CN108257393B - 基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路不设置路中过街安全岛时；或者，当路权专用公交通道布设在道路中间，且不在所述道路的行人过街位置设置设置站点，且所述道路不宜设置路中过街安全岛让行人在路中停留时；采用行人一次路段过街控制方法；当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路设置路中过街安全岛；或者，路权专用公交通道布设在道路中间，且所述道路的行人过街位置设置有上下客站台，且站台本身便是路中过街安全岛；采用行人二次路段过街控制方法。本发明在不影响路权专用公交正常通行的情况下，满足行人路中过街需求。

Description

基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法

技术领域

本发明涉及行人过街交通控制技术领域，特别涉及基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法。

背景技术

我国确立了优先发展公共交通的城市交通发展战略，为保障公共交通优先，许多城市建设了公交专用道，保障公共交通专用路权；优化了交叉口信号配时，保障公共交通交叉口优先通行权。其中，中运量公交(BRT、现代有轨电车、现代无轨电车等)具有中运量、路权专用的特点，能够满足大、中城市日益增长的公共交通客流需求，正在逐渐成为城市公共交通系统的重要组成部分。

为减少其他交通方式对公交专用路权的影响、保证其优先通行，常规公交专用道和中运量公交专用道一般布设在较高等级的城市道路上，采用路中或路侧专用路权，站台布置在道路交叉口出口道位置且采用路中岛式或路侧侧式的布置形式，并在道路交叉口采用一定交通组织方案，如信号优化、社会车辆禁止左转等。在道路交叉口处，路权专用公交可借助交叉口优化处理优先通行，上下客乘客可借助交叉口优化控制进行过街。

但在城市市政道路上，行人不仅有交叉口过街需求，还有路段过街的需求，以下两种情况，行人过街控制没有得到充分考虑：

(1)在与路权专用公交沿途相交的低等级道路上，为配合路权专用公交、保证其运营速度，其交通组织一般采用“右进右出”的形式，忽视了行人过街的需求，需要设置行人过街通道；此外，对于前后交叉口间距较大路段，根据我国《城市道路交通规划设计规范》在城市道路交通设计中行人过街通道间距以250至300m为宜的要求，需要在该路段设置路中过街通道，但为保证路权专用公交不受过街影响，未设置路段过街通道。

(2)对于前后交叉口间距较大的路段，且路中布设的路权专用公交在该路段设置了站点的情况下，站点的设置等于在该路段的路中增加了一处过街行人客流的生成点和吸引点，此处不仅有路权专用公交上下客过街需求，也有行人路段过街的需求，需要考虑路中过街控制。

然而，现有公交优先的信号控制多考虑在道路交叉口实施，对于路权专用公交优先的路中过街控制考虑较少。以上两种情况不同于一般道路交叉口的优化控制，因为此处不需要协调其他方向的交通流，仅需要考虑在公交优先通行条件下的行人路中过街。

而这里所谓的公交优先是指在保证公交以正常运行速度通行的条件下，利用公交离开路段过街设施后和到达路段过街设施前的时间间隙给与行人过街通行时间，从而达到满足行人过街需求且不影响公交运行的效果。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，实现的目的之一是在不影响路权专用公交正常通行的情况下，满足行人路中过街需求。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，步骤如下：

针对不同道路的过街路段选择采用行人一次路段过街控制方法或行人二次路段过街控制方法；

1.1当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路不设置路中过街安全岛；

或者，当路权专用公交通道布设在道路中间，且不在所述道路的行人过街位置设置站点，且所述道路不宜设置路中过街安全岛让行人在路中停留时；

1.2采用行人一次路段过街控制方法；

2.1当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路设置路中过街安全岛；

或者，路权专用公交通道布设在道路中间，且所述道路的行人过街位置设置有上下客站台，且站台本身便是路中过街安全岛；

2.2采用行人二次路段过街控制方法。

优选的，所述行人一次路段过街控制方法，步骤如下：

1.2.1、从所述行人站在所述道路的所述行人过街位置开始，将每一秒的时间t都作为等待当前时刻，且按照先后顺序分别与行人可过街时间条件t_green进行比对；

1.2.2、当符合条件时，继续后续步骤，否，则选取后一个所述等待当前时刻继续比对，同时提示所述行人等待，所述行人可过街时间条件t_green如下：

其中，l_w为所述路段宽度；v_p为行人步行平均速度为；

假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p；

l₁、l₂分别为路权专用公交从所述道路的两个交叉口驶到所述行人过街位置的距离；v_b为路权专用公交平均行驶速度；t′为两个交叉口信号灯的相位差；Δt为路权专用公交的发车间隔，M为路权专用公交到达所述行人过街位置之前的司机及行人心理安全时间；M'为公交离开之后行人的心理安全时间。

更优选的，所述M的取值范围为15至30秒。

更优选的，所述M'的取值范围为5至10秒。

更优选的，所述μ的取值范围为1.0至1.5。

优选的，所述行人二次路段过街控制方法，步骤如下：

2.2.1、从所述行人站在所述道路的所述行人过街位置开始，将每一秒的时间t都作为等待当前时刻，且按照先后顺序分别与行人可过街时间条件t_green进行比对；

2.2.2、当符合条件时，继续后续步骤，否，则选取后一个所述等待当前时刻继续比对，同时提示所述行人等待，所述行人可过街时间条件t_green如下：

对于上行方向：

对于下行方向：

其中，l_w为所述路段宽度；v_p为行人步行平均速度为；

假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p；

l₁为上行方向所述路权专用公交从所述道路的交叉口驶到所述行人过街位置的距离；l₂为下行方向所述路权专用公交从所述道路的交叉口驶到所述行人过街位置的距离；v_b为路权专用公交平均行驶速度；t为公交车辆从两个信号交叉口出发时刻的相位差；Δt为路权专用公交的发车间隔，M为路权专用公交到达所述行人过街位置之前的司机及行人心理安全时间；M'为公交离开之后行人的心理安全时间。

更优选的，所述M的取值范围为10至20秒。

更优选的，所述M′的取值范围为3至5秒。

更优选的，所述μ的取值范围为1.0至1.5。

本发明的有益效果：

(1)不影响路权专用公交正常通行

在保证不影响路权专用公交、特别是很多城市正在建设的中运量公交系统，正常运行的前提下提出了路段行人过街方案，即过街行人利用路权专用公交发车间隔和对向到达时间差等间隙进行过街行为，不对路权专用公交正常运行造成干扰，路权专用公交可以正常行驶速度通过路段行人过街设施处，能够很好的契合当前公交优先发展战略。

(2)满足行人路中过街需求

根据《城市道路交通规划设计规范》规定在城市道路交通设计中行人过街通道间距以250至300米为宜，因此对于间距较大的交叉口需要设置路中过街设施，但路权专用公交的存在一定程度上阻碍了设置路段过街设施的可行性。通过以上对两种通行路权专用公交路段的分析，给出了路段过街设施的设置方案，能够满足路段行人过街的需求，改善了慢行交通的出行环境。

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示出本发明一实施例的执行流程图。

图2示出本发明一实施例中采用行人一次路段过街控制方法的道路结构示意图。

图3示出本发明一实施例中采用行人一次路段过街控制方法的行人路段一次过街公交运行时空图。

图4示出本发明一实施例中采用行人一次路段过街控制方法的行人过街时段图。

图5示出本发明一实施例中采用行人二次路段过街控制方法的道路结构示意图。

图6示出本发明一实施例中采用行人二次路段过街控制方法的行人路段二次过街公交运行时空图。

图7示出本发明一实施例中采用行人二次路段过街控制方法的行人过街时段图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，步骤如下：

针对不同道路的过街路段选择采用行人一次路段过街控制方法或行人二次路段过街控制方法；

1.1当路权专用公交通道布设在道路两侧，且道路不设置路中过街安全岛；

或者，当路权专用公交通道布设在道路中间，且不在道路的行人过街位置设置站点，且道路不宜设置路中过街安全岛让行人在路中停留时；

1.2采用行人一次路段过街控制方法；

2.1当路权专用公交通道布设在道路两侧，且道路设置路中过街安全岛；

或者，路权专用公交通道布设在道路中间，且道路的行人过街位置设置有上下客站台，且站台本身便是路中过街安全岛；

2.2采用行人二次路段过街控制方法。

对于行人一次路段过街控制方法，其原理如下：

如图2所示，设路段长度为L，行人过街位置的前、后两个交叉口分别命名为1号和2号交叉口，路权专用公交从两个交叉口行驶到行人过街位置的距离分别为l₁、l₂，路权专用公交平均行驶速度为v_b，则路权专用公交从交叉口行驶至路段过街设施处需要的时间分别为t₁＝l₁/v_b，t₂＝l₂/v_b。

当1号和2号两个交叉口的相位差为t′时，t′为正值，且1号交叉口绿灯相位早于2号交叉口t′，即若从零时刻算起，路权专用公交从1号交叉口行驶到路段过街设施处的时刻为t₁，2号交叉口路权专用公交行驶到路中过街设施处的时刻为(t₂+t′)。

当设路权专用公交的发车间隔为Δt，路权专用公交到达之前的司机及行人心理安全时间为M(经验值一般取10至20s)，路权专用公交离开之后行人的心理安全时间为M′(经验值一般取3至5s)；M和M′分别指在公交到达路段过街设施之前的M时间段里，司机不会因为前方有路中行人过街而减速，行人也不会因为公交即将到达而感觉危险；在公交离开后的M′时间段里，行人不会因为公交距离过街设施太近而感觉不安全；所以，将M+M′定义为路权专用公交通过该路中过街设施处所需要的时间，在该时间段内，行人不能进行过街行为。

根据上述分析，可以得到如图3所示，行人路段一次过街公交运行时空图，这种状态可用以下方程式标示(这里定义从1号交叉口到2号交叉口为上行方向，2号交叉口到1号交叉口为下行方向)：

对于上行方向：

对于下行方向：

根据上述函数关系式，可以行人过街可借助的时间空挡t_空：

若路段宽度为l_w，行人步行平均速度为v_p，假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p。

判断路权专用公交时间空挡和t_p之间的大小关系，若时间空挡小于t_p，则等待下一次空挡，若时间空挡大于t_p，则可利用该空挡插入行人路段过街相位，插入长度为t_p时间，由此得出如图4所示的行人可过街时间t_green为：

对于行人二次路段过街控制方法，其原理如下：

如图5所示，设路段长度为l，行人过街位置的前、后两个交叉口分别命名为1号和2号交叉口，路权专用公交从两个交叉口行驶到行人过街位置的距离分别为l₁、l₂，路权专用公交平均行驶速度为v_b，则路权专用公交从交叉口行驶至路段过街设施处需要的时间分别为t₁＝l₁/v_b，t₂＝l₂/v_b。

当1号和2号两个交叉口的相位差为t′时，t′为正值，且1号交叉口绿灯相位早于2号交叉口t′，即若从零时刻算起，路权专用公交从1号交叉口行驶到路段过街设施处的时刻为t₁，2号交叉口路权专用公交行驶到路中过街设施处的时刻为(t₂+t′)。

路权专用公交在路中站台上下客所需要的时间可由上下客乘客数量确定，考虑到大小客流的波动，这里取上下客平均需要时间的较大值，为t_客。

当设路权专用公交的发车间隔为Δt，路权专用公交到达之前的司机及行人心理安全时间为M(经验值一般取10至20s)，路权专用公交离开之后行人的心理安全时间为M′(经验值一般取3至5s)；M和M′分别指在公交到达路段过街设施之前的M时间段里，司机不会因为前方有路中行人过街而减速，行人也不会因为公交即将到达而感觉危险；在公交离开后的M′时间段里，行人不会因为公交距离过街设施太近而感觉不安全；所以，将M+t_客+M定义为路权专用公交通过该路中过街设施处所需要的时间，在该时间段内，行人不能进行过街行为。

根据上述分析，可以得到如图6所示，行人路段一次过街公交运行时空图，这种状态可用以下方程式标示(这里定义从1号交叉口到2号交叉口为上行方向，2号交叉口到1号交叉口为下行方向)：

针对上行方向：

针对下行方向：

若路段宽度为l_w，行人步行平均速度为v_p，假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p。

判断路权专用公交时间空挡和t_p之间的大小关系，若时间空挡小于t_p，则等待下一次空挡，若时间空挡大于t_p，则可利用该空挡插入行人路段过街相位，插入长度为t_p时间，由此得出如图7所示的行人可过街时间t_green为：

针对上行方向：

针对下行方向：

例如，某路段L＝600m，该路段未设置路中公交车站，但设有有行人路段一次过街设施，其中l₁＝l₂＝300m，公交车速v_b＝10m/s,路段宽度l_w＝20m，行人过街速度v_p＝1.0m/s，行人过街修正系数μ＝1.5，安全时间M＝30s，安全时间M'＝10s，相位差t′＝60s，发车间隔Δt＝150s。

设上行车辆从上一交叉口出发时刻为0时刻，则：

上行方向可利用时间空挡为：(40+n*150)到(n+1)*150s,(n＝0,1,2…)

下行方向可利用时间空挡为：(0+n*150)到(60+n*150)s，(100+n*150)到(n+1)*150s，(n＝0,1,2…)

行人一次过街需要时间为：30s。

因此，允许行人一次过街的时间段t_green为：(100+n*150)到(n+1)*150s，(n＝0,1,2…)。

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 (8)

1.基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，步骤如下：

针对不同道路的过街路段选择采用行人一次路段过街控制方法或行人二次路段过街控制方法；

1.1当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路不设置路中过街安全岛；

或者，当路权专用公交通道布设在道路中间，且不在所述道路的行人过街位置设置站点，且所述道路不宜设置路中过街安全岛让行人在路中停留时；

1.2采用行人一次路段过街控制方法；所述行人一次路段过街控制方法，步骤如下：

1.2.1、从所述行人站在所述道路的所述行人过街位置开始，将每一秒的时间t都作为等待当前时刻，且按照先后顺序分别与行人可过街时间条件t_green进行比对；

1.2.2、当符合条件时，继续后续步骤，否，则选取后一个所述等待当前时刻继续比对，同时提示所述行人等待，所述行人可过街时间条件t_green如下：

其中，l_w为所述路段宽度；v_p为行人步行平均速度为；

假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p；

l₁、l₂分别为路权专用公交从所述道路的两个交叉口驶到所述行人过街位置的距离；v_b为路权专用公交平均行驶速度；t′为两个交叉口信号灯的相位差；Δt为路权专用公交的发车间隔，M为路权专用公交到达所述行人过街位置之前的司机及行人心理安全时间；M′为公交离开之后行人的心理安全时间；

2.1当路权专用公交通道布设在所述道路两侧，且所述道路设置路中过街安全岛；

或者，路权专用公交通道布设在道路中间，且所述道路的行人过街位置设置有上下客站台，且站台本身便是路中过街安全岛；

2.2采用行人二次路段过街控制方法。

2.根据权利要求1所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述M的取值范围为10至20秒。

3.根据权利要求1所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述M′的取值范围为3至5秒。

4.根据权利要求1所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述μ的取值范围为1.0至1.5。

5.根据权利要求1所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述行人二次路段过街控制方法，步骤如下：

2.2.1、从所述行人站在所述道路的所述行人过街位置开始，将每一秒的时间t都作为等待当前时刻，且按照先后顺序分别与行人可过街时间条件t_green进行比对；

2.2.2、当符合条件时，继续后续步骤，否，则选取后一个所述等待当前时刻继续比对，同时提示所述行人等待，所述行人可过街时间条件t_green如下：

上行方向：

下行方向：

其中，l_w为所述路段宽度；v_p为行人步行平均速度为；

假设所有行人同时启动过街，过街时间修正系数为μ，则行人过街需要的时间为t_p＝μl_w/v_p；

l₁为上行方向所述路权专用公交从所述道路的交叉口驶到所述行人过街位置的距离；l₂为下行方向所述路权专用公交从所述道路的交叉口驶到所述行人过街位置的距离；v_b为路权专用公交平均行驶速度；t′为两个交叉口信号灯的相位差；Δt为路权专用公交的发车间隔，M为路权专用公交到达所述行人过街位置之前的司机及行人心理安全时间；M′为公交离开之后行人的心理安全时间。

6.根据权利要求5所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述M的取值范围为15至30秒。

7.根据权利要求5所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述M′的取值范围为5至10秒。

8.根据权利要求5所述的基于地面公共交通优先通行的行人路段过街控制方法，其特征在于，所述μ的取值范围为1.0至1.5。

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