CN101561971B - 基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采用计算机程序的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法。旨在克服对搭接相位考虑不足的问题。该方法步骤：1)信号机通过检测器判断是否有公交车辆达到，若是，进入下一判断步骤，不是，返回到开始判断步骤。2)信号机根据公交车辆到达检测器的时刻判断公交相位(j)信号灯是否是绿灯，是绿灯，预测到达停车线所需时间，采用绿灯延长控制方式，不是绿灯，进入下一判断步骤。3)信号机判断公交相位(j)前一相位信号灯是否是绿灯，是绿灯，预测公交车辆到达停车线所需时间，采用绿灯提前启亮控制方式，不是绿灯，进入下一判断步骤。4)不是两种控制方式，信号机则保留公交相位(j)优先申请为1，循环进行下一轮的重新判断。

Description

基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于城市主动公交信号优先的方法，更具体地说，它涉及一种在考虑交叉口存在搭接相位情况下的主动公交信号优先控制方法。

背景技术

主动公交信号优先控制的方法是根据实时采集的公交信息，采用绿灯提前启亮和绿灯延长等优先方式实现公交车尽可能少延误的通过交叉口。

美国、欧洲等国大都能够实现了单个交叉口的主动公交信号优先控制方法，并陆续在一些地方实验和实际运行。这些方法为在我国实际应用主动公交信号优先控制提供了研究思路和原理，但国内城市交叉口复杂多样，直接采用外国的方法并不可行，必须针对我国实际国情才能真正实现我国的主动公交信号优先控制。

国内对主动公交信号优先控制方法的研究也逐渐走向成熟和多样化，学者也提出了不少主动公交信号优先控制方法，这些主动公交信号优先控制方法从不同角度出发实现了主动公交信号优先控制，但对于一些在实际运用中可能存在的问题并没有深入探讨，如搭接相位、行人相位在主动公交信号优先控制中如何考虑等。这些问题在现有研究中都没有足够的理论基础，造成主动公交信号优先控制在实际运用存在一定难度。

本发明针对上述存在的问题，提出了一种基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，来具体解决主动公交信号优先控制中的实际问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的在主动公交信号优先控制中对搭接相位考虑不足的问题，采用自编的计算机程序，提供了一种基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：该方法首先是安装检测器、装有计算机程序的信号机、信号灯，并用光缆和电线依次将他们连接起来(或者使用现有设备)，再采用下列步骤：

1.信号机通过检测器判断是否有公交优先申请，即是否有公交车辆到达，若是，进入下一判断步骤；若不是，返回到是否有公交优先申请的开始判断步骤。

2.信号机根据公交车辆到达检测器的时刻判断该时刻公交相位信号灯的灯色是否是绿灯，若是绿灯，预测公交车辆到达交叉口停车线所需时间，采用绿灯延长控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤。

3.信号机根据公交车辆到达检测器的时刻公交相位在该时刻信号灯的灯色不是绿灯，判断公交相位前一相位信号灯的灯色是否是绿灯，若是绿灯，预测公交车辆到达交叉口停车线所需时间，采用绿灯提前启亮控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤。

4.不是采用绿灯延长控制方式或者绿灯提前启亮控制方式，信号机则保留公交相位优先申请为1，循环进行下一轮的重新判断。

第二步骤中所述的绿灯延长控制方式采用下列步骤：

1)确定公交相位最大延长绿灯时间。

2)公交延长申请的决策。

3)各相位绿灯时间的重新分配。

第三步骤中所述的绿灯提前启亮控制方式采用下列步骤：

1)判断公交车辆从检测器到达交叉口停车线行程时间是否大于当前相位红灯剩余时间，若是，保持原信号配时不变；若不是，进入下一判断步骤。

2)判断当前相位是否为屏障前一相位，若是，进入确定屏障前半环可压缩绿灯时间的步骤；若不是，进入确定公交所在半环的相位可压缩绿灯时间的步骤。

3)若当前相位为屏障前一相位，确定屏障前半环可压缩绿灯时间，即T₁＝min(g_rq)；其中：g_rq为屏障前环中各半环的可压缩绿灯时间。

4)判断公交相位优先所需时间是否大于屏障前半环可压缩绿灯时间，若是，确定屏障前半环压缩时间为可压缩绿灯时间；若不是，进入下一判断步骤。

5)当公交相位优先所需时间不大于屏障前半环可压缩绿灯时间时，确定屏障前半环压缩时间为公交优先所需时间。

6)确定当前公交环各相位绿灯时间。

7)确定非公交所在环各相位绿灯时间。

8)若当前相位不是屏障前一相位，确定公交所在半环相位可压缩绿灯时间，即T₂＝g_ki，其中：g_ki为相位i可压缩绿灯时间。

9)判断公交相位优先所需时间是否大于公交所在半环的相位可压缩绿灯时间，若是，确定相位i压缩绿灯时间为可压缩时间，若不是，进入下一判断步骤。

10)当公交相位优先所需时间不是大于公交所在半环的相位可压缩绿灯时间时，确定相位i压缩绿灯时间为公交优先所需时间。

11)确定公交相位绿灯时间和相位绿灯时间。

技术方案中所述的确定公交相位最大延长绿灯时间是指：公交相位最大延长绿灯时间是选取各环所提供的可压缩绿灯时间与信号机内置相位最大延长时间中较小的一个即： $g_m=\min (\underset{q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{mq}},g_{j\max }-g_{0j})---\left(1\right)$

式中：g_0i-相位i基础绿灯时间，单位为s，为未执行公交优先时所采用的相位绿灯时间，当表示公交相位时，相应标号可用j替代。

g_imin-相位i最小绿灯时间，单位为s，根据行人过街等因素事先确定。

g_mq-半环q最大绿灯延长时间，单位为s，为半环可压缩绿灯最小值，即g_mq＝min(g_rq)。

g_rq-环p中半环q可压缩绿灯时间，单位为s，为半环内可压缩相位绿灯时间之和； $g_{\mathrm{rq}}=\underset{i\∈q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ki}}.$

g_ki-相位i可压缩绿灯时间，单位为s，为基础绿灯时间与最小绿灯时间之差；g_ki＝g_0i-g_imin。

g_imax-相位i极限绿灯时间，单位为s，为相位i所能容忍的最大绿灯时间，为信号机内置参数。

技术方案中所述的公交延长申请的决策采用下列步骤：

1.根据公交车到达交叉口停车线的时刻，确定公交延长所需时间为公交车到达停车线时刻与绿灯结束时刻之差，即g_xy＝t₁-t_bq；其中：t₁＝t₀+Δt，Δt为公交车从检测器到交叉口停车线的时间；t₀为公交车到达检测器的时刻。

2.判断是不是g_xy＞g_m，如果是，则信号配时不变；否则就需延长绿灯时间，进入各相位绿灯时间重新分配的步骤。

技术方案中所述的各相位绿灯时间的重新分配采用下列步骤：

1.确定公交所在环各压缩相位的绿灯时间

1)压缩相位总压缩绿灯时间g_y为公交延长最大时间，即g_y＝g_m。按绿灯时间比例分配压缩各相位压缩绿灯时间，采用四舍五入方法，最后一个相位压缩时间为压缩总时间减去前面相位压缩时间。

2)非最后一个压缩相位的压缩绿灯时间g_yi为

$g_{\mathrm{yi}}=\mathrm{int}(g_y\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(2\right)$

式中：

-从公交相位j下一相位至本周期结束可压缩相位的基础绿灯时间(s)之和。

若相位压缩绿灯时间g_yi大于相位可压缩绿灯时间g_ki，即g_yi＞g_ki，则g_yi＝g_ki，否则根据公式(2)得到相位压缩绿灯时间g_yi。

3)最后一个压缩相位的压缩绿灯时间

$g_{\mathrm{yi}}=g_y-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{yi}}---\left(3\right)$

4)公交申请所在环压缩相位i的绿灯时间g_opti ^k为

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-g_{\mathrm{yi}}---\left(4\right)$

式中：g_opti ^k-相位i优化绿灯时间，单位为s，执行相位i第k个公交申请后确定的各相位绿灯时间。

2.确定其他环可压缩相位绿灯时间

1)根据公交申请所在环的各相位绿灯时间确定出非公交申请半环的半环绿灯时间g_bf ^k，即从公交相位(j)下一相位至周期结束各相位优化绿灯时间之和。

$g_{\mathrm{bf}}^k=\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}^k---\left(5\right)$

2)确定其他环非公交所在半环的绿灯压缩时间g_y

$g_y=g_{\mathrm{bf}}^k-g_{\mathrm{bf}}^{k-1}---\left(6\right)$

式中：g_bf ^k-1为上一次(k-1次)信号配时方案确定时得到的半环绿灯时间，单位为s。

3)确定其他非公交所在半环的可压缩相位绿灯时间，确定方法和第1)步骤中的第(2)、(3)与(4)步骤相同。

3.确定其他环与公交在同半环的相位绿灯时间

1)确定公交所在半环绿灯时间g_b ^k

$g_b^k=c-g_{\mathrm{bf}}^k---\left(7\right)$

式中：c——交叉口周期，单位为s。

g_b ^k-第k个公交申请的公交申请所在半环的半环绿灯时间，单位为s。

g_bf ^k-第k个公交申请的公交所在环的非公交半环绿灯时间，单位为s。

2)按绿灯时间比例分配其他环与公交在同半环的相位绿灯时间，非最后一个相位绿灯时间为

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(8\right)$

若相位绿灯时间g_opti ^k小于相位基础绿灯时间g_0i，即 $g_{\mathrm{opti}}^k>g_{0i},$ 则 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{0i},$ 否则根据公式得到相位压缩绿灯时间g_opti ^k；

最后一个相位绿灯时间：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}.---\left(9\right)$

技术方案中所述的判断当前相位是否为屏障前一相位采用下列步骤：

1.若当前相位为屏障前一相位

1)确定屏障前半环的可压缩绿灯时间T₁，即屏障前各环中各半环的可压缩绿灯时间的最小值， $T_1=\min \left(g_{\mathrm{rq}}^k\right).$

2)判断公交相位优先所需时间g_xq即公交相位绿灯启亮时刻与公交车辆到达交叉口停车线时刻值差，g_xq＝g_bq-t₁是否大于屏障前半环可压缩绿灯时间T₁，若是，确定屏障前半环压缩时间为可压缩绿灯时间T₁；若否，确定屏障前半环压缩时间为公交优先所需时间g_xq。

3)确定当前公交所在环各相位绿灯时间：

(1)公交所在环公交相位绿灯时间为公交相位基础绿灯时间加上屏障前半环压缩时间，即 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+g_y.$

(2)相位i绿灯时间为相位i基础绿灯时间减去屏障前相位压缩时间即 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-g_y.$

(3)其他相位绿灯时间不变。

4)确定非公交所在环各相位绿灯时间

(1)非当前环同公交半环的半环绿灯时间 $g_b^k=g_b^{k-1}+g_y;$ 非最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(10\right)$

最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}---\left(11\right)$

(2)非公交环，不属于公交半环相位绿灯压缩时间 $g_{\mathrm{bf}}^k=g_{\mathrm{bf}}^{k-1}-g_y,$ 各相位绿灯时间按公式(10)(11)计算。

2.若当前相位不是屏障前一相位

1)确定公交所在环的相位压缩绿灯时间T₂＝g_ki。

2)然后判断公交相位(j)优先所需时间g_xq是否大于公交所在半环可压缩绿灯时间T₂，若是，确定半环可压缩绿灯时间为可压缩时间，此时相位i绿灯时间为 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-T_2,$ 公交相位绿灯时间为 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+T_2,$ 其他相位绿灯时间保持不变；若否，确定半环可压缩绿灯时间为公交优先所需时间g_xq，此时相位i绿灯时间为 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-g_{\mathrm{xq}},$ 公交相位绿灯时间为 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+g_{\mathrm{xq}},$ 其他相位绿灯时间保持不变。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法给出了定周期下单相位普通公交信号优先控制方法，并采用绿灯延长和绿灯提前启亮的两种控制方式进行主动公交信号优先控制。

2.本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法给出了环的概念，并通过考虑各环中各相位的极限绿灯时间来确定公交车辆延长和提前启亮时间的范围，使公交信号优先控制方法更贴近实际情况。

3.本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法不仅适用于普通公交车辆优先控制，同样适用于快速公交(BRT)系统，具有广泛的适用性。

4.本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法充分考虑了公交车辆的需求，只在需要的时刻(如公交车辆晚点)给予恰当的优先控制，大大减小了交叉口的总体延误，提高交叉口的运行效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法中说明环的定义的示意图；

图2是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法中说明屏障(barrier)的定义的示意图；

图3是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法中说明公交相关环的定义的示意图；

图4是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法的公交信号优先控制的流程框图；

图5是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法的绿灯延长控制方式的流程框图；

图6是本发明所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法的绿灯提前启亮控制方式的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

一.本发明技术方案的构思及主要技术特征

1.本发明涉及一种应用计算机程序并采用绿灯延长和绿灯提前启亮两种控制方式的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法。属于计算机程序一部分的绿灯延长模块和绿灯提前起亮模块内嵌在主动公交信号优先控制的流程中，当检测器检测到有公交车辆到达时(即检测到公交申请)，根据实时数据调出相应模块，实现公交信号优先控制。该方法的新颖之处在于对公交车辆延长时间和提前启亮时间范围的界定。界定时引入环的概念，既考虑公交所在环各相位极限绿灯时间的约束，又考虑非公交所在环各相位极限绿灯时间的约束。

2.实现公交信号优先控制的基本概念和相关参数说明

搭接相位是通过环来体现的，且只有在多环的情况下才可以体现出来。当信号灯执行绿灯延长和提前启亮控制方式时，环中相位的绿灯时间发生变化，从而使不同环的某些相位有所重叠，即某个相位跨多个信号阶段，产生了搭接相位。通俗的讲，环内的每个相位都是搭接相位。用环来定义搭接相位能更清晰的体现多个相位搭接的情形。在界定一个信号周期所能提供给公交相位延长或提前启亮时间的范围时，要充分考虑各环各相位极限绿灯时间的约束。

为了保证交叉口存在搭接相位情况下，公交信号优先控制的实施不会影响交叉口的正常运行，因此，本发明对公交信号优先控制的相关概念进行说明。

1)环的定义

参阅图1，环是指一个周期内车流绿灯连续显示的灯色组合。如图中所示，相位1、2、3和4就构成一个环，同理交叉口排除右转车流后的8股车流可构成两个环，如果考虑公交车流、行人流则可以有3个或者4个环。

在有多个环的情况下，交叉口的信号配时方案若根据各环流量计算会得到不同配时方案，因而将所有环中所需周期最大的环称为关键环，信号配时参数主要根据关键环的交通状态确定。

2)屏障(barrier)的定义

参阅图2，屏障(barrier)是指所有环的某一相位绿灯都必须结束的时刻，如图中所示。在屏障左边，不管哪个环的车流绿灯终止时刻都不能大于屏障，同理，在屏障右边，不管哪个环的车流绿灯开始时刻都不能小于屏障。

从图中可知各环在两个屏障之间的绿灯时间是相同的，将两个屏障间车流的连续灯色称为半环。一个周期有两个半环构成，即左半环和右半环。半环绿灯时间可根据实际交通状态调整，但若关键环调整了各相位绿灯时间，则其它环也必须做相应调整，才能保证绿灯结束时刻在屏障处是对齐的。

3)公交相关环的定义

参阅图3，采用公交信号优先控制后，公交车流就会比其它车流更加特殊，其它车流信号配时都需要根据公交车流的配时进行调整，因而根据环、半环和屏障的定义及公交车流的特殊性，还需定义以下概念：公交所在环、非公交所在环、公交半环、非公交半环等四个参数的含义，其含意如图中所示。

公交所在环-是指公交申请相位对应的一个周期连续的灯色组合确定的环，只包含一组相位相序方案；

非公交所在环-是指除了公交所在环外的所有环；

公交半环-是指在公交所在环和非公交所在环中，与公交所在半环处于其屏障同一侧的半环；

非公交半环-是指在公交所在环和非公交所在环中，与公交所在半环处于其屏障相反侧的半环。

4)相关参数说明

(1)相位属性

a.公交可利用的可压缩相位，在可压缩相位中，选择的从公交相位到最后一相位可以利用的压缩相位都称为公交可利用的可压缩相位；

b.屏障前一相位；

c.当前绿灯相位；

d.公交相位前一相位；

e.公交所在环的压缩相位，指与公交相位在同一个环中的可压缩相位；

f.其他环非公交相位所在半环的压缩相位，指不在公交相位所处的环且不属于公交所处半环的可压缩相位；

g.其他环同公交相位所在半环的压缩相位，指不在公交相位所处的环但属于公交所处半环的可压缩相位；

(2)绿灯时间参数

这里所有相位均可用i表示，公交相位用j表示，环用p表示，半环用q表示。

a.g_0i-相位i基础绿灯时间(s)，为未执行公交优先时所采用的相位绿灯时间；当表示公交相位时，相应标号可用j替代；

b.g_imin-相位i最小绿灯时间(s)，根据行人过街等因素事先确定；

c.g_mq-半环q最大绿灯延长时间(s)，为半环可压缩绿灯最小值，即g_mq＝min(g_rq)；

d.g_rq-环p中半环q可压缩绿灯时间(s)，为半环内可压缩相位绿灯时间之和，即 $g_{\mathrm{rq}}=\underset{i\∈q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ki}};$

e.g_ki-相位i可压缩绿灯时间(s)，为基础绿灯时间与最小绿灯时间之差，即g_ki＝g_0i-g_imin；

f.g_imax-相位极限绿灯时间(s)，为相位所能容忍的最大绿灯时间，为信号机内置参数；

g.g_opti ^k-相位i优化绿灯时间(s)，执行相位i第k个公交申请(将k定义为公交申请后执行公交优先改变信号配时的公交申请数)后确定的各相位绿灯时间；

h.g_m-公交车辆最大延长时间(s)，即环可压缩绿灯时间与公交相位最大绿灯时间减去基础绿灯时间中较小的那一个，即 $g_m=\min (\underset{q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{mq}},g_{j\max }-g_{0j});$

i.g_xy-公交延长所需时间(s)，为公交车到达停车线时刻t₁与绿灯结束时刻t_bq之差，即g_xy＝t₁-t_bq；

j.g_xq-公交提前启亮所需时间(s)，为绿灯结束时刻与公交车到达停车线时刻t₁之差，即g_xq＝t_bq-t₁；

k.g_yi-相位i压缩绿灯时间(s)，因起亮或者延长公交相位绿灯造成的压缩相位i减少的绿灯时间；

l.g_b ^k-第k个公交申请的公交申请所在半环的半环绿灯时间(s)：公交申请所处的两个屏障间的时间差，即两屏障间所有相位绿灯时间之和；

m.g_bf ^k-第k个公交申请的公交所在环的非公交半环绿灯时间(s)：不是公交申请所在的两个屏障之间的绿灯时间。

3.行程时间预测

当公交车辆到达检测器，预测公交车辆从检测器到达交叉口停车线所需的时间Δt，用检测器和交叉口停车线之间的距离L除以公交车辆的速度v，即 $\mathrm{\Δt}=\frac{L}{v}.$ 由于行程时间预测不是本专利的重点，这里不再赘述。

4.与主动公交信号优先控制方法相关的两个优先控制方式

1)绿灯延长控制方式

绿灯延长控制方式共由三部分组成，一是确定公交相位最大延长绿灯时间；二是公交延长申请的决策，三是各相位绿灯时间的重新分配。

(1)公交相位最大绿灯延长时间的确定

公交相位最大延长绿灯时间g_m选取各环所提供的可压缩绿灯时间与信号机内置相位最大延长时间中较小的一个；各环可压缩绿灯时间为屏障两侧半环可压缩绿灯时间之和；半环的可压缩绿灯时间是根据公交所在环和非公交所在环各相位绿灯时间的极限值作为约束确定的；半环的可压缩绿灯时间为半环内可压缩相位可压缩绿灯时间之和；这里的各相位可压缩绿灯时间由该相位基础绿灯时间减去最小绿灯时间得到。

$g_m=\min (\underset{q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{mq}},g_{j\max }-g_{0j})---\left(12\right)$

式中：g_0i-相位i基础绿灯时间(s)，为未执行公交优先时所采用的相位绿灯时间，当表示公交相位时，相应标号可用j替代；

g_imin-相位i最小绿灯时间(s)，根据行人过街等因素事先确定；

g_mq-半环q最大绿灯延长时间(s)，为半环可压缩绿灯最小值，即g_mq＝min(g_rq)；

g_rq-环p中半环q可压缩绿灯时间(s)，为半环内可压缩相位绿灯时间之和； $g_{\mathrm{rq}}=\underset{i\∈q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ki}};$

g_ki-相位i可压缩绿灯时间(s)，为基础绿灯时间与最小绿灯时间之差，g_ki＝g_0i-g_imin；

g_imax-相位i极限绿灯时间(s)，为相位所能容忍的最大绿灯时间，为信号机内置参数。

(2)公交延长申请的决策

根据公交车到达交叉口时刻，确定公交延长所需时间g_xy为公交车到达停车线时刻t₁与绿灯结束时刻t_bq之差，即g_xy＝t₁-t_bq；其中：t₁＝t₀+Δt，Δt为公交车从检测器到停车线的时间，t₀为公交车到达检测器的时刻。

如果g_xy＞g_m，则信号配时不变；否则就需延长绿灯时间，进入下面步骤，重新分配各相位绿灯时间。

(3)各相位绿灯时间的重新分配

①确定公交所在环各压缩相位的绿灯时间

a.压缩相位总压缩绿灯时间g_y为公交延长最大时间，即g_y＝g_m。按绿灯时间比例分配压缩各相位压缩绿灯时间，采用四舍五入方法，最后一个相位压缩时间为压缩总时间减去前面相位压缩时间。

b.非最后一个压缩相位的压缩绿灯时间g_yi为

$g_{\mathrm{yi}}=\mathrm{int}(g_y\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(13\right)$

式中：

-从公交相位j下一相位至本周期结束可压缩相位的基础绿灯时间(s)；

若相位压缩绿灯时间g_yi大于相位可压缩绿灯时间g_ki，即g_yi＞g_ki，则g_yi＝g_ki，否则根据式(13)得到相位压缩绿灯时间g_yi。

c.最后一个压缩相位的压缩绿灯时间

$g_{\mathrm{yi}}=g_y-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{yi}}---\left(14\right)$

d.公交申请所在环压缩相位i的绿灯时间g_opti ^k为

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-g_{\mathrm{yi}}---\left(15\right)$

式中：g_opti ^k-相位i优化绿灯时间(s)，执行相位i第k个公交申请后确定的各相位绿灯时间；

②确定其他环可压缩相位绿灯时间

a.根据公交申请所在环的各相位绿灯时间确定出非公交申请半环的半环绿灯时间g_bf ^k：

$g_{\mathrm{bf}}^k=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}^k---\left(16\right)$

b.确定其他环非公交所在半环的绿灯压缩时间

$g_y=g_{\mathrm{bf}}^k-g_{\mathrm{bf}}^{k-1}---\left(17\right)$

式中：g_bf ^k-1为上一次(k-1次)信号配时方案确定时得到的半环绿灯时间(s)；

c.确定其他非公交所在半环的可压缩相位绿灯时间，确定方法采用公式(13)、(14)和(15)；

③确定其他环与公交在同半环的相位绿灯时间

a.确定公交所在半环绿灯时间g_b ^k

$g_b^k=c-g_{\mathrm{bf}}^k---\left(18\right)$

式中：c——交叉口周期(s)；

g_b ^k-第k个公交申请的公交申请所在半环的半环绿灯时间(s)：公交申请所处的两个屏障间的时间差，即两屏障间所有相位绿灯时间之和；

g_bf ^k-第k个公交申请的公交所在环的非公交半环绿灯时间(s)：不是公交申请所在的两个屏障之间的绿灯时间；

b.按绿灯时间比例分配其他环与公交在同半环的相位绿灯时间，非最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(19\right)$

若相位绿灯时间g_opti ^k小于相位基础绿灯时间g_0i，即 $g_{\mathrm{opti}}^k>g_{0i},$ 则 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{0i},$ 否则根据公式(19)得到相位压缩绿灯时间g_opti ^k。

最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}---\left(20\right)$

2)绿灯提前起亮控制方式

提前启亮控制方法通过压缩前一相位绿灯时间实现公交优先。首先确定公交提前启亮所需时间g_xq＝g_bq-t₁，判断g_xq是否大于绿灯相位i可压缩绿灯时间T₁，即是不是g_xq≥T₁，如果是，则相位i绿灯时间 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-T_1,$ 公交相位j绿灯时间 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{optj}}^{k-1}+T_1;$ 否则，相位i绿灯时间 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-g_{\mathrm{xq}},$ 且公交相位j绿灯时间 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{optj}}^{k-1}+g_{\mathrm{xq}}.$ 在此基础上，判断当前绿灯相位i是否为屏障前一相位，如果是，则需确定非公交所在环各相位绿灯时间；如果不是，则其他相位信号配时不变。

二.具体实施基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法

主动公交信号优先控制方法包括主动公交信号优先控制的工作流程及与其密切相关的绿灯延长和绿灯提前启亮两种方式。绿灯延长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，采用延长该相位的绿灯时间的方法，使公交车辆可以通过交叉口，公交车辆通过交叉口后，控制系统将恢复原有的信号配时。绿灯提前启亮即缩短车辆等待绿灯信号的红灯时间，在公交车辆到达交叉口时，如果公交车辆通行方向所在的相位处于红灯状态，这时通过压缩非公交相位使公交相位提前激活达到公交优先的目的。在延长和提前启亮控制方式中，公交车辆延长和提前启亮的时间由各环可压缩绿灯时间提供，其范围不仅要考虑公交所在环各相位极限绿灯时间的约束，还要考虑非公交所在环各相位极限绿灯时间的约束。信号机对公交车主动优先进行合理的信号配时，在配时过程中考虑搭接相位的影响，并给出具体的信号配时方法。

1.主动公交信号优先控制方法的工作流程

参阅图4，主动公交信号优先控制方法根据公交车不同到达时刻与信号配时状态的匹配关系，选择合适的方式进行公交信号优先控制。其工作流程是：

(1)信号机通过检测器判断在t₀时刻是否检测到公交申请(是否有公交车辆到达)，若检测到公交申请(即有公交车辆到达)，进入下一判断步骤；若没有检测到公交申请(即没有公交车辆到达)，返回到检测下一时刻是否有公交申请的开始步骤。

(2)当在t₀时刻有公交车辆到达检测器时，判断在t₀时刻即公交车辆到达检测器时刻公交相位j交叉口的信号灯是否为绿灯，若是绿灯，预测公交车到达交叉口停车线所需时间，并运行绿灯延长控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤。

(3)当公交车辆在t₀时刻到达检测器公交相位j交叉口的信号灯不是绿灯时，判断在t₀时刻即公交车辆到达检测器时刻公交相位j前一相位是否为绿灯，若是绿灯，预测公交车到达交叉口停车线所需时间，并运行提前启亮控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤。

(4)不是采用绿灯延长控制方式或者绿灯提前启亮控制方式，信号机则保留公交相位j申请，记录公交相位j的公交申请为1。

2.技术方案中所述的绿灯延长控制方式

参阅图5，图中所示绿灯延长控制方式的工作流程：

1)判断公交车辆从检测器到达交叉口停车线所需时间Δt是否小于该相位绿灯剩余时间t_s，即Δt＜t_s是不是成立，其中： $\mathrm{\Δt}=\frac{L}{v},$ L-检测器与交叉口停车线之间的距离，v-公交车辆的速度。若是，保持原信号配时不变；若不是，进入下一判断步骤。

2)实施绿灯延长控制方式的工作流程：

(1)确定公交车辆的最大延长时间g_m

a.确定各环各压缩相位的可压缩绿灯时间g_ki ^k，即基础绿灯时间g_0i减去最小绿灯时间g_imin；

g_ki ^k-相位i可压缩绿灯时间(s)，为基础绿灯时间与最小绿灯时间之差， $g_{\mathrm{ki}}^k=g_{0i}-g_{i\min };$

g_0i-相位i基础绿灯时间(s)，为未执行公交优先时所采用的相位绿灯时间；

g_imin-相位i最小绿灯时间(s)，根据行人过街等因素事先确定；

b.确定各半环的可压缩绿灯时间g_rq ^k，即半环内各压缩相位可压缩绿灯时间之和 $g_{\mathrm{rq}}^k=\underset{i\∈q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ki}}^k;$

c.确定半环的可压缩绿灯时间g_mq，即屏障一侧的所有半环可压缩绿灯时间的最小值， $g_{\mathrm{mq}}^k=\min \left(g_{\mathrm{rq}}^k\right);$

d.确定环的可压缩绿灯时间，即半环的可压缩绿灯时间之和

e.确定公交车辆最大延长时间g_m，即环可压缩绿灯时间与公交相位最大绿灯时间减去基础绿灯时间中较小的那一个，即 $g_m=\min (\underset{q}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{mq}}^k,g_{j\max }-g_{0j}).$

(2)判断公交车辆所需时间g_xy是否大于最大延长时间g_m，若是，保持原信号配时不变；若不是，进入下一步骤；

公交车辆所需时间g_xy为公交车到达停车线时刻t₁与绿灯结束时刻t_bq之差，即g_xy＝t₁-t_bq。其中t₁＝t₀+Δt，Δt为公交车从检测器到交叉口停车线的时间，即 $\mathrm{\Δt}=\frac{L}{v}.$

(3)确定各环压缩相位的绿灯时间

a.确定公交所在环各压缩相位的绿灯时间

a)压缩相位总压缩绿灯时间g_y为公交最大延长时间，即g_y＝g_m。按绿灯时间比例分配压缩各相位压缩绿灯时间，采用四舍五入方法，最后一个相位压缩时间为压缩总时间减去前面相位压缩时间。

b)非最后一个压缩相位的压缩绿灯时间g_yi为

$g_{\mathrm{yi}}=\mathrm{int}(g_y\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(21\right)$

式中：-从公交相位j下一相位至本周期结束可压缩相位的基础绿灯时间(s)之和；

若相位压缩绿灯时间g_yi大于相位可压缩绿灯时间g_ki，即g_yi＞g_ki，则g_yi＝g_ki，否则根据式(21)得到相位压缩绿灯时间g_yi。

c)最后一个压缩相位的压缩绿灯时间

$g_{\mathrm{yi}}=g_y-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{yi}}---\left(22\right)$

d)公交申请所在环压缩相位i的绿灯时间g_opti ^k为

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-g_{\mathrm{yi}}---\left(23\right)$

式中：g_opti ^k-相位i优化绿灯时间(s)，执行相位i第k个公交申请后确定的各相位绿灯时间(s)；

b.确定其他环可压缩相位绿灯时间

a)根据公交申请所在环的各相位绿灯时间确定出非公交申请半环的半环绿灯时间g_bf ^k：

$g_{\mathrm{bf}}^k=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}^k---\left(24\right)$

b)确定其他环非公交所在半环的绿灯压缩时间

$g_y=g_{\mathrm{bf}}^k-g_{\mathrm{bf}}^{k-1}---\left(25\right)$

式中：g_bf ^k-1为上一次(k-1次)信号配时方案确定时得到的半环绿灯时间(s)；

c)确定其他非公交所在半环的可压缩相位绿灯时间，确定方法同公式(21)、(22)和(23)；

c.确定其他环与公交在同半环的相位绿灯时间

a)确定公交所在半环绿灯时间g_b ^k

$g_b^k=c-g_{\mathrm{bf}}^k---\left(26\right)$

式中：c——交叉口周期(s)；

g_b ^k-第k个公交申请的公交申请所在半环的半环绿灯时间(s)：公交申请所处的两个屏障间的时间差，即两屏障间所有相位绿灯时间之和；

g_bf ^k-第k个公交申请的公交所在环的非公交半环绿灯时间(s)：不是公交申请所在的两个屏障之间的绿灯时间；

b)按绿灯时间比例分配其他环与公交在同半环的相位绿灯时间，非最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(27\right)$

若相位绿灯时间g_opti ^k小于相位基础绿灯时间g_0i，即 $g_{\mathrm{opti}}^k>g_{0i},$ 则 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{0i},$ 否则根据式(27)得到相位压缩绿灯时间g_opti ^k。最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}---\left(28\right)$

3、技术方案中所述的绿灯提前启亮控制方式

参阅图6，图中所示绿灯提前启亮控制方式的工作流程：

1)判断公交车辆预测行程时间Δt是否大于当前相位红灯剩余时间t_s，即Δt＞t_s是不是成立，其中： $\mathrm{\Δt}=\frac{L}{v},$ L-检测器与交叉口停车线之间的距离，v-公交车辆的速度。若是，保持原信号配时不变；若不是，进入下一判断步骤。

2)当预测公交车辆行程时间Δt不大于当前相位红灯剩余时间t_s时，判断当前相位i是否为屏障前一相位，若是，进入右侧步骤，若不是，进入左侧步骤；

3)若当前相位为屏障前一相位；

(1)确定屏障前半环的可压缩绿灯时间T₁，即屏障前各环中各半环的可压缩绿灯时间的最小值， $T_1=\min \left(g_{\mathrm{rq}}^k\right),$

(2)判断公交相位优先所需时间g_xq即公交相位绿灯启亮时刻与公交车辆到达交叉口停车线时刻之差，g_xq＝g_bq-t₁是否大于屏障前半环可压缩绿灯时间T₁，若是，确定屏障前半环压缩时间为可压缩绿灯时间T₁；若否，确定屏障前半环压缩时间为公交优先所需时间g_xq。

(3)确定当前公交所在环各相位绿灯时间：

a.公交所在环公交相位绿灯时间为公交相位基础绿灯时间加上屏障前半环压缩时间，即 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+g_y;$

b.相位i绿灯时间为相位i基础绿灯时间减去屏障前相位压缩时间；即 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-g_y;$

c.其他相位绿灯时间不变

(4)确定非公交所在环各相位绿灯时间

a.非当前环同公交半环的半环绿灯时间 $g_b^k=g_b^{k-1}+g_y;$ 非最后一个相位绿灯时间为： $g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(29\right)$

最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}---\left(30\right)$

b.非公交环，不属于公交半环相位绿灯压缩时间 $g_{\mathrm{bf}}^k=g_{\mathrm{bf}}^{k-1}-g_y,$ 各相位绿灯时间按公式(29)(30)计算。

4)若当前相位不是屏障前一相位，

a.确定公交所在环相位i压缩绿灯时间T₂＝g_ki；

b.然后判断公交相位(j)优先所需时间g_xq是否大于公交所在半环相位i可压缩绿灯时间T₂，若是，确定半环可压缩绿灯时间为相位i可压缩时间，此时相位i绿灯时间为 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-T_2,$ 公交相位绿灯时间为 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+T_2,$ 其他相位绿灯时间保持不变。若否，确定半环可压缩绿灯时间为公交优先所需时间g_xq，此时相位i绿灯时间为 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-g_{\mathrm{xq}},$ 公交相位绿灯时间为 $g_{\mathrm{optj}}^k=g_{\mathrm{oj}}^k+g_{\mathrm{xq}},$ 其他相位绿灯时间保持不变。

Claims (5)

1.一种基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，该方法首先是安装检测器、信号机、信号灯，并用光缆和电线依次将他们连接起来，其特征是所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法还采用下列步骤：

1)信号机通过检测器判断是否有公交优先申请，即是否有公交车辆到达，若是，进入下一判断步骤；若不是，返回到是否有公交优先申请的开始判断步骤；

2)信号机根据公交车辆到达检测器的时刻判断该时刻公交相位j信号灯的灯色是否是绿灯，若是绿灯，预测公交车辆到达交叉口停车线所需时间，采用绿灯延长控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤；

3)信号机根据公交车辆到达检测器的时刻公交相位j在该时刻信号灯的灯色不是绿灯，判断公交相位j前一相位信号灯的灯色是否是绿灯，若是绿灯，预测公交车辆到达交叉口停车线所需时间，采用绿灯提前启亮控制方式；若不是绿灯，进入下一判断步骤；

4)不是采用绿灯延长控制方式或者绿灯提前启亮控制方式，信号机则保留公交相位j优先申请为1，循环进行下一轮的重新判断；

所述的绿灯延长控制方式采用下列步骤：

(1)确定公交相位最大延长绿灯时间g_m；

(2)公交延长申请的决策；

(3)各相位绿灯时间的重新分配；

所述的绿灯提前启亮控制方式采用下列步骤：

(1)判断公交车辆从检测器到达交叉口停车线行程时间Δt是否大于当前相位红灯剩余时间t_s，若是，保持原信号配时不变；若不是，进入下一判断步骤；

(2)判断当前相位i是否为屏障前一相位，若是，进入确定屏障前半环可压缩绿灯时间的步骤；若不是，进入确定公交所在半环的相位i可压缩绿灯时间的步骤；

(3)若当前相位i为屏障前一相位，确定屏障前半环可压缩绿灯时间T₁，即T₁＝min(g_rq)；其中：g_rq为屏障前环中各半环的可压缩绿灯时间；

(4)判断公交相位j优先所需时间g_xq是否大于屏障前半环可压缩绿灯时间T₁，若是，确定屏障前半环压缩时间为可压缩绿灯时间T₁；若不是，进入下一判断步骤；

(5)当公交相位j优先所需时间g_xq不大于屏障前半环可压缩绿灯时间T₁时，确定屏障前半环压缩时间为公交优先所需时间g_xq；

(6)确定当前公交环各相位绿灯时间；

(7)确定非公交所在环各相位绿灯时间；

(8)若当前相位不是屏障前一相位，确定公交所在半环的相位i可压缩绿灯时间T2，即T₂＝g_ki，其中：g_ki为相位i可压缩绿灯时间；

(9)判断公交相位j优先所需时间g_xq是否大于公交所在半环的相位i可压缩绿灯时间T₂，若是，确定相位i压缩绿灯时间为可压缩时间T₂，若不是，进入下一判断步骤；

(10)当公交相位j优先所需时间g_xq不是大于公交所在半环的相位i可压缩绿灯时间T₂时，确定相位i压缩绿灯时间为公交优先所需时间g_xq；

(11)确定公交相位j绿灯时间和相位i绿灯时间。

2.按照权利要求1所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，其特征是所述的确定公交相位最大延长绿灯时间g_m是指：公交相位最大延长绿灯时间g_m是选取各环所提供的可压缩绿灯时间与信号机内置相位最大延长时间中较小的一个即：

式中：g_0i-相位i基础绿灯时间，单位为s，为未执行公交优先时所采用的相位绿灯时间，当表示公交相位时，相应标号可用j替代；

g_imin-相位i最小绿灯时间，单位为s，根据行人过街等因素事先确定；

g_mq-半环q最大绿灯延长时间，单位为s，为半环可压缩绿灯最小值，即g_mq＝min(g_rq)；

g_rq-环p中半环q可压缩绿灯时间，单位为s，为半环内可压缩相位绿灯时间之和；

g_ki-相位i可压缩绿灯时间，单位为s，为基础绿灯时间与最小绿灯时间之差；g_ki＝g_0i-g_imin；

g_imax-相位i极限绿灯时间，单位为s，为相位所能容忍的最大绿灯时间，为信号机内置参数。

3.按照权利要求1所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，其特征是所述的公交延长申请的决策采用下列步骤：

1)根据公交车到达交叉口停车线的时刻，确定公交延长所需时间g_xy为公交车到达停车线时刻t₁与绿灯结束时刻t_bq之差，即g_xy＝t₁-t_bq；其中：t₁＝t₀+Δt，Δt为公交车从检测器到交叉口停车线的时间；t₀为公交车到达检测器的时刻；

2)判断是不是g_xy＞g_m，如果是，则信号配时不变；否则就需延长绿灯时间，进入各相位绿灯时间重新分配的步骤。

4.按照权利要求1所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，其特征是所述的各相位绿灯时间的重新分配采用下列步骤：

1)确定公交所在环各压缩相位的绿灯时间

(1)压缩相位总压缩绿灯时间g_y为公交延长最大时间，即g_y＝g_m，按绿灯时间比例分配压缩各相位压缩绿灯时间，采用四舍五入方法，最后一个相位压缩时间为压缩总时间减去前面相位压缩时间；

(2)非最后一个压缩相位的压缩绿灯时间g 

$g_{\mathrm{yi}}=\mathrm{int}(g_y\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(2\right)$

式中：

-从公交相位j下一相位至本周期结束可压缩相位的基础绿灯时间之和，单位为s；

若相位压缩绿灯时间g_yi大于相位可压缩绿灯时间g_ki，即g_yi＞g_ki，则g_yi＝g_ki，否则根据公式(2)得到相位压缩绿灯时间g_yi；

(3)最后一个压缩相位的压缩绿灯时间

$g_{\mathrm{yi}}=g_y-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{yi}}---\left(3\right)$

(4)公交申请所在环压缩相位i的绿灯时间

为

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{opti}}^{k-1}-g_{\mathrm{yi}}---\left(4\right)$

式中：

-相位i优化绿灯时间，单位为s，执行相位i第k个公交申请后确定的各相位绿灯时间；

2)确定其他环可压缩相位绿灯时间

(1)根据公交申请所在环的各相位绿灯时间确定出非公交申请半环的半环绿灯时间

即从公交相位j下一相位至周期结束各相位优化绿灯时间之和；

$g_{\mathrm{bf}}^k=\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}^k---\left(5\right)$

(2)确定其他环非公交所在半环的绿灯压缩时间g_y

$g_y=g_{\mathrm{bf}}^k-g_{\mathrm{bf}}^{k-1}---\left(6\right)$

式中：

为上一次即k-1次信号配时方案确定时得到的半环绿灯时间，单位为s；

(3)确定其他非公交所在半环的可压缩相位绿灯时间，确定方法和第1)步骤中的第(2)、(3)与(4)步骤相同；

3)确定其他环与公交在同半环的相位绿灯时间

(1)确定公交所在半环绿灯时间

$g_b^k=c-g_{\mathrm{bf}}^k---\left(7\right)$

式中：c--交叉口周期，单位为s；

-第k个公交申请的公交申请所在半环的半环绿灯时间，单位为s：

-第k个公交申请的公交所在环的非公交半环绿灯时间，单位为s：

(2)按绿灯时间比例分配其他环与公交在同半环的相位绿灯时间，非最后一个相位绿灯时间为

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(8\right)$

若相位绿灯时间

小于相位基础绿灯时间g_0i，即

则

否则根据公式得到相位压缩绿灯时间

最后一个相位绿灯时间：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}.---\left(9\right)$

5.按照权利要求1所述的基于搭接相位的主动公交信号优先控制方法，其特征是所述的判断当前相位i是否为屏障前一相位采用下列步骤：

1)若当前相位i为屏障前一相位

(1)确定屏障前半环的可压缩绿灯时间T₁，即屏障前各环中各半环的可压缩绿灯时间的最小值，

(2)判断公交相位优先所需时间g_xq即公交相位绿灯启亮时刻与公交车辆到达交叉口停车线时刻值差，g_xq＝g_bq-t₁是否大于屏障前半环可压缩绿灯时间T₁，若是，确定屏障前半环压缩时间为可压缩绿灯时间T₁；若否，确定屏障前半环压缩时间为公交优先所需时间g_xq；

(3)确定当前公交所在环各相位绿灯时间：

a.公交所在环公交相位绿灯时间为公交相位基础绿灯时间加上屏障前半环压缩时间，即

b.相位i绿灯时间为相位i基础绿灯时间减去屏障前相位压缩时间即 $g_{\mathrm{opti}}^k=g_{\mathrm{oi}}^k-g_y;$

c.其他相位绿灯时间不变；

(4)确定非公交所在环各相位绿灯时间

a.非当前环同公交半环的半环绿灯时间

非最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=\mathrm{int}(g_b^k\×\frac{g_{0i}}{\underset{j+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{0i}}+0.5)---\left(10\right)$

最后一个相位绿灯时间为：

$g_{\mathrm{opti}}^k=g_b^k-\underset{j+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{opti}}---\left(11\right)$

b.非公交环，不属于公交半环相位绿灯压缩时间

各相位绿灯时间按公式(10)(11)计算；

2)若当前相位i不是屏障前一相位

(1)确定公交所在环相位i压缩绿灯时间T₂＝g_ki；

(2)然后判断公交相位j优先所需时间g_xq是否大于公交所在半环可压缩绿灯时间T₂，若是，确定半环可压缩绿灯时间为可压缩时间，此时相位i绿灯时间为公交相位绿灯时间为

其他相位绿灯时间保持不变；若否，确定半环可压缩绿灯时间为公交优先所需时间g_xq，此时相位i绿灯时间为

公交相位绿灯时间为

其他相位绿灯时间保持不变。

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