公交优先信号控制策略介绍.ppt

公交优先信号控制策略 1 交叉口信号控制策略概述 2 公交优先信号控制策略 1 交叉口信号控制策略概述 世界各国交通管理的经验表明 道路交叉口交通管理的最有效的方法之一就是交通信号控制 因此 信号控制也是道路交叉口最普遍的交通管理形式 交通信号控制分类 按控制范围分 按控制方法分 单个交叉口交通控制 干道交叉口信号联动控制 区域交通信号控制系统 定时控制 感应控制 自适应控制 单个交叉口交通控制 每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉口的交通情况独立运行 不与其相邻交叉口的控制信号有任何联系的 称为单点交叉口交通控制 也称 点控制 是交叉口交通信号控制的最基本形式 干道信号协调控制 把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来 同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案 各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行 使车辆通过这些交叉口时 不致经常遇上红灯 称为干道信号协调控制 也称 绿波 信号控制 俗称 线控 区域交通信号控制系统 以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象 称为区域交通信号控制系统 也称 面控 对于范围较小的区域 可以整区集中控制 对于范围较大的区域 可以分区分级控制 定时控制 一天只用一个配时方案的称为单段式定时控制一天按不同时段的交通量采用几个配时方案的称为多段式定时控制最基本的控制方式是单个交叉口的定时控制 线控制 面控制也都可用定时控制的方式 称为静态线控系统 静态面控系统 定时控制是指交叉口交通信号机均按事先设定的配时方案运行 也称周期控制 感应控制 感应控制在交叉口进口道上设置车辆检测器 信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算 可随检测器测到的车流信息而随时改变的一种控制方式 g0 单位绿灯延长时间 gi 初期绿灯时间 gmin 最小绿灯时间 gmax 绿灯极限延长时间 g 实际绿灯时间 自适应控制 自适应控制把交通系统作为一个不确定系统 能够连续测量其状态 如车流量 停车次数 延误时间 排队长度等 逐渐了解和掌握对象 把它们与希望的动态特性进行比较 并利用差值以改变系统的可调参数或产生一个控制 从而保证不论环境如何变化 均可使控制效果达到最优或次最优的一种控制方式 1 交叉口信号控制策略概述 2 公交优先信号控制策略 2 1公交优先信号控制策略类型 01 被动优先 02 主动优先 2 1 1被动优先 01 被动优先 被动优先控制策略的实施不依靠检测器获取公交车辆到达的数据 而是根据公交线路公交车辆的发车频率 行车速度等历史数据设计 协调路网内交叉口的信号配时 同时降低交叉口信号周期长度以减少公交车辆停车 延误 2 1 1被动优先控制策略形式 01 被动优先 1 网络化配时规划网络化信号配时规划则是根据公交车辆通过路网的运行情况对交叉口信号配时进行方案设计 方案设计包括 1 根据通过路网的乘客出行量而不是车辆数分配绿信比2 根据公交车辆的运行速度或行程时间协调公交线网内的信号配时方案 2 1 1被动优先控制策略形式 01 被动优先 2 信号周期调整在公交线路上减少信号周期长度意味着降低公交车辆的交叉口等待时间 获得更高频率的信号服务 但是信号周期长度减少 交叉口的通行能力也随之降低 因此 在实际应用中必须权衡公交车辆的出行效益与交叉口的通行能力损失 2 1 1被动优先控制策略形式 01 被动优先 3 增加相位时间增加公交线路上相位绿灯时间 以增加公交车辆通过信号控制交叉口的可能性 减少公交车辆的交叉口信号等待时间 4 相位分割在同一个信号周期内 将公交车辆的优先相位分割多个相位 从而在不减少信号周期长度的条件下增加公交车辆的信号服务频率 但是由于相位数的增加 信号损失时间也随之增加 从而降低了交叉口的通行能力 2 1 2主动优先 主动优先 activepriority 主要是依靠检测器对公交车辆运行情况进行识别分析 当检测到公交车辆即将到达交叉口 采取延长 提前 增加或跳跃相位实时调整交叉口信号控制方案 从而实现公交车辆的优先通行 02 主动优先 2 1 2主动优先控制策略 1 绝对优先策略绝对优先的公交信号控制类似于铁路列车通过交叉口时的独占式信号控制模式 在这种模式下 当安装在交叉口上游的入口检测器检测到有公交车辆到达时 交通信号控制器就会中断当前的信号相位 直接给予公交车辆通过信号 当交叉口下游的出口检测器检测到公交车辆己经通过交叉口后 再恢复原来的信号相位 这样当特定的公交车辆到达交叉口时就可以不减速直接通过 02 主动优先 2 1 2主动优先控制策略 2 完全优先策略与绝对优先类似 在完全优先控制策略中 也需要在交叉口设置车辆检测器 通过检测公交车辆的位置确定是否给予其优先信号 但与绝对优先不同的是 该策略并不是无条件地中断当前信号相位 而是通过调整一个信号周期内不同相位出现的时间来达到公交车辆优先通行的目的 02 主动优先 2 1 2主动优先控制策略 3 部分优先策略在完全优先策略中 对每一辆公交车都试图提供优先通行条件 当公交车流量较大时 可能会造成信号相位的频繁调整 对同向车流和横向车流造成干扰 因此 一些城市的交通控制系统采取有选择地为公交车辆提供优先信号的策略 即部分优先策略 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 1 绿灯延长绿灯延长 GreenExtension 即延长相位绿灯时间 当公交车辆到达交叉口时 若该相位的绿灯信号即将结束 这时采用延长该相位的绿灯时间 以使公交车辆有足够的时间通过交叉口 公交车辆通过交叉口后 控制系统将恢复原有的信号配时 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 2 绿灯提前绿灯提前 EarlyGreen RedTruneation 即缩短车辆等待绿灯信号的红灯时间 当公交车辆到达交叉口时 公交车辆通行方向所在的相位处于红灯状态 这时通过缩短交叉口当前相位的绿灯执行时间 使公交车辆到达交叉口时 可以以绿灯信号顺利通过交叉口 在这种控制策略下 在周期长度不变的情况下 可以在后续执行相位相序方案中对前一相位进行绿灯补偿 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 3 相位插入相位插入 PhaseInsertion 即在正常的相位相序中为公交车辆增加一个特定的相位 当公交车辆到达交叉口时 公交车辆通行方向为红灯信号 且交叉口当前相位的下一个执行相位仍不允许公交车辆通过 这时要为公交车辆提供信号优先 必须在当前相位和下一相位之间插入一个公交专用相位 在这种控制策略下 公交专用相位的前一相位和下一相位进行调整 必要时可以对后续相位进行调整 其中后续相位包括本周期或后续几个信号周期 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 4 跳跃相位跳跃相位 PhaseSkipping 即忽略某一相位的绿灯信号 当公交车辆到达交叉口时 公交车辆通行方向的为红灯信号 且交叉口当前相位的执行绿灯时间即将结束 而下一个执行相位仍不是公交车辆通行方向的相位 只有等到该相位执行完毕后 才能允许公交车辆通过 由于交叉口下一个执行相位等待通行的社会车辆较少 在权衡效益的基础上 跳过该下一个执行相位 直接执行公交车辆通行方向的相位绿灯 从而使公交车辆以绿灯信号顺利通过交叉口 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 5 相位倒转相位倒转 PhaseRotation 即改变信号周期的相位相序 当公交车辆到达交叉口时 交叉口即将执行的相位并非公交车辆通行方向的相位 为使公交车辆能够顺利通过交叉口 可以通过调整即将执行的相位相序 将公交车辆通行方向的相位提到最前执行 将原本即将执行的相位置于公交车辆通行相位之后 它与跳跃相位不同的是 跳跃相位不执行相位 而相位倒转则将相位置后执行 02 主动优先 2 1 3主动优先控制方式 6 专用相位专用相位 ActuatedTransitPhase 即专为公交车辆提供的信号相位 只有当检测到公交车辆时 才会启动该专用信号相位 如对需要左转的公交