信号交叉口公交优先通行技术研究

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1、第一章绪论1．2．2交叉口信号控制技术在交叉口信号控制方面，自从19世纪，人们就开始研究交通信号对交叉口的控制。1868年在英国伦敦Westminster的街口出现了最早的交通信号灯。从此诞生了第一个信号交叉口，围绕着交叉口的研究在不断地深入展开。交通信号控制的技术形成从理论上分为四个阶段，并分别构成了一定的模式，它们分别是：原始模式、机械模式、生物模式、智能模式。在机械模式阶段，各功能模块采用简单的机械方式运行，完成固定功能，不能动态控制；生物模式阶段能实现在交通管理中的实时控制，不断适应最新交通状况；智能模式将人工智能方法、通信技术、定位技术、计算机网络技术、传感技术

2、等综合应用于交通系统，加强了道路、车辆和驾驶员三者之间的联系，控制系统达到智能化【121。目前国外较为完善的交通信号控制系统有TRANSYT系统、SCOOT系统、SCATS系统等。我国的城市交通控制系统方面的工作起步较晚，在七十年代后期北京市开始采用DJS．130型计算机进行了干道协调控制的研究。八十年代以来，一方面进行以改善城市交通为核心的UTSM技术研究；另一方面采取引进与开发相结合的方针，引进了一些城市道路交通控制系统。如：北京引进了SCOOT系统，上海引进了SCATS系统，深圳市引进了日本的控制系统等。文献[13，14]对公交专用道的规划和设计、设置标准、设置条件

3、以及标志标线等问题进行了一些探讨。而且我国的一些大城市，如北京、上海、广州、深圳等都在有条件的道路上开辟了公交专用道，取得了一定的效果。但是由于缺乏有效的理论作指导，仍存在着一些问题：如设置路段的选择具有一定的盲目性，标志标线不统一，没有与交叉口信号控制有效集成等问题。国内外针对信号交叉121公交优先信号控制的研究和应用相对要少一些，文献[6]中讨论了在模拟路边设立公交车辆检测器的情况下，不同交通流量和公交车发车间隔的最优控制策略，找到了使公交优先信号控制有效的交通流量和公交车发车间隔的闭值。文献【10]、[15]针对在交叉El设置预信号和公交优先进口道来实施公交优先的一

4、些问题和方法进行了分析和探讨，并进行了效益评价对比，结果表明：公共汽车的延误减少，但社会车辆的延误和左转车辆的行车距离略有增加。文献[161价绍了一种公交优先路口控制方案和两种可行的公交车辆检测方案，但没有给出具体的控制策略，在此基础上对控制策略进行更进一步的深入研究是很有必要的。文献[17]介绍了公交优先在国外的一些应用和发展前景。4长安大学硕士学位论文1．3本文研究的主要内容本文提出了一种在时间通行权(通过交叉口的平均车头时距)和空间通行权(公交专用进口道)上体现公交优先的控制技术系统的实施方案。在交叉口设置公交优先进口专用道可以实现公交车在空间通行权上的优先，通过在

5、有条件的交叉口上设置公交专用进口车道，可以实现公交车在这些交叉口的优先通行。但是，由于公交车本身的车流特性和其他车辆的车流特性决定，如果仅仅在空间上实行优先，而在时间通行权计算上与其他车辆相同，那么很有可能在通过交叉口的时候公交车辆造成二次延误，严重的情况会造成交叉口堵塞，影响交叉口的通行能力，甚至造成相邻路段的阻塞等等。因此，就需要一种与公交专用道相匹配，考虑公交车性能指标的交叉口信号控制系统，让公交车能最大能力的通过交叉口，实现公交优先的政策。在设置公交专用进口道的信号十字形交叉口，信号控制采用模糊推理系统的智能信号控制器，结合了交通警察指挥交通的经验，能够实现信号控

6、制的智能化。当有公交车要求通过交叉口时，系统根据检测到的公交车辆和社会车辆信息，按照不同的时间通行权换算成统一标准的模糊系统输入量，模糊信号控制系统根据检测到的输入量和控制规则自动调整输出的绿灯信号时间，尽量使排队等待的公交车全部通过交叉口，使公交乘客在交叉口的平均等待时间最小。当没有公交车辆要求通过交叉口时，系统根据社会车流量信息自动调整绿灯信号时间，使所有车辆在交叉口的平均等待时间最小。^为了检验该系统的理论正确性，利用计算机进行了仿真实验。仿真实验中，在相同的道路条件和车辆条件下，分别以设置公交专用进口道和没有设置的情况，以采用传统的定时信号控制方式和公交优先的智能

7、信号控制方式进行了仿真对比实验。仿真结果表明，该系统能很好的实现交叉口公交优先，减少车辆在交叉口的延误时间。第二章进口专用道的设计研究2．1概述公交专用道是指在较宽的车道上，用交通标线或硬质分离的方法划出一条车道作为公共汽车专用通道，在特定的时段内，供公共汽车行驶而不允许其他车辆通行【谌l。公共汽车载客容量大，人均占用道路面积较小，实施公共汽车专用道，可以在空间上为公共汽车提供足够的道路使用权和优先通行权，提高公共汽车的运行效率和服务质量，达到减少城市交通量的目的，从而使整个城市的交通服务质量得到改善，带来较大的社会效益。由于