CN109102705B - 有轨电车与公交共线控制方法 - Google Patents

有轨电车与公交共线控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了有轨电车与公交共线控制方法，以半封闭路权形式运行；首先，采集包括采集有轨电车及其共线运营的公交的交通供给、交通需求、信号控制方案和有轨及接入公交特性的数据；然后判断有轨电车与公交之间是否能进行共线运营，若是，则表示所述有轨电车与所述公交之间满足共线运营要求；若否，则表示有轨电车与公交之间不能进行共线运营，有轨电车为独立路权；根据共线运营的公交与有轨电车的通行相位采用不同方程组计算接入公交的通行时间窗，最后计算可进入接入公交数量。本发明的应用，在有轨电车速度、准点率与轨道使用效率、接驳公交服务水平之间找到平衡点，在提高有轨电车车道利用率的同时不影响有轨电车运行的效率及安全性。

Description

有轨电车与公交共线控制方法
技术领域
本发明涉及公共交通技术领域，特别涉及有轨电车与公交共线控制方法。
背景技术
在现有技术中，根据有轨电车行驶空间的封闭程度，路权形式分为封闭路权、半封闭路权和混合路权。
半封闭路权是指现代有轨电车路段与其它交通方式之间用划线或物理隔离措施，如路缘石或栅栏等，但在交叉口现代有轨电车与其他交通之间采用平面交叉。
在半封闭路权模式下，分析有轨电车与其它公共交通是否共用有轨电车车道的优缺点。
其中，不共用车道的优点在于有轨电车独立路权，运行不受其他车辆干扰，运营速度及准点率保障度高；缺点在于有轨电车车道(轨道)资源的相对浪费，且增加与其他公共交通的换乘时间。
而共用车道的优点在于共用路权，提高通道客运能力，通过与其他公共交通的无缝接入，提高有轨电车的乘客服务水平和吸引力，拓展有轨电车的服务半径；缺点在于有轨电车路权非专用，受其他交通运行干扰，可能影响有轨电车运行速度及准点率。
因此，急需一种有轨电车与公交共线控制方法，弥补现有技术的不足。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供有轨电车与公交共线控制方法，实现的目的之一是在有轨电车速度、准点率与轨道使用效率、接驳公交服务水平之间找到平衡点，在提高有轨电车车道利用率的同时不影响有轨电车运行的效率及安全性。
为实现上述目的，本发明公开了有轨电车与公交共线控制方法，所述有轨电车以半封闭路权形式运行；步骤如下：
a.采集数据，采集包括有轨电车，及其共线运营的公交的交通供给、交通需求、信号控制方案和有轨及接入公交特性这几方面的数据；
b.判断所述有轨电车与所述公交之间是否能进行共线运营，判断公式如下：有轨电车发车间隔是否大于等于有轨电车通行交叉口信号周期的两倍；若是，则表示所述有轨电车与所述公交之间满足共线运营要求；若否，则表示所述有轨电车与所述公交之间不能进行共线运营，有轨电车为独立路权；
c.判断所述共线运营的公交与所述有轨电车的通行相位是否相同：若是，则采用接入公交与有轨电车同相位方程组计算接入公交的通行时间窗,所述接入公交的通行时间窗
Figure GDA0002733210920000021
即Twindow的值为允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure GDA0002733210920000022
中有轨电车通行相位的绿灯时长；
若否，则采用接入公交与有轨电车不同相位方程组计算接入公交的通行时间窗,所述接入公交的通行时间窗
Figure GDA0002733210920000023
即Twindow的值为允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure GDA0002733210920000024
中有轨电车通行相位的红灯时长；
允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure GDA0002733210920000025
的计算公式如下：
Figure GDA0002733210920000026
Tsafe＝Ssafe/Vtram；
Ssafe＝max(Se，Li)；
Figure GDA0002733210920000027
其中：Gaptram：为连续两列有轨电车中无有轨电车通行周期的时间之和，单位：s；
Tsafe：为有轨电车与下游接入公交安全时间长度，单位：s；
Ssafe：为有轨电车与下游接入公交安全空间距离，单位：m；
Se：为有轨电车追上接入公交所需距离，根据有轨电车及公交车加速性能测算，取392m；
Li：有轨电车主线间隔节点距离(节点指交叉口及站点)，单位：m；
li：为i节点与i-1节点距离，单位：m；
Vtram：为有轨电车最大运行速度，单位：m/s；
tstop：为接入公交停站时间，单位：s；
d.计算可进入接入公交数量，计算公式如下：
Figure GDA0002733210920000031
其中，Nbus：单位小时可进入公交数，单位：辆；
Gaptram：为连续两列有轨电车中无有轨电车通行周期的时间之和，单位：s；
N：时间窗内所述有轨电车通行交叉口信号周期的周期数；
Twindow：时间窗时长，单位：s；
GapbusS：接入公交饱和车头时距，单位：s。
优选的，在所述步骤b中，还包括判断允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure GDA0002733210920000032
是否大于“0”，若是，则表示所述有轨电车与所述公交之间满足共线运营要求；若否，则结束整个流程，并将相应有轨电车标注为不可与其它公交共用车道，有轨电车为独立路权。
优选的，所述交通供给方面的数据包括所述有轨电车的长度、所述接入公交的长度。
优选的，所述交通需求方面的数据包括所述有轨电车编组及发车频率、列车定员、高峰小时列车对数和高峰小时行车间隔。
优选的，所述信号控制方案方面的数据包括所述有轨电车的信号周期。
优选的，所述有轨及接入公交特性方面的数据包括所述有轨电车的最高运行速度、平均起动加速度、常用平均制动减速度、紧急平均制动减速度、列车过交叉口速度，以及所述接入公交的最高运行速度、平均起动加速度、常用平均制动减速度、接入公交过交叉口速度。
本发明的有益效果：
1.通过本发明的应用，在有轨电车速度、准点率与轨道使用效率、接驳公交服务水平之间找到平衡点，在提高有轨电车车道利用率的同时不影响有轨电车运行的效率及安全性。
2.本发明计算简便，能够精确、高效的对需要实行有轨电车与公交共线运营的线路进行测试，有效控制接驳公交进入时间。
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流程图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，以某市有轨电车一号线首期工程。
有轨电车，及其共线运营的公交的交通供给、交通需求、信号控制方案和有轨及接入公交特性这几方面的数据如下：
1、交通供给方面的数据：
有轨电车长度为32m，接入公交长度为14m，同一站点可同时容纳一辆有轨电车及两辆接入公交停靠。
2、交通需求方面的数据：
与信号配时相同，社会车辆流量按照预测年初期流量输入。有轨电车编组及发车频率除按照初设文本的初期、近期输入外(见表1)，增加发车间隔较大情况分析。有轨电车发车间隔测试方案包括3min、5min、10min三种情况。
表1设计运输能力表
Figure GDA0002733210920000051
3、信号控制方案方面的数据：信号周期为150s。
4、有轨及接入公交特性方面的数据：
有轨电车特性如下：
1)最高运行速度：70km/h；
2)平均起动加速度(0-70km/h)≥0.7m/s2；
3)常用平均制动减速度(70km/h-0)≥1.2m/s2；
4)紧急平均制动减速度：≥2.8m/s2；
5)列车过交叉口速度：根据《城市道路设计规范》规定，交叉口内的计算行车速度应按各级道路计算行车速度的0.5～0.7倍计算，直行车取大值，转弯车取小值。考虑到有轨电车的制动距离大于普通社会车辆，为保证运营的安全性，有轨电车在交叉口的直行通过的限速取30km/h，转弯则按轨道及道岔要求限速通过，最大不超过30km/h。
接入公交特性如下：
按照常规公交特性进行接入公交参数设定，具体数据如下。
1)最高运行速度：50km/h；与道路设计车速相同；
2)平均起动加速度(0-50km/h)≥1.2m/s2；
3)常用平均制动减速度(50km/h-0)≥0.9m/s2；
4)接入公交过交叉口速度：与有轨电车相同，在交叉口的直行通过的限速取30km/h，转弯则按轨道及道岔要求限速通过，最大不超过30km/h。
根据上述数据计算可接入的所述共线运营的公交的数量；
可进入公交数量的计算，按照可接入公交数量分析公式计算，信号周期150s，有轨电车发车频率3min、5min、10min时，接入公交时间窗，可进入公交数量计算如表2所示。
表2可接入公交数量
Figure GDA0002733210920000061
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 (6)

1.有轨电车与公交共线控制方法，所述有轨电车以半封闭路权形式运行；步骤如下：
a.采集数据，采集包括有轨电车，及其共线运营的公交的交通供给、交通需求、信号控制方案和有轨及接入公交特性这几方面的数据；
b.判断所述有轨电车与所述公交之间是否能进行共线运营，判断公式如下：
有轨电车发车间隔是否大于等于有轨电车通行交叉口信号周期的两倍；
若是，则表示所述有轨电车与所述公交之间满足共线运营要求；若否，
则表示所述有轨电车与所述公交之间不能进行共线运营，有轨电车为独立路权；
c.判断所述共线运营的公交与所述有轨电车的通行相位是否相同；
若是，则采用接入公交与有轨电车同相位方程组计算接入公交的通行时间窗,所述接入公交的通行时间窗
Figure FDA0002733210910000011
即Twindow的值为允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure FDA0002733210910000012
中有轨电车通行相位的绿灯时长；
若否，则采用接入公交与有轨电车不同相位方程组计算接入公交的通行时间窗,所述接入公交的通行时间窗
Figure FDA0002733210910000013
即Twindow的值为允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure FDA0002733210910000014
中有轨电车通行相位的红灯时长；
允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure FDA0002733210910000015
的计算公式如下：
Figure FDA0002733210910000016
Tsafe＝Ssafe/Vtram；
Ssafe＝max(Se，Li)；
Figure FDA0002733210910000017
其中：Gaptram：为连续两列有轨电车中无有轨电车通行周期的时间之和，单位：s；
Tsafe：为有轨电车与下游接入公交安全时间长度，单位：s；
Ssafe：为有轨电车与下游接入公交安全空间距离，单位：m；
Se：为有轨电车追上接入公交所需距离，根据有轨电车及公交车加速性能测算，取392m；
Li：有轨电车主线间隔节点距离(节点指交叉口及站点)，单位：m；
li：为i节点与i-1节点距离，单位：m；
Vtram：为有轨电车最大运行速度，单位：m/s；
tstop：为接入公交停站时间，单位：s；
d.计算可进入接入公交数量，计算公式如下：
Figure FDA0002733210910000021
其中，Nbus：单位小时可进入公交数，单位：辆；
Gaptram：为连续两列有轨电车中无有轨电车通行周期的时间之和，单位：s；
N：时间窗内所述有轨电车通行交叉口信号周期的周期数；
Twindow：时间窗时长，单位：s；
GapbusS：接入公交饱和车头时距，单位：s。
2.根据权利要求1所述的有轨电车与公交共线控制方法，其特征在于，在所述步骤b中，还包括判断允许接入公交通行的全部时间间隔
Figure FDA0002733210910000022
是否大于“0”，若是，则表示所述有轨电车与所述公交之间满足共线运营要求；若否，则结束整个流程，并将相应有轨电车标注为不可与其它公交共用车道，有轨电车为独立路权。
3.根据权利要求1所述的有轨电车与公交共线控制方法，其特征在于，所述交通供给方面的数据包括所述有轨电车的长度、所述接入公交的长度。
4.根据权利要求1所述的有轨电车与公交共线控制方法，其特征在于，所述交通需求方面的数据包括所述有轨电车编组及发车频率、列车定员、高峰小时列车对数和高峰小时行车间隔。
5.根据权利要求1所述的有轨电车与公交共线控制方法，其特征在于，所述信号控制方案方面的数据包括所述有轨电车的信号周期。
6.根据权利要求1所述的有轨电车与公交共线控制方法，其特征在于，所述有轨及接入公交特性方面的数据包括所述有轨电车的最高运行速度、平均起动加速度、常用平均制动减速度、紧急平均制动减速度、列车过交叉口速度，以及所述接入公交的最高运行速度、平均起动加速度、常用平均制动减速度、接入公交过交叉口速度。
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