CN106251656A - 基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，控制系统包括信息采集模块、处理模块、发布模块；控制方法的步骤如下：引导开始，籍由车辆运行数据判断有轨电车是否进入控制区域；籍由车辆运行数据、信号配时数据、道路数据判断有轨电车行驶至下游交叉口的信号状态；根据前一步骤的结果修正计算有轨电车的合理车速；判断计算结果是否满足条件；籍由发布模块将计算结果发送到相应的有轨电车，调整车速；控制有轨电车通过交叉口。本发明通过车载显示终端实时为驾驶员提供动态优化后的车速提示信息，在保证不对道路其他社会车辆产生影响的前提下，实现有轨电车“绿波”通过交叉口。

Description

基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法

技术领域

本发明涉及有轨电车技术领域，特别涉及一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法。

背景技术

有轨电车一般是行驶在城市道路上，是一种易受其他城市道路交通设施影响的轨道交通工具，往往敷设在客流密集的老城或者新城主干道上，行驶过程中不可避免会受到地面信号交叉口的限制，降低其运行效率，影响行程车速。

在城市道路行驶过程中，有轨电车无法实时获得前方交叉口的信号灯状态信息，因此驾驶员无法判断有轨电车到达下游交叉口时信号灯的状态，只能依靠驾驶员经验来决定驾驶状态及车速，从而提高了有轨电车行驶至交叉口停车线时刻“吃红灯”的可能性，增加有轨电车在交叉口的“停车机会”和等待延误。另一方面，如果通过给予交叉口信号优先来提高有轨电车的通行效率从而减少停车，则需要牺牲其他进口方向社会车辆一定的通行时间，对于交叉口信号相位配时的均衡性有一定影响。

因此,急需开发一种动态车速引导系统是基于实时车路信息采集，在不改变交叉口交通信号控制方案的情况下，在保证不对道路其他社会车辆产生影响的前提下，实现有轨电车“绿波”通过交叉口。

系统能够减少有轨电车车辆在交叉口的延误及停车次数，提升有轨电车的运行效率，还可以减小对交叉口其他方向相位服务水平的影响。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，实现的目的之一是通过车载显示终端实时为驾驶员提供动态优化后的车速提示信息，在保证不对道路其他社会车辆产生影响的前提下，实现有轨电车“绿波”通过交叉口。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法；

其中，所述控制系统包括信息采集模块、处理模块、发布模块；

所述信息采集功能模块从有轨电车获取车辆运行数据，所述信息采集功能模块从交通信号控制机获取信号配时数据，所述信息采集功能模块从数据库中获取道路数据；

所述信息采集模块将获取的所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据发送给所述处理模块；

所述处理模块对所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据进行处理并将处理结果分别发送到控制中心和所述发布模块；

所述控制中心对所述处理结果进行存档；所述发布模块将所述处理结果发送到相应的有轨电车；

所述控制方法的步骤如下：

A、引导开始，籍由所述车辆运行数据判断所述有轨电车是否进入控制区域；重复执行本步骤至所述有轨电车是否进入所述控制区域；

B、籍由所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据判断所述有轨电车行驶至下游交叉口的信号状态；

C、根据前一步骤的结果修正计算所述有轨电车的合理车速；

D、判断计算结果是否满足条件；重复执行步骤B至步骤D至计算结果满足条件；

E、籍由所述发布模块将计算结果发送到相应的有轨电车，调整车速；

F、控制所述有轨电车通过交叉口。

本发明正是采用了上述方案，通过车载显示终端实时为驾驶员提供动态优化后的车速提示信息，在保证不对道路其他社会车辆产生影响的前提下，实现有轨电车“绿波”通过交叉口，能够减少有轨电车车辆在交叉口的延误及停车次数，提升有轨电车的运行效率。

优选的，所述步骤C中，所述修正计算是指，当步骤B得出的信号状态结果为：下游交叉口信号状态为红灯或者是绿灯时间不足状态时，籍由所述处理模块修正计算车辆合理速度，计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{f^{\′}}_1=\min \left(\max \right(0,T_{1rs}-T_{1ds}\left)\right),\\ {f^{\′}}_1\≥\min t_0,\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T_1rs为无引导条件下有轨电车车辆行驶至交叉口停车线时所遭遇通行相位的绿灯结束时刻，T_1ds为预测引导条件下有轨电车车辆到达下游交叉口停车线时刻，t₀为有轨电车通过该交叉口的时间。

其中，T_1ds计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{T}_{1ds}=T_1+\frac{L-\frac{V_1^2-V_0^2}{2s_{sd}}}{V_0}+\frac{V_1-V_0}{a_{sd}},\\ T_{1ds}\∈(T_{ngs},T_{nge}),\end{array}\right.---\left(2\right)$

式(1)和(2)中，

T₁：有轨电车车辆进入控制区域的时刻(s)；

V₀：现状行驶速度(m/s)；

V₁：本阶段有轨电车车辆的优化速度(m/s)；

a_sd：有轨电车平均加速度(m2/s)；

T_ngs：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯启亮时刻(s)；

T_nge：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯结束时刻(s)。

优选的，所述车辆运行数据包括所述有轨电车的实时速度信息、加或减速度信息、车辆位置信息、状态信息、车辆ID信息。

优选的，所述信号配时数据包括信号周期信息、相位信息、信号灯状态信息。

优选的，所述控制区域是距离下游交叉口500米的区域。

本发明的有益效果：

1、本发明通过车载显示终端实时为驾驶员提供动态优化后的车速提示信息，在保证不对道路其他社会车辆产生影响的前提下，实现有轨电车“绿波”通过交叉口。

2、本发明能够减少有轨电车车辆在交叉口的延误及停车次数，提升有轨电车的运行效率，还可以减小对交叉口其他方向相位服务水平的影响。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出的是本发明控制方法的流程图。

图2示出的是本发明的逻辑框架示意图。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法,所述控制系统包括信息采集模块、处理模块、发布模块；

所述信息采集功能模块从有轨电车获取车辆运行数据，所述信息采集功能模块从交通信号控制机获取信号配时数据，所述信息采集功能模块从数据库中获取道路数据；

所述信息采集模块将获取的所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据发送给所述处理模块；

所述处理模块对所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据进行处理并将处理结果分别发送到控制中心和所述发布模块；

所述控制中心对所述处理结果进行存档；所述发布模块将所述处理结果发送到相应的有轨电车。

对于控制系统而言首先，立足于系统需求，信息采集功能模块从有轨电车车辆获取车辆运行数据，包括实时速度、加(减)速度、车辆位置、状态、车辆ID等信息；从交通信号控制机获取信号配时数据，包括信号周期、相位、信号灯状态等信息。获得的数据信息既有时间属性，同时又具有空间属性；既包括静态数据，又包括动态数据。

其次，通过信息处理模块，针对采集得到的信息数据，利用相关引导模型和算法生成优化的引导车速，完成信息的处理；同时，将数据信息通信传输至控制中心，进行数据存储备份。

最后，信息发布功能模块将优化后的车速引导信息发布至有轨电车车辆，通过车载显示终端提示给有轨电车车辆驾驶员，从而实现有轨电车车辆的车速引导，提高有轨电车车辆的运行效率。

如图1所示，所述控制方法的步骤如下：

A、引导开始，籍由所述车辆运行数据判断所述有轨电车是否进入控制区域；重复执行本步骤至所述有轨电车是否进入所述控制区域；

B、籍由所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据判断所述有轨电车行驶至下游交叉口的信号状态；

C、根据前一步骤的结果修正计算所述有轨电车的合理车速；

D、判断计算结果是否满足条件；重复执行步骤B至步骤D至计算结果满足条件；

E、籍由所述发布模块将计算结果发送到相应的有轨电车，调整车速；

F、控制所述有轨电车通过交叉口。

在某些优选的实施例中，所述步骤C中，所述修正计算是指，当步骤B得出的信号状态结果为：下游交叉口信号状态为红灯或者是绿灯时间不足状态时，籍由所述处理模块修正计算车辆合理速度，计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{f^{\′}}_1=\min \left(\max \right(0,T_{1rs}-T_{1ds}\left)\right),\\ {f^{\′}}_1\≥\min t_0,\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T_1rs为无引导条件下有轨电车车辆行驶至交叉口停车线时所遭遇通行相位的绿灯结束时刻，T_1ds为预测引导条件下有轨电车车辆到达下游交叉口停车线时刻，t₀为有轨电车通过该交叉口的时间。

其中，T_1ds计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{T}_{1ds}=T_1+\frac{L-\frac{V_1^2-V_0^2}{2s_{sd}}}{V_0}+\frac{V_1-V_0}{a_{sd}},\\ T_{1ds}\∈(T_{ngs},T_{nge}),\end{array}\right.---\left(2\right)$

式(1)和(2)中：

T₁：有轨电车车辆进入控制区域的时刻(s)；

V₀：现状行驶速度(m/s)；

V₁：本阶段有轨电车车辆的优化速度(m/s)；

a_sd：有轨电车平均加速度(m2/s)；

T_ngs：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯启亮时刻(s)；

T_nge：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯结束时刻(s)。

在某些实施例中，所述控制区域是距离下游交叉口500米的区域。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，其特征在于，所述控制系统包括信息采集模块、处理模块、发布模块；所述信息采集功能模块从有轨电车获取车辆运行数据，所述信息采集功能模块从交通信号控制机获取信号配时数据，所述信息采集功能模块从数据库中获取道路数据；所述信息采集模块将获取的所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据发送给所述处理模块；所述处理模块对所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据进行处理并将处理结果分别发送到控制中心和所述发布模块；所述控制中心对所述处理结果进行存档；所述发布模块将所述处理结果发送到相应的有轨电车；所述控制方法的步骤如下：

A、引导开始，籍由所述车辆运行数据判断所述有轨电车是否进入控制区域；重复执行本步骤至所述有轨电车是否进入所述控制区域；

B、籍由所述车辆运行数据、所述信号配时数据、所述道路数据判断所述有轨电车行驶至下游交叉口的信号状态；

C、根据前一步骤的结果修正计算所述有轨电车的合理车速；

D、判断计算结果是否满足条件；重复执行步骤B至步骤D至计算结果满足条件；

E、籍由所述发布模块将计算结果发送到相应的有轨电车，调整车速；

F、控制所述有轨电车通过交叉口。

2.根据权利要求1所述的一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，其特征在于，所述步骤C中，所述修正计算是指，当步骤B得出的信号状态结果为：下游交叉口信号状态为红灯或者是绿灯时间不足状态时，籍由所述处理模块修正计算车辆合理速度，计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{f^{\′}}_1=\min \left(\max \right(0,T_{1rs}-T_{1ds}\left)\right),\\ {f^{\′}}_1\≥\min t_0,\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T_1rs为无引导条件下有轨电车车辆行驶至交叉口停车线时所遭遇通行相位的绿灯结束时刻，T_1ds为预测引导条件下有轨电车车辆到达下游交叉口停车线时刻，t₀为有轨电车通过该交叉口的时间；

其中，T_1ds计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{T}_{1ds}=T_1+\frac{L-\frac{V_1^2-V_0^1}{2a_{sd}}}{V_0}+\frac{V_1-V_0}{a_{sd}},\\ T_{1ds}\∈\left(T_{ngs},T_{nge}\right)\end{array}\right.,---\left(2\right)$

式(1)和(2)中，

T₁：有轨电车车辆进入控制区域的时刻(s)；

V₀：现状行驶速度(m/s)；

V₁：本阶段有轨电车车辆的优化速度(m/s)；

a_sd：有轨电车平均加速度(m2/s)；

T_ngs：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯启亮时刻(s)；

T_nge：到达下游交叉口信号灯该周期的绿灯结束时刻(s)。

3.根据权利要求1所述的一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，其特征在于，所述车辆运行数据包括所述有轨电车的实时速度信息、加或减速度信息、车辆位置信息、状态信息、车辆ID信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，其特征在于，所述信号配时数据包括信号周期信息、相位信息、信号灯状态信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于有轨电车主动运行控制系统的交叉口通行控制方法，其特征在于，所述控制区域是距离下游交叉口500米的区域。