没有公交车辆，整个两交叉口信号灯间区域作为一个空间片； 2.6)当无公交车驶过上游交叉口信号灯并且原本处于两交叉口间的各公交车在行驶过程中以及排队长度lquene在变化过程中没有穿越借、还道信号灯，各空间片的划分结果不变，空间片内的所有借、还道信号灯采用相同控制信号；反之，依据步骤2.1)——步骤2.5)空间片划分过程重新对两交叉口信号灯间区域进行空间片的划分； 3)、空间片划分结果为L1、L2、L3...Lm，根据不同空间片类型，对应时间片划分方法不同 3.1)步骤2.1)的空间片对应时间片划分方法空间片中的第j盏借、还道信号灯在ΔT内只划分一个时间片 ΔT为两次空间片重新划分间的时间间隔； 3.2)步骤2.2)的空间片对应时间片划分方法设处于空间片Li终点的公交车为k，采集到公共交通车辆k与下游交叉口信号灯间的距离为Dbus(k)，行驶速度为Vbus(k)；则公交车k行驶到空间片Li中的第一盏借、还道信号灯的时间 其中n是式子 计算结果的整数部分，即 在公交车k行驶过程中，空间片Li中的第一盏借、还道信号灯允许显示还道信息的公交车k距下游交叉口信号灯最小距离用dbus(k)Li表示，由下式求得 空间片的时间片划分又有两种情况 ①当时，Li内的第j盏信号灯第一片时间片为 第二片时间片为 ②当 由式子 求出N，则Li中第一盏到第int(N)+1盏信号灯在ΔT内划分一片时间片 第int(N)+2盏以后的信号灯划分成的第一片时间片为 第二片时间片为 3.3)步骤2.3)和步骤2.5)的空间片对应时间片划分方法该类空间片Li中的第j盏借、还道信号灯在ΔT内只划分一个时间片 4)、具体控制过程为 对同一空间片内的所有借、还道信号灯采用相同控制信号进行控制； 整个时间片Tcar对应借、还道交通信号灯显示普通车辆借道信号，且该信号的保持时间Tcar；时间片Tbus的开始时刻，对应借、还道交通信号灯显示普通车辆禁止借道、开始还道等信号且保持时间为Tout，经过Tout时间后，对应借、还道交通信号灯显示普通车辆禁止借道、还道操作必须结束信号且保持时间为Tbus-Tout； 信号控制过程当空间片重新划分就马上终止，根据新划分的空间片情况重新开始。 本专利技术的技术构思为该方法的基本原理是在保证公交优先的战略前提下，充分挖掘和利用有限的道路资源，对存在相对运能剩余的公共交通专用车道部分路段进行资源再生利用，即按照公交车的调度信息与位置信息，对专用道进行时间片的动态划分，在保证公交拥有优先路权(即不影响公交车辆的顺利畅通)的前提下，允许社会普通车辆驶入公共交通专用车道借道行驶。 为了实现在逻辑上只有公交车使用车道，物理上实际为公交车辆和社会车辆在共享道路资源，需通过公共交通车辆上车载GPS等定位设备、路边RFID路标设备、埋设在车道中的环形线圈及视频采集设备等获取的路段基础交通流数据进行分析，并结合公共交通专用车道上行驶的公交车线路的统筹调度方案，对公共交通专用车道上具有较长闲置时间的部分路段或是普通车道上因缺乏管控而交通拥堵的路段采用变时分复用方法，即根据采集到的路段交通流实时数据及紧急事件信息，将整个时间域和空间域动态划分成长短的时间片和空间片，且在一天的不同时段得到的时间片、空间片划分结果应该是不同的。并在时分复用路段上布置一系列有一定间距的借、还道交通信号灯，通过信号控制器将时间片和空间片动态划分结果转化成借、还道交通信号灯的信号控制策略，则公共交通车辆及社会车辆就可以根据借、还道交通信号灯显示的借、还信息在各自的时间片和空间片内使用相应车道的时分复用路段。 本专利技术的有益效果主要表现在1、提高道路资源利用率、实现资源优化配置；2、避免了现有道路资源利用中出现的利用率低下、资源浪费等现象，在保证公交优先的前提下尽可能满足社会车辆对道路的使用，最大限度的利用道路资源，协调并方便各类车辆的出行。在现今道路资源稀缺的形势下，车道变时分复用方法无疑能高效利用道路资源，进一步发挥公交优先战略的优势，缓解交通拥堵，满足各类车辆对交通的需求。 附图说明 图1是两交叉口间公共交通专用车道变时分复用方法物理实现图。 图2是保证公交优先的车道变时分复用方法的具体流程图。 具体实施例方式 下面结合附图对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保证公交优先的车道变时分复用方法，其特征在于：所述保证公交优先的车道变时分复用方法包括以下步骤：１）、在车道时分复用路段依照设定距离间隔设置用以指示借、还道命令的借、还道交通信号灯，所述借、还道信号灯具有的三种显示状态：①显示准许社会车辆借道；②显示禁止社会车辆借道并要开始还道，在该状态结束之前社会车辆必须完成还道操作；③显示禁止借道且不准许有社会车辆仍在相应的还道准备区域内未完成还道操作；每两交叉口信号灯间的所有借、还道信号灯作为一个借、还道信号灯组，且首尾两个借、还道交叉口信号灯最小距离用ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］表示，由下式求得：（ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］－ｌ″－（ｎ－１）＊ｌ）／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＝Ｔ↓［ｉｎ］＋Ｔ↓［ｏｕｔ］＋Ｔ↓［ｓａｖｅ］＋Ｔ↓［ｃａｒ］↑［ｍｉｎ］；空间片的时间片划分又有两种情况：①：当ｔ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］＝（Ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－ｌ″－（ｎ－１）＊ｌ）／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］≥Ｔ↓［ｉｎ］＋Ｔ↓［ｏｕｔ］＋Ｔ↓［ｓａｖｅ］＋Ｔ↓［ｃａｒ］↑［ｍｉｎ］时，Ｌｉ内的第ｊ盏信号灯第一片时间片为Ｔ↓［ｃａｒ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝（Ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］）／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＋（ｊ－１）＊ｌ／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］，第二片时间片为Ｔ↓［ｂｕｓ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝ΔＴ－Ｔ↓［ｃａｒ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝ΔＴ－（Ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－（ｊ－１）＊ｌ／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］；②：当ｔ↓［ｂｕｓ（ｋ）］↑［Ｌｉ］＝（Ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－ｌ″－（ｎ－１）＊ｌ）／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＜Ｔ↓［ｉｎ］＋Ｔ↓［ｏｕｔ］＋Ｔ↓［ｓａｖｅ］＋Ｔ↓［ｃａｒ］↑［ｍｉｎ］，由式子（Ｄ↓［ｂｕｓ（ｋ）］－ｌ″－（ｎ－１）＊ｌ）／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＋Ｎ＊ｌ／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＝Ｔ↓［ｉｎ］＋Ｔ↓［ｏｕｔ］＋Ｔ↓［ｓａｖｅ］＋Ｔ↓［ｃａｒ］↑［ｍｉｎ］求出Ｎ，则Ｌｉ中第一盏到第ｉｎｔ（Ｎ）＋１盏信号灯在ΔＴ内划分一片时间片Ｔ↓［ｂｕｓ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝ΔＴ，第ｉｎｔ（Ｎ）＋２盏以后的信号灯划分成的第一片时间片为Ｔ↓［ｃａｒ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝［ｉｎｔ（Ｎ）＋１］＊ｌ－Ｎ＊ｌ／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］＋（ｊ－ｉｎｔ（Ｎ）－２）＊ｌ／Ｖ↓［ｂｕｓ（ｋ）］，第二片时间片为Ｔ↓［ｂｕｓ］↑［Ｌｉ（ｊ）］＝ΔＴ－Ｔ↓［ｃａｒ...

【技术特征摘要】
1.一种保证公交优先的车道变时分复用方法，其特征在于所述保证公交优先的车道变时分复用方法包括以下步骤1)、在车道时分复用路段依照设定距离间隔设置用以指示借、还道命令的借、还道交通信号灯，所述借、还道信号灯具有的三种显示状态①显示准许社会车辆借道；②显示禁止社会车辆借道并要开始还道，在该状态结束之前社会车辆必须完成还道操作；③显示禁止借道且不准许有社会车辆仍在相应的还道准备区域内未完成还道操作；每两交叉口信号灯间的所有借、还道信号灯作为一个借、还道信号灯组，且首尾两个借、还道信号灯与相应的原有交叉口信号灯间相距l′和l″；2)、将沿该车道交通流方向行驶在两交叉口信号灯间区域中的公交车辆依次记作第k、k-1、k-2、...1辆公交车；将时分复用车道邻近车道的下游交叉路口车辆排队长度记作lquene；空间片的长度用L表示，沿交通流反方向以下游交叉口信号灯为起点依次划分成的空间片为L1、L2、L3、...Lm，m为自然数，空间片划分方法为是2.1)空间片L1是从下游交叉口到经过lquene长度后的第一盏借、还道交通信号灯；2.2)L2是从L1的末端到距离该末端最近的公交车所处的位置；2.3)L3是从该辆公交车到距离其最近的另一辆公交车；2.4)以此类推，直至划到公交车k为止，如果公交车k位于该组借、还道信号灯的首信号灯前方，则最后一片空间片划分到首信号灯作为结束；2.5)当两交叉口信号灯间没有公交车辆，整个两交叉口信号灯间区域作为一个空间片；2.6)当无公交车驶过上游交叉口信号灯并且原本处于两交叉口间的各公交车在行驶过程中以及排队长度lquene在变化过程中没有穿越借、还道信号灯，各空间片的划分结果不变，空间片内的所有借、还道信号灯采用相同控制信号；反之，依据步骤2.1)——步骤2.5)空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：董红召，赵玉婷，郭明飞，郭海锋，陈宁，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]