專利名稱：一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公共交通領(lǐng)域，尤其涉及一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛 優(yōu)先的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的迅速推進(jìn)、城市人 口的急劇膨脹，由此引發(fā)城市邊緣的擴(kuò)張、居住郊區(qū)化等帶來(lái)的交通需求量劇 增，同時(shí)道路交通設(shè)施供應(yīng)、管理、技術(shù)、空間不足使得城市交通需求和供給 的矛盾日益突出。
基于公交車輛具有運(yùn)量大、人均占用道路面積少、運(yùn)行效率高、節(jié)省能源、
環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，2005年9月，國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等六部委文件"關(guān)于 優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的意見"，要求"因地制宜地發(fā)展大運(yùn)量快速公交系統(tǒng)"。
在眾多的公共交通運(yùn)輸方式中，開辟公交專用道或者開通快速公交交通 BRT( Bus Rapid Transportation),都是一種較地鐵、輕輛/便宜的大容量運(yùn)輸方式，
盾，尤其是在交通高峰時(shí)段，這個(gè)矛盾就更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解<
盾，提供了 一種根據(jù)流量變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)。 一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)，包括，
的一段時(shí)間內(nèi)的車流狀況，統(tǒng)計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)；
交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，用于利用現(xiàn)有時(shí)間段內(nèi)的流量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間 段內(nèi)的交通流量數(shù)據(jù)；車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)，用于生成具體的公交信號(hào)優(yōu)先控制策略和信號(hào)配時(shí)
方案；
交通信號(hào)控制子系統(tǒng)，用于按照控制策略，控制路口的各種信號(hào)燈；
通信子系統(tǒng)，用于將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)浇煌〝?shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)中；將交通數(shù)據(jù) 預(yù)測(cè)子系統(tǒng)生成的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕v信號(hào)處理子系統(tǒng)中；以及將車輛信號(hào)處 理子系統(tǒng)生成的控制策略傳輸?shù)浇煌ㄐ盘?hào)控制子系統(tǒng)中。
其中所述的車輛;f企測(cè)子系統(tǒng)包括用于檢測(cè)普通社會(huì)車輛信息的普通社會(huì)車 輛檢測(cè)器和用于檢測(cè)公交車輛的公交車輛檢測(cè)器。
其中在該系統(tǒng)中加入跳相計(jì)數(shù)器，用于限制公交車輛連續(xù)跳相，使普通社 會(huì)車輛也能順利的通過(guò)路口 。
其中在車流量的低峰時(shí)段，給公交車輛絕對(duì)的優(yōu)先信號(hào)，具體為檢測(cè)到 公交車輛將要在n秒內(nèi)到達(dá)交叉口，則比對(duì)當(dāng)前相位及其剩余的時(shí)間，判斷公 交車輛到達(dá)時(shí)是不是綠燈，如果不是，就通過(guò)提早切斷其他相位的綠燈時(shí)間或 者相位跳轉(zhuǎn)的方法保證公交車輛到達(dá)時(shí)一定是綠燈。
其中在車流量的平峰時(shí)段，給予公交車輛相對(duì)優(yōu)先信號(hào)，具體為
5.1、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)不做出 反應(yīng)，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前控制方案；
5.2、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈末尾，剩余的綠燈時(shí) 間不夠公交車輛安全通過(guò)信號(hào)交叉口時(shí)，延長(zhǎng)一定的綠燈時(shí)間；
5.3、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且不會(huì)在下一個(gè)相位就 切換回公交信號(hào)相位時(shí)，可以根據(jù)其他相位的流量情況，縮短其他相位的綠燈 時(shí)間，以便能夠盡快將綠燈切換回公交相位，以減少公交的等待時(shí)間；
5.4、 當(dāng)纟企測(cè)到7>交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且下一相位就切換回7> 交所在的相位時(shí)，將當(dāng)前相位的綠燈時(shí)間提前截止，優(yōu)先放行公交車輛。
其中在車流量的高峰時(shí)段，當(dāng)公交車所在的相位的末尾到達(dá)公交車輛時(shí)， 給一個(gè)額外的綠燈時(shí)間。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積 極效果
1、能夠通過(guò)檢測(cè)設(shè)備來(lái)識(shí)別行駛的普通車輛和公交車輛，并對(duì)流量進(jìn)行分布統(tǒng)計(jì)，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)；
2、 能夠保證公交車輛快速的通過(guò)信號(hào)交叉口，實(shí)現(xiàn)了人均等候紅燈時(shí)間的
減少；
3、 能夠根據(jù)車道上流量的變化情況自動(dòng)執(zhí)行不同的控制方案，改變了現(xiàn)有 路口信號(hào)燈信號(hào)配時(shí)不夠靈活的缺點(diǎn)，有助于提高路口的通行效率；
4、 設(shè)計(jì)了跳相計(jì)數(shù)器，可以通過(guò)設(shè)置跳相計(jì)數(shù)器來(lái)避免因?yàn)楣卉囶l繁到 來(lái)導(dǎo)致的其他社會(huì)車輛的過(guò)長(zhǎng)延誤。


圖1是根據(jù)流量變化自動(dòng)完成公交車輛信號(hào)優(yōu)先的控制系統(tǒng); 圖2是車輛檢測(cè)子系統(tǒng)在道路上的分布。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)，包括車輛檢 測(cè)子系統(tǒng)、交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)、車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)，交通信號(hào)控制子系統(tǒng) 和通信子系統(tǒng)等五大部分，如圖l所示，其中
1、 車輛檢測(cè)子系統(tǒng)還包括，普通社會(huì)車輛檢測(cè)器和公交車輛檢測(cè)器，該子
的車流狀況，統(tǒng)計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)；由于需要對(duì)交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，車輛檢測(cè)子 系統(tǒng)一般布置在上游交叉口的出口處，布設(shè)圖如圖2所示，公交車輛檢測(cè)器l安 裝在公交專用通道上， 一般位于道路的中央，用于檢測(cè)公交車輛信號(hào)，并將檢測(cè) 到的結(jié)果傳遞給車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)；普通社會(huì)車輛^r測(cè)器2用于檢測(cè)普通社會(huì) 車輛,并將敬到的結(jié)果傳遞給車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)；
2、 通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)浇煌〝?shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)中；
3、 交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)主要利用現(xiàn)有5分鐘的流量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一個(gè)5分鐘的 交通流量數(shù)據(jù)。由于當(dāng)前檢測(cè)的流量數(shù)據(jù)并不一定符合下一個(gè)信號(hào)周期的交通 流量情況，所以需要使用預(yù)測(cè)的方法，根據(jù)本周期的流量去預(yù)測(cè)下一個(gè)周期的 流量，以保證信號(hào)配時(shí)的時(shí)效性；
4、 通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)生成的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕v信號(hào)處理子系統(tǒng)中，車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)生成具體的公交信號(hào)優(yōu)先控制策略和 信號(hào)配時(shí)方案。根據(jù)檢測(cè)的流量，車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)一般會(huì)將道路上的交通
狀況分為暢通、擁擠、堵塞三個(gè)狀態(tài)，狀態(tài)的具體閾值標(biāo)定根據(jù)實(shí)際情況而定； 5、由于信號(hào)配時(shí)參數(shù)是預(yù)測(cè)的結(jié)果，需要根據(jù)不同的交通狀態(tài)執(zhí)行不同的 交通信號(hào)控制策略，公交車輛的優(yōu)先級(jí)有所不同；通過(guò)這種分級(jí)的控制方式實(shí) 現(xiàn)公交車優(yōu)先通過(guò)與其他社會(huì)車輛通行效率的均衡，具體流程分述如下
a、 低峰時(shí)段的控制策略
由于此時(shí)路面上車流量較少，公交信號(hào)優(yōu)先并不會(huì)給其他社會(huì)車輛造成過(guò) 大的干擾，所以此時(shí)可以考慮給與公交車以絕對(duì)的信號(hào)優(yōu)先，即4全測(cè)到公交車 輛將要在n秒內(nèi)到達(dá)交叉口，則比對(duì)當(dāng)前相位及其剩余的時(shí)間，判斷公交車輛 到達(dá)時(shí)是不是綠燈，如果不是，就通過(guò)提早切斷其他相位的綠燈時(shí)間或者相位 跳轉(zhuǎn)的方法保證公交車輛到達(dá)時(shí)一定是綠燈；同時(shí)為了避免與公交車輛相沖突 的相位上的車輛等待過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，在系統(tǒng)中加入了跳相計(jì)數(shù)器，不能連續(xù)進(jìn)行跳 相，不能連續(xù)跳相的周期數(shù)可人為設(shè)定。
b、 平峰時(shí)段的系統(tǒng)控制策略
平峰時(shí)段需要特別注意公交信號(hào)優(yōu)先給其他社會(huì)車輛帶來(lái)的干擾，避免其 他社會(huì)車輛的延誤過(guò)大，所以此時(shí)適宜考慮相對(duì)的公交信號(hào)優(yōu)先。根據(jù)公交車 輛到達(dá)的情況給與不同的信號(hào)優(yōu)先策略。
1) 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)不做出反 應(yīng)，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前控制方案；
2) 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈末尾，剩余的綠燈時(shí)間 不夠公交車輛安全通過(guò)信號(hào)交叉口時(shí)，考慮延長(zhǎng)一定的綠燈時(shí)間；
3) 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且不會(huì)在下一個(gè)相位就切 換回公交信號(hào)相位時(shí)，可以根據(jù)其他相位的流量情況，適當(dāng)縮短其他相位的綠 燈時(shí)間，以便能夠盡快將綠燈切換回公交相位，以減少公交的等待時(shí)間；
4) 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且下一相位就切換回公交 所在的相位時(shí)，可以考慮將當(dāng)前相位的綠燈時(shí)間提前截止，優(yōu)先放行公交車輛。
c、 高峰時(shí)段的系統(tǒng)控制策略
對(duì)于流量很大的交叉口和高峰時(shí)段不宜給與公交車輛過(guò)高的優(yōu)先級(jí)，此時(shí)一個(gè)微小的擾動(dòng)都將會(huì)使交叉口的總體延誤急劇上升，而且由于公交車輛享有 單獨(dú)的車道，已經(jīng)是一種公交優(yōu)先的體現(xiàn)，車輛即使等待紅燈也只會(huì)在停車線 附近等待，不會(huì)在路口二次停車，所以此種情況下，不考慮給與公交車輛專門 的信號(hào)優(yōu)先，僅考慮在公交所在相位的末尾到達(dá)公交車輛時(shí)，給與一個(gè)額外的 延長(zhǎng)綠燈時(shí)間，其他時(shí)候?qū)⑵渥鳛橐话愕能囕v來(lái)進(jìn)行處理。
6、 通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)生成的控制策略傳輸?shù)浇煌ㄐ盘?hào) 控制子系統(tǒng)中；
7、 交通信號(hào)控制子系統(tǒng)負(fù)責(zé)按照控制策略，控制路口的各種信號(hào)燈，并以 紅黃綠的燈色來(lái)顯示，以完成對(duì)交叉口車輛的運(yùn)行控制。
本發(fā)明一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)能夠通過(guò)檢測(cè) 設(shè)備來(lái)識(shí)別行駛的普通車輛和公交車輛，并對(duì)流量進(jìn)行分布統(tǒng)計(jì)；能夠保證公 交車輛快速的通過(guò)信號(hào)交叉口，實(shí)現(xiàn)了人均等候紅燈時(shí)間的減少；能夠根據(jù)車 道上流量的變化情況自動(dòng)執(zhí)行不同的控制方案，改變了現(xiàn)有路口信號(hào)燈信號(hào)配 時(shí)不夠靈活的缺點(diǎn)，有助于提高路口的通行效率；同時(shí)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了跳相計(jì)數(shù) 器，可以通過(guò)設(shè)置跳相計(jì)數(shù)器來(lái)避免因?yàn)楣卉囶l繁到來(lái)導(dǎo)致的其他社會(huì)車輛 的過(guò)長(zhǎng)延誤。
權(quán)利要求
1、一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括，車輛檢測(cè)子系統(tǒng)，用于通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)普通車道上和公交專用道上的一段時(shí)間內(nèi)的車流狀況，統(tǒng)計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)；交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，用于利用現(xiàn)有時(shí)間段內(nèi)的流量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通流量數(shù)據(jù)；車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)，用于生成具體的公交信號(hào)優(yōu)先控制策略和信號(hào)配時(shí)方案；交通信號(hào)控制子系統(tǒng)，用于按照控制策略，控制路口的各種信號(hào)燈；通信子系統(tǒng)，用于將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)浇煌〝?shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)中；將交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)生成的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕v信號(hào)處理子系統(tǒng)中；以及將車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)生成的控制策略傳輸?shù)浇煌ㄐ盘?hào)控制子系統(tǒng)中。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的車輛斗企測(cè)子系統(tǒng)包括用于檢測(cè)普通社會(huì)車輛信息的普通社 會(huì)車輛檢測(cè)器和用于纟企測(cè)公交車輛的公交車輛4企測(cè)器。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 其特征在于，在該系統(tǒng)中加入跳相計(jì)數(shù)器，用于限制^^交車輛連續(xù)跳相，使普 通社會(huì)車輛也能順利的通過(guò)路口 。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 其特征在于，在車流量的低峰時(shí)段，給公交車輛絕對(duì)的優(yōu)先信號(hào)，具體為檢 測(cè)到公交車輛將要在n秒內(nèi)到達(dá)交叉口，則比對(duì)當(dāng)前相位及其剩余的時(shí)間，判 斷公交車輛到達(dá)時(shí)是不是綠燈，如果不是，就通過(guò)提早切斷其他相位的綠燈時(shí) 間或者相位跳轉(zhuǎn)的方法保證公交車輛到達(dá)時(shí) 一定是綠燈。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 其特征在于，車流量的平峰時(shí)段，給予公交車輛相對(duì)優(yōu)先信號(hào)，具體為5.1、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)不做出 反應(yīng)，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前控制方案；5.2、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)正好是綠燈末尾，剩余的綠燈時(shí)間不夠公交車輛安全通過(guò)信號(hào)交叉口時(shí)，延長(zhǎng)一定的綠燈時(shí)間；`5`.3、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且不會(huì)在下一個(gè)相位就 切換回公交信號(hào)相位時(shí)，可以根據(jù)其他相位的流量情況，縮短其他相位的綠燈 時(shí)間，以便能夠盡快將綠燈切換回公交相位，以減少公交的等待時(shí)間；`5.4、 當(dāng)檢測(cè)到公交車輛到達(dá)下游交叉口時(shí)是紅燈，且下一相位就切換回公 交所在的相位時(shí)，將當(dāng)前相位的綠燈時(shí)間提前截止，優(yōu)先放行公交車輛。
6、如權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 其特征在于，車流量的高峰時(shí)段，當(dāng)公交車所在的相位的末尾到達(dá)公交車輛時(shí)， 給一個(gè)額外的綠燈時(shí)間。
全文摘要
一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)，包括，車輛檢測(cè)子系統(tǒng)，用于通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)普通車道上和公交專用道上的一段時(shí)間內(nèi)的車流狀況，統(tǒng)計(jì)通過(guò)的車輛數(shù)；交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，用于利用現(xiàn)有時(shí)間段內(nèi)的流量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通流量數(shù)據(jù)；車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)，用于生成具體的公交信號(hào)優(yōu)先控制策略和信號(hào)配時(shí)方案；交通信號(hào)控制子系統(tǒng)，用于按照控制策略，控制路口的各種信號(hào)燈；通信子系統(tǒng)，用于將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)浇煌〝?shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)中。本發(fā)明能有效地緩解公交優(yōu)先與普通社會(huì)車輛和行人通行之間的矛盾。
文檔編號(hào)G08G1/01GK101540109SQ20081003471
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者青 管 申請(qǐng)人:上海寶康電子控制工程有限公司