CN101256714A - 一种城市公共交通线路规划运行方法和道路信号控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交通线路规划和运行方法，涉及城市公共交通线路的规划和运行方法。本方法特征在于：城市每条道路规划公交专用车道；每条道路仅有一路公交线路直线运行；交叉路口的信号灯和公交车联动；公交车辆可以让两名以上乘客并排上下车，在交叉路口，公交站点的设置可以让乘客不需要穿越道路换车。这样做的效果是：在原有的道路条件下，实现公共交通无拥堵，保障城市交通的顺畅，方便人们的出行。

Description

一种城市公共交通线路规划运行方法和道路信号控制器

技术领域

本发明涉及交通线路的规划和运行，以及道路信号控制器，特别是城市地面公共交通线路规划和运行的方法和道路信号控制器。

背景技术

目前随着城市人口的增长、车辆的增多，而道路资源有限，城市交通拥堵越来越严重，城市交通问题成为制约城市发展的一个瓶颈。

为了解决城市交通问题，各国政府、组织和一些个人想出很多办法，取得了很大成效。如：增加道路资源，建设轨道交通、城市高架路、全立交路口等；增加汽车运行成本、限制汽车总量；大力发展公共交通、智能交通；改善交通管理等等，都有明显的效果。但是每个城市有各自的情况，增加道路资源是根本的解决方法，但需要极大的投资，同时建设速度能否赶上需求的速度，也是一个问题；增加汽车运行成本、限制汽车总量需要不影响人们的出行、不影响城市的发展为前提；只有大力发展公共交通、智能交通、改善交通管理是每个城市的共识，但其效果也依赖于城市道路资源、公交运营和交通管理的历史和水平。比如北京市区道路里程约1万2千公里，而公交公司共有超过2万辆公交车运营，平均每辆公交车只运营0.6公里的道路，效率低下，而且乘客等站候车时间常，上下车时间长，途中运行时间长。很多城市、特别是一些大型、特大型城市交通问题仍然是非常严重。

因此，对于解决城市交通拥堵问题，迫切需要投入小、见效快、切实可行的方法。本发明就是想要实现这些目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市公共交通线路规划运行方法，投入小、见效快、切实可行地解决城市交通问题，基本实现公交线路无拥堵。

为实现上述目的，本发明提供一种城市公共交通线路规划运行方法，在城市地面道路上，通过规划道路车道分配、道路交叉口信号控制、公共交通车辆运行线路、公共交通车辆和站台，用公共交通车辆运送乘客，还包括以下内容：

“公交专用道”，是指地面道路上分配给公交车辆通行的专用车道；

“一道一车”，是指一条公交专用道上只有一路公交车直线运行；

“联动信号”，是交通信号控制器，根据公交车位置控制车辆运行；

“快速乘换”，是公交车辆可以让两名以上乘客并排上下车，在交叉路口，公交站点的设置可以让乘客不需要穿越道路换车。

本发明公共交通线路规划运行方法，其中所述“公交专用道”，是某一些时段，或者所有时段将车道专门分配给公交车辆通行。

本发明公共交通线路规划运行方法，其中所述“一道一车”的一路公交车有普通车，或者还有快车，所述普通车是在每一个站点都停靠的车辆，所述快车是只在部分站点停靠的车辆；所述“一道一车”的公交车直线运行是指，公交车遇到交叉路口时不转弯，只直行通过。

本发明公共交通线路规划运行方法，其中所述“联动信号”是指所述交通信号控制器能检测公交车辆到达交叉路口，改变已有的交叉口道路信号，优先放行公交车辆。

本发明公共交通线路规划运行方法，其中所述“快速乘换”的交叉路口公交站点的设置是在交叉路口的入口、出口都设置有公交站点，乘客在入口站点下车不穿越道路能换乘另一个方向的公交车，而乘客在出口站点下车能不穿越道路换乘再一个方向的公交车。

为了实现上述目的，本发明提供一种道路交通信号控制器，在交叉路口控制车辆的通行，包括定时控制器和指示灯，所述定时控制器控制指示灯的信号和时间，所述指示灯用红黄绿色信号指示车辆的禁止和允许通行，还包括：

车辆检测器，检测车辆在交叉路口的位置，输出车辆位置信号到处理器；

优先处理器，根据车辆位置信号和指示灯状态，产生新的指示灯状态，优先放行所述车辆。

本发明道路交通信号控制器，其中所述车辆检测器采用电磁感应方式，所述电磁感应用的线圈放置在路面下，当车辆经过所述线圈时，所述线圈产生感应电流，表示了车辆处在所述线圈的位置。

本发明道路交通信号控制器，其中所述优先处理器根据所述车辆检测器输出的车辆位置信号，改变所述指示灯的状态，优先放行该车辆。

本发明道路交通信号控制器，其中所述指示灯状态的改变是按以下方法，交叉两方向检测到都没有车辆、或检测到都有车辆时，优先处理器保持指示灯状态不变，而交叉两方向只检测到单方向有车辆时，优先处理器进行优先处理：在有车方向为绿灯时，不超过最大绿灯长度下保证剩余绿灯长度能使车辆通过，在有车方向为红灯时，保证最小红灯长度下立即变绿，尽快让车辆通过。

本发明公共交通线路规划运行方法和道路交通信号控制器具有以下优点：不需要新修和改造道路，不需要增加车辆运力；只需要调整运营线路、站点设置，以及改变交通信号控制器；可以短时间完成，投资少、见效快，切实可行。

通过以下结合附图以举例方式对本发明的实施方式进行详细描述后，本发明的其他特征、特点和优点将会更加明显。

附图说明

图1是本发明的一个实施例城市道路网络图；

图2是本发明的一个实施例交叉路口交通规划图；

图3是本发明的一个实施例道路交通信号控制器方框图；

图4是本发明的一个实施例道路交通信号控制器中车辆检测器的原理图；

图5是本发明的一个实施例道路交通信号控制器中处理器处理流程图；

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

图1是本发明的一个实施例城市道路网络图。东西向道路从中心往南顺序编号为S1、S3、S5…，从中心往北顺序编号为N2、N4、N6…，南北向道路从中心往东顺序编号为E1、E3、E5…，从中心往西顺序编号为W2、W4、W5…，道路交叉路口用两条道路的编号表示如：S1E1、S3E5…，这样表示能方便乘客记忆和换乘。本实施例将道路拉伸简化为直线，对于斜线的和环形的道路可以同样处理。

在这样的道路网络上进行公共交通线路规划，本发明的一个实施例方法是，

1、规划每一条道路右侧的一个车道作为公交车辆通行的专用车道，即“公交专用道”，也可以根据车辆的流量，仅在某一些时段，比如说上下班高峰时段，将车道专门分配給公交车辆通行。对于客流量更大、道路允许时还可以规划道路右侧的两个甚至多个车道作为公交车辆通行的专用车道，这样保证了普通车不与公交车争抢道路，在道路上普通车不会造成公交车的拥堵。

2、规划每一条道路一路公交车直线运营，即“一道一车”，这样保证了公交车之间不会争抢道路和站台；而且行驶中遇到交叉路口不转弯，只直行通过，减轻了交叉路口交通压力；还有乘客在站台看到有车就上，减少了等候时间。由于各路公交车的运行线路不重叠，“一道一车”也提高了公交车的运行效率。

根据客流量可以调整公交车的运行间隔，还可以有普通车和快车，普通车就是在每一个站点都停靠的车辆，而快车是只在部分站点停靠的车辆，快车与普通车在同一公交专用道路上行驶。这样远途的乘客乘快车能节省乘车时间，快车能提高运量。

公交车的路名可以和道路编号相同，便于记忆和换乘，比如乘客准备从东南角E3S3点到西北角W4N4点去，可以很方便地从站点编号得出需要搭乘的公交车号和换乘点：一条路径是先乘E3路公交到E3N4站换乘N4路公交到站W4N4点，或另一条路径是先乘S3路公交到S3W4站换乘N4路公交到站W4N4点。

3、交通信号控制器能根据公交车位置控制车辆运行，即“联动信号”。详细描述如下面图3、图4和图5。这样保证公交车优先通过交叉路口，公交车在路口不会形成拥堵。

4、公交车辆可以让两名以上乘客并排上下车，在交叉路口，公交站点的设置可以让乘客不需要穿越道路换车，即“快速乘换”，乘客并排上下车能减少公交车停站时间，公交车辆右侧座椅少、车门多，车门踏板离地面低，乘客能并排快速方便上下车，这样公交车辆停站时间短，保证站台上不会拥堵；而在交叉路口让乘客不需要穿越道路换车，既能节省乘客乘车总时间，也减少交叉路口行人的流量，能增大交叉路口的车流量。

图2是本发明的一个实施例交叉路口交通规划图。对于图1的任意交叉路口都可以用同样的方法规划。各方向都有公交专用道，在交叉路口的入口、出口都设置有公交站点，乘客在入口站点下车不穿越道路能短距离换乘另一个方向的公交车，而乘客在出口站点下车能不穿越道路短距离换乘再一个方向的公交车。这样会减少交叉路口行人的数量，并且大大方便乘客的换乘。

图3是本发明的一个实施例道路交通信号控制器方框图，包括定时控制器、指示灯、车辆检测器和优先处理器。定时控制器按照设定的流程控制交叉路口成年的通行，也就是控制指示灯的信号和时间；4个指示灯显示红黄绿色信号分别控制东南西北各方向车辆的通行，但东西向和南北向指示灯的信号相同；车辆检测器有4组，用于检测在特定位置有无车辆，本实施例将其放置在公交车离开站点进入交叉路口处，参见图2所示，这样就能检测到有无公交车需要通过交叉路口；优先处理器根据公交车辆位置信号和指示灯状态，产生新的指示灯状态，输出到定时控制器，优先处理器仅是公交车相对一般普通车辆优先，因此交叉两条线检测到都没有公交车、或检测到都有公交车时，优先处理器保持指示灯状态不变，而交叉两条线只检测到一条线有公交车，即有单线车时，优先处理器进行优先处理：在有车方向为绿灯时，不超过最大绿灯长度下保证剩余绿灯长度能使公交车通过，在有车方向为红灯时，保证最小红灯长度下立即变绿，尽快让公交车通过，这里的最大绿灯长度和最小红灯长度表示了公交优先的程度，最大绿灯越长和最小红灯越短，公交优先的程度越高，反之越低，一般可取最大绿灯长度为1.5倍正常绿灯长度，而最小红灯长度为正常红灯长度的一半。优先处理器处理流程详见图5说明。

图4是本发明的一个实施例道路交通信号控制器中车辆检测器的原理框图；检测线圈埋在检测位置的地面下，是耦合振荡器的一部分，平时通有一定工作电流，振荡器以一定振荡频率，当车辆通过或停在检测线圈上时，车辆自身铁质切割磁力线，引起线圈电流变化，从而振荡器的振荡频率改变，处理器检测这个频率的变化超过一定阈值时，就判定有车辆通过线圈，输出一个检测信号。

图5是本发明的一个实施例道路交通信号控制器中优先处理器处理流程图，执行以下步骤：

步骤501：运行开始，进入步骤502；

步骤502：优先处理器定时从车辆检测器输入车辆位置信号，这个定时的值可以参照车辆通过交叉路口的时间来选取，以防止指示灯信号调整过快，进入步骤503；

步骤503：判断车辆是否为单线车，即在交叉口只有南北线路或东西线路有车，如果车辆不是单线车，即在交叉口都没有公交车，或交叉口南北线路和东西线路都有公交车，返回步骤502；如果车辆是单线车，即在交叉口只有南北线路或东西线路有车，进入步骤504；

步骤504：优先处理器从定时控制器输入指示灯状态，包括定时器定时长度、定时时刻点和红绿灯状态，进入步骤505；

步骤505：判断有车的线路方向是否为绿灯，如果是绿灯，进入步骤506，如果不是绿灯，进入步骤507；

步骤506：计算定时值，如果定时长度大于最大绿灯长度时，定时值不变，就是此方向连续通行时间已到最大值，不能在再增加通行时间；如果定时长度小于最大绿灯长度时，在剩余定时长度大于车辆通行时间下，定时值不变，在剩余定时长度小于车辆通行时间下，定时值增加一个车辆通行时间，就是保证检测到的车能通过，剩余定时长度就是定时长度减去定时时刻点的值，进入步骤508；

步骤507：计算定时值，如果定时长度大于最小红灯长度时，定时值复位，就是此交叉方向连续通行时间已到最小允许值，可以不再增加通行时间，立即转换信号状态，让检测车辆通行；如果已定时长度小于最小红灯长度时，定时值减小到等于最小红灯长度，就是保证交叉方向最小的基本连续通行时间，再转换信号状态，让检测车辆通行，进入步骤508；

步骤508：输出定时值到定时控制器，返回步骤502。

通过以上具体实施方式叙述的“公交专用道”、“一道一车”、“联动信号”、“快速乘换”规划方法，本发明实现了公交车辆在道路、在站点、在交叉路口都不出现拥堵，从而实现公共交通无拥堵。

本发明具有以下优点：

1、投资少：不需要新修和改造道路，不需要增加车辆运力。

2、见效快：调整运营线路、站点设置，以及改变交通信号控制器可以短时间完成。

3、改善大交通：实现了公共交通无拥堵，可吸引更多的人乘公交车，减少了车辆总量，公共交通更能保障，实现良性循环，改善了大交通。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本技术领域内的熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式作出多种变更和修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (9)

1、一种城市公共交通规划运行方法，在城市地面道路上，通过规划道路车道分配、道路交叉口信号控制、公共交通车辆运行线路、公共交通车辆和站台，用公共交通车辆运送乘客，其特征是包括以下内容：

“公交专用道”，是指地面道路上分配给公交车辆通行的专用车道；

“一道一车”，是指一条公交专用道上只有一路公交车直线运行；

“联动信号”，是交通信号控制器，根据公交车位置控制车辆运行；

“快速乘换”，是公交车辆可以让两名以上乘客并排上下车，在交叉路口，公交站点的设置可以让乘客不需要穿越道路换车。

2、根据权利要求1所述公共交通线路规划运行方法，其特征在于：

所述“公交专用道”，是某一些时段，或者所有时段将车道专门分配给公交车辆通行。

3、根据权利要求2所述公共交通线路规划运行方法，其特征在于：

所述“一道一车”的一路公交车有普通车，或者还有快车，所述普通车是在每一个站点都停靠的车辆，所述快车是只在部分站点停靠的车辆。

所述“一道一车”的公交车直线运行是指，公交车遇到交叉路口时不转弯，只直行通过。

4、根据权利要求3所述公共交通线路规划运行方法，其特征在于：

所述“联动信号”是指所述交通信号控制器能检测公交车辆到达交叉路口，改变已有的交叉口道路信号，优先放行公交车辆。

5、根据权利要求4所述公共交通线路规划运行方法，其特征在于：

所述“快速乘换”的交叉路口公交站点的设置是在交叉路口的入口、出口都设置有公交站点，乘客在入口站点下车不穿越道路能换乘另一个方向的公交车，而乘客在出口站点下车能不穿越道路换乘再一个方向的公交车。

6、一种道路交通信号控制器，在交叉路口控制车辆的通行，包括定时控制器和指示灯，所述定时控制器控制指示灯的信号和时间，所述指示灯用红黄绿色信号指示车辆的禁止和允许通行，其特征是还包括：

车辆检测器，检测车辆在交叉路口的位置，输出车辆位置信号到处理器；

优先处理器，根据车辆位置信号和指示灯状态，产生新的指示灯状态，优先放行所述车辆。

7、根据权利要求6所述道路交通信号控制器，其特征在于所述车辆检测器采用电磁感应方式，所述电磁感应用的线圈放置在路面下，当车辆经过所述线圈时，所述线圈的电流会发生变化，表示了车辆处在所述线圈的位置。

8、根据权利要求7所述道路交通信号控制器，其特征在于所述优先处理器根据所述车辆检测器输出的车辆位置信号，改变所述指示灯的状态，优先放行该车辆。

9、根据权利要求8所述道路交通信号控制器，其特征在于所述指示灯状态的改变是按以下方法，交叉两方向检测到都没有车辆、或检测到都有车辆时，优先处理器保持指示灯状态不变，而交叉两方向只检测到单方向有车辆时，优先处理器进行优先处理：在有车方向为绿灯时，不超过最大绿灯长度下保证剩余绿灯长度能使车辆通过，在有车方向为红灯时，保证最小红灯长度下立即变绿，尽快让车辆通过。

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