CN110232829A - 一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法 - Google Patents

Abstract

一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，包括：步骤1，定义VMS到交叉口停车线前的路段为空间片S；步骤2，计算车道允许借用基础时间片T_lq；步骤3，如果当前相位为红灯时，进入步骤4；如果当前相位为绿灯时，进入步骤6；步骤4，当前相位信号为红灯，判断成立与否，当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤5；步骤5，判断成立与否；步骤6，当前相位信号为绿灯，判断成立与否；步骤7，判断成立与否；步骤8，判断当前相位是否结束？如果是，返回步骤1。本发明将空闲的公交专用进口道道路资源共享于社会交通，实现交叉口处道路资源的优化配置。

Description

一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法

技术领域

本发明涉及一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，属于智能交通领域。

背景技术

现代化城市发展进程中，人口和机动车保有量迅猛增加，激发了交通需求的快速增长，城市交通问题日益凸显，成为制约城市、社会经济、环境等可持续发展的瓶颈。交通拥堵呈现蔓延和常态化的趋势，严重影响人们的日常生活。推行公交优先战略是缓解我国城市交通拥堵和空气污染的有效途径。其中交叉口公交专用进口道是城市道路中较为常见的公交优先设施，能够极大的提高公交在交叉口处的通行优先权。

然而随着城市道路资源日趋紧缺，交通拥堵日益严重，尤其在交叉口处，拥挤不堪的普通车道进口道和空闲的公交专用进口道呈现出了强烈对比。公交专用进口道由于只允许公交通行，虽然可以保证公交的通行优先权，但存在时段性闲置现象，造成了道路资源的浪费，并引起部分公众舆论的质疑。如何缓解交叉口处车道利用率与公交优先的矛盾，在保证公交车在交叉口处时间上和空间上的通行优先权的同时，最大限度挖掘现有道路资源，是一个亟待解决的问题。

因此，发明一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，用于设计一种动态交叉口公交专用进口道，在保证交叉口通行公交优先的前提下，将空闲的公交专用进口道道路资源共享于社会交通，实现交叉口处道路资源的优化配置，具有十分重大的社会价值和工程意义。

发明内容

为了缓解交叉口处车道利用率与公交优先的矛盾，在保证公交车在交叉口处通行优先权的同时最大限度挖掘现有道路资源，本发明提供了一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法。

由于城市交叉口信号涉及区域协调控制，本发明不干扰交叉口信号变化，公交专用进口道控制信号随交叉口信号协同变化，以尽量减少对社会交通的干扰。

本发明的技术方案为：一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，设置可变信息显示板(Variable Message Signs，VMS)位于交叉口公交专用进口道交织区前40～80m，用于指示社会车辆当前时刻是否允许使用公交专用进口道，执行以下步骤：

步骤1，定义VMS到交叉口停车线前的路段为空间片S。获取该空间片内公交专用进口道对应车道的不同类型车辆的预测行程时间和其中为公交车的空间片行程时间，为社会车辆的空间片行程时间。获取进口道的当前时刻交叉口相位及对应的相位剩余时间，即红灯剩余时间或绿灯剩余时间信号周期T_cycle，红灯相位时长红灯期间排队消散时间T_queue。

步骤2，计算车道允许借用基础时间片T_lq，如式(1)：

判断T_lq>0？只有当T_lq大于0时，说明社会车辆在该空间片路段内借道不会干扰到公交车的正常行驶，进口道空间片路段才有可能对社会车辆开放。

当T_lq>0时，进入步骤3，否则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤3，如果当前相位为红灯(注意，本发明把黄灯相位也归为红灯相位当中)时，进入步骤4；如果当前相位为绿灯时，进入步骤6。

步骤4，当前相位信号为红灯，判断其中mod()为取余数运算。

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤5。

步骤5，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤6，当前相位信号为绿灯，判断成立与否。

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车道借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤7；

步骤7，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤8，判断当前相位是否结束？如果是，返回步骤1。

本发明的有益效果是：提供了一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，在不干扰交叉口信号变化和保证公交优先通行的前提下，将空闲的公交专用进口道道路资源共享于社会交通，实现交叉口处道路资源的优化配置，对推行公交优先和缓解城市拥堵具有十分重大的社会价值和工程意义。

附图说明

图1是本发明的可变信息显示板VMS的位置和空间片S示意图。

图2是本发明的交叉口动态共享公交专用进口道的信号逻辑控制流程图。

具体实施方法

以下结合附图对本发明作进一步描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1～图2，本发明的技术方案为一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，设置可变信息显示板(Variable MessageSigns，VMS)位于交叉口公交专用进口道交织区前40～80m，用于指示社会车辆当前时刻是否允许使用公交专用进口道，见图1，执行以下步骤：

步骤1，定义VMS到交叉口停车线前的路段为空间片S，如图1所示。获取该空间片内公交专用进口道对应车道的不同类型车辆的预测行程时间和其中为公交车的空间片行程时间，为社会车辆的空间片行程时间。获取进口道的当前时刻交叉口相位及对应的相位剩余时间(红灯剩余时间)/(绿灯剩余时间)，信号周期T_cycle，红灯相位时长红灯期间排队消散时间T_queue。

步骤2，计算车道允许借用基础时间片T_lq，如式(1)：

判断T_lq>0？只有当T_lq大于0时，说明社会车辆在该空间片路段内借道不会干扰到公交车的正常行驶，进口道空间片路段才有可能对社会车辆开放。

当T_lq>0时，进入步骤3，否则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤3，如果当前相位为红灯(注意，本发明把黄灯相位也归为红灯相位当中)时，进入步骤4；如果当前相位为绿灯时，进入步骤6。

步骤4，当前相位信号为红灯，判断成立与否，其中mod()为取余数运算。

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤5。

步骤5，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤6，当前相位信号为绿灯，判断成立与否；

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车道借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤7。

步骤7，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”。

步骤8，判断当前相位是否结束？如果是，返回步骤1。

以上的交叉口动态共享公交专用进口道的信号逻辑控制流程如图2所示。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (1)

1.一种交叉口动态共享公交专用进口道的信号控制方法，其特征在于：设置可变信息显示板VMS位于交叉口公交专用进口道交织区前40～80m，用于指示社会车辆当前时刻是否允许使用公交专用进口道，再执行以下步骤：

步骤1，定义VMS到交叉口停车线前的路段为空间片S，；获取该空间片内公交专用进口道对应车道的不同类型车辆的预测行程时间和其中为公交车的空间片行程时间，为社会车辆的空间片行程时间；获取进口道的当前时刻交叉口相位及对应的相位剩余时间，即红灯剩余时间或绿灯剩余时间信号周期T_cycle，红灯相位时长红灯期间排队消散时间T_queue；

步骤2，计算车道允许借用基础时间片T_lq，如式(1)：

判断T_lq>0？只有当T_lq大于0时，说明社会车辆在该空间片路段内借道不会干扰到公交车的正常行驶，进口道空间片路段才有可能对社会车辆开放；

当T_lq>0时，进入步骤3，否则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”；

步骤3，如果当前相位为红灯时，进入步骤4；如果当前相位为绿灯时，进入步骤6；

步骤4，当前相位信号为红灯，判断成立与否，其中mod()为取余数运算；

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤5；

步骤5，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”；

步骤6，当前相位信号为绿灯，判断成立与否；

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为绿灯，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车道借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆行驶至交叉口处时的相位为红灯，进入步骤7；

步骤7，判断成立与否；

当时，说明社会车辆能在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则允许社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“允许社会车辆借道公交专用进口道”，并且VMS显示允许借道的时间T_allow计算如下：

当时，说明社会车辆无法在公交车到达交叉口之前驶离公交专用进口道，则禁止社会车辆借道公交专用进口道，VMS显示“禁止社会车辆借道公交专用进口道”；

步骤8，判断当前相位是否结束？如果是，返回步骤1。