《先进的交通工具

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《先进的交通工具/2021年/文章
特殊的问题

在智能交通安全,连接的环境

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2021年 |文章的ID 6624130 | https://doi.org/10.1155/2021/6624130

履梁、云小Yun-Pang Flotterod, 一个重叠的阶段优化公交信号优先控制方法下双向城市干道信号协调”,《先进的交通工具, 卷。2021年, 文章的ID6624130, 13 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/6624130

一个重叠的阶段优化公交信号优先控制方法下双向城市干道信号协调

学术编辑器:赵忠祥冯
收到了 2020年10月13日
修改后的 08年2月2021年
接受 2021年2月13日
发表 2021年3月26日

文摘

考虑的十字路口的交通量分布不均匀对城市干道,本文旨在最小化整体旅客延迟(公共汽车和私人车辆)在十字路口和确定该方法的适用条件与现场数据。重叠分阶段控制逻辑及公交优先信号控制算法下双向信号协调提出了主干道。车辆的能力和入住率的公共汽车和轿车被认为是评价方法的性能。进行了现场试验在两个主要路口的公路干线在合肥,中国。检查测试数据,该方法和可能的影响因素进行了分析确定相应的适用条件。分析结果表明,重叠的阶段的应用有助于提供一个相对灵活的信号控制不同的十字路口的交通需求。相比传统的阶段,它isof更多现实意义考虑重叠阶段和应用bussignal双向信号协调根据条件下优先级控制的城市干道交通十字路口的volumedistribution不均。该方法可以有效地减少总乘客在城市干道交叉口延误在特定的适用条件。可能的影响因素方法适用性确认。验证,公交信号优先控制双向信号协调下,基于重叠的阶段,更有利于提高城市干道交通效率。 Regarding the influencing factors and the applicability of the proposed method, the results show that not all situations are conducive to decreasing passenger delay at intersections. The proposed method should be applied under certain applicable conditions and principles in order to efficiently and effectively improve the traffic efficiency on arterial roads.

1。介绍

许多城市的交通堵塞越来越普遍(1,2),和蓬勃发展快速公共交通是一个有效的方法来提高公共交通的吸引力,这是减轻交通负担具有重要意义在城市实施公交优先战略在国家层面。自适应城市交通公交优先信号控制系统研究了多年。不同的方法已经被提出,并帮助降低公交车的等待时间,确保公交时刻表守时,并保持班车进展。例如,王et al。3)提出了一种信号优先控制方法对快速公交(BRT)根据最优综合交通效率。这个方法可以有效地提高快速公交的运行效率,而非优先的交通阶段是影响较小。郭和张4)开发了一种新的交通信号优先控制模型,基于乘客延误。这个模型,适当的周期长度也可以派生目的最小化总乘客十字路口的延迟。相应的车辆平均延误和乘客延误/十字路口可以相应地减少到一定程度。尽管这些研究集中在孤立的十字路口,他们是有价值的调查公交信号优先控制的影响交通效率和延迟在每个阶段在一个给定的十字路口。

然而,上述方法的焦点,而在孤立交叉口公交信号优先,不能进一步提高公共汽车沿着主干道的整体运营效率。因为在每个路口交通状况也会影响它毗邻路口交通运营。这种影响将进一步蔓延至整个网络。因此非常重要研究公交信号优先控制方法下的信号协调干线公路(5]。一般来说,有两个公交信号优先控制策略下的信号协调干线道路,即。,被动优先控制(PPC)和主动优先级控制(APC)。Cai和王6)提出了一个综合方案,公交优先考虑变速指导。基于给定的历史数据,如现有的公交需求,车站位置,和周围的交通状况,可以显著减少总线延迟指导公共汽车在一个适当的和精确的速度,和停止由公车的数量最小化。元(7)应用MATLAB图形方法协调公共汽车和私人车辆的交通信号。同步绿波协调公共汽车和私人车辆进行协调后实现了两次。上述方法属于PPC战略,相对容易实现的方法相比,基于APC控制策略。然而,PPC-based方法专注于减少公交出行时间和延误协调方向和不重视其他驾驶方向相应的影响。APC的策略,实时公交信号优先控制可以实现通过使用传感器技术,如地面检测和车辆视频检测、无线通信技术、无线传感器网络、车载自组网等(8,9]。徐et al。10)开发了一个先进的信号优先沿着动脉BRT系统的技术,允许信号协调。采用目标是加快BRT车辆的运营速度和减少交通信号优先级一般的负面影响。验证了该方法的有效性,仿真研究。然而,这种方法有一个缺点,即。,the algorithm is not suitable when overlapping phases exist. Wang [11)应用的延迟控制和补偿机制的实现公交优先策略下动脉信号和模拟的方法各自视觉代理编程(VAP)模型。然而,对交通的影响在noncoordinated和非优先方向并不在他们的研究分析。高et al。12指定一个双层框架实现公交信号优先信号协调下干线公路。在他们提出的框架中,策略的绿色时间延长,绿灯时间推进。然而,仿真结果表明,整体在分析公路干线车辆延误增加。Bie et al。13)也用绿色时间延长和绿色时间提前实现公交优先控制在一个公路干线,发现多相公交信号优先级策略可以降低整体网络延迟更重要。为了减少对私家车的影响在十字路口,两个(12,13)采用APC策略、绿色时间扩展和绿色。整个十字路口的车辆延误也被认为是。然而,相应的算法不考虑重叠的情况阶段和阶段是基于传统的信号,通常适用于十字路口的交通分布均匀时的情况。十字路口的交通分配不均存在时,传统的阶段计划将不可避免地导致绿色的浪费时间和车辆的增加延迟。

Cai et al。14)提出了一个灵活的网络交通信号阶段的过渡结构,使用重叠的阶段。在他们的研究中,重叠的阶段是单向通过,左转交通的过渡阶段和应用来满足控制十字路口的交通流分布不均。阶段之间放置一个重叠的阶段通过和左转交通流双向如果这样相存在于信号时间计划。基于这一阶段结构,一个孤立交叉口公交信号优先控制策略进一步研究[15]。然而,只有少数研究公交信号优先控制下双向信号协调考虑阶段结合重叠的阶段。

在评价方面,交通效率和车辆延误主要是作为关键绩效指标。然而,由于车辆容量之间的明显差异的公共汽车和私家车,在路口路口公交优先的最终目的是减少乘客的延迟和优化系统的效率,和车辆延误指标不能反映交通以人为本的管理哲学(16,18]。郭和张4)应用乘客延误相当的主要指标反映公交优先的好处。此外,更少的实际数据为基础分析了关于乘客延误的变化在每个十字路口的方向。陈和严19)提出了一个计算方法乘客十字路口的延迟。

此外,公交优先控制信号调整信号协调下沿着主干道受到许多条件/约束。十字路口的车辆总延误可能不会减少在所有情况下。因此,相关影响因素应根据实际测试数据进行了分析。的适用条件应该提出相应的方法。

本文以上发现的问题和发展公交信号优先控制方法下的双向信号协调干线公路。而且,一个真正的野外研究也进行了为了检验该方法的性能,在实践中相关的适用性。本文的其余部分组织如下。第二节介绍了公交优先控制逻辑与重叠的阶段,公交信号优先的多相控制算法,和旅客延迟估计。第三节介绍了测试和结果在两个主要路口公路干线。适用性的分析方法提出了在第四节讨论。最后,第五部分总结了本文的主要结果。

2。方法

该方法由三部分组成,即,the bus priority control logic with the overlapping phase, the multiphase control algorithm for bus signal priority, and the passenger delay estimation. They are explained in detail as follows.

2.1。公交优先控制逻辑与重叠的阶段

考虑的十字路口的交通流量分布不均匀,各自的信号阶段应该相对灵活。因此,重叠的概念阶段是应用和嵌入式的公交信号优先控制逻辑(见图1)。重叠的阶段的应用可以帮助提供更多的方向和重交通荷载的能力。

较低的层图1是一个双信号相位结构8子阶段,显示是吗 , , , , , , , 在每个子阶段,协调和公交优先信号请求可能位于。 代表积极协调子阶段在一个方向上,反向协调子阶段相反的方向。 和上面的时间阈值较低的子阶段 , 和上面的时间阈值较低的子阶段 这些时间阈值约束的双向信号协调。每个子阶段可以是公交优先子阶段,公交优先请求可以被接受。假设 是一定的优先级请求时间公共汽车。自 可以在不同的子阶段,相应地将使用不同的优先级控制逻辑。当公交优先请求发送同时从多个方向,根据时差确定优先级 之间的 和绿色公交优先子阶段的开始时间。越小 是,高优先级的各自的总线。

此外, , , , , , ,的上层人物16结合阶段,即。,overlapping phases, which are composed of the subphases in the lower layer. The function of the upper layer is to calculate the adjusted green time required for bus priority.

2.2。多相公交信号优先控制算法

根据公交优先请求时间,基于总线prioritycontrol逻辑上面重叠的阶段,公交信号优先的多相控制算法可分为协调阶段算法和不协调的阶段算法。因为这两个算法是相似的原则上,协调阶段算法详细解释。为了减少对私家车的影响在十字路口,APC策略、绿色时间延长,绿灯时间提前(20.,21本文采用。和协调阶段算法可以分为绿色扩展算法和绿色的时间推进算法。

2.2.1。绿灯时间扩展算法

我们假设 是时候当最高优先级的巴士到达给定的n周期的十字路口,绿色的开始和结束时间的积极协调子阶段吗 ,绿色逆向协调子阶段的开始和结束时间 ,和最大可扩展的绿灯时间的积极协调子阶段,逆向协调子阶段 ,分别。当 ,绿灯时间扩展算法将被执行。假设扩展绿色时代的积极和反向协调子阶段,所需的实现公交优先控制 ,通过方程计算(1)和(2), 可以通过方程计算(3)和(4)。信号调整图如图2 在哪里 , , 最大绿灯时间减少,原来的绿灯时间,和基本的绿色nonbus优先级阶段的时间吗 在第n周期; 的最大绿灯时间下降阶段吗 ; 较低的时间阈值和反向协调子阶段的开始时间在第n + 1周期。

绿色时代的积极协调子阶段,逆向协调子阶段 ,分别可以由以下公式计算: 在哪里 最初的绿灯时间的积极协调子阶段,最初的绿灯时间反向n周期的协调子阶段,分别。

关于积极的协调子阶段,其他阶段的总减少绿色时间可以由以下公式计算:

与逆向协调子阶段,关注其他阶段的总减少绿色时间可以由以下公式计算: 在哪里 是最小绿灯时间和流动相的比例 ,分别。

2.2.2。绿灯时间推进算法

在第n周期中,绿灯时间推进算法将承担。假设不协调的阶段 已经在绿灯时间阶段,当最高优先级的巴士到达十字路口的n周期。然后,绿色的 和绿色之间的所有阶段 和1协调阶段的n 周期需要减少,这可以通过方程计算(3)和(4)。考虑约束条件的双向信号协调,阶段的总减少绿色时间可以由以下公式计算: 在哪里 是总减少绿灯时间的其他阶段积极协调子阶段; 是其他阶段的总减少绿色时间反向协调子阶段;和 , , , 有相同的含义正如上面提到的,但在第n个吗 周期。

2.3。旅客延迟估计

为了正确计算的影响对整个十字路口的车辆延误,公交优先选择总乘客延误作为评价指标。基于平均车辆延误的修正公式16),平均车辆延误计算由以下方程: 在哪里 , , 流率、到达率,和交通流的饱和流率 在车道上 , 是信号的周期长度, 是绿灯时间, 是车辆类型。车辆类型 代表相应的公共汽车和私家车。

根据(22,23在十字路口),总乘客延误一个信号周期内可以由以下公式计算: 在哪里 公交车上的乘客的平均数量, 每个私人汽车的平均入住率, 车道的数量在方向交通流u来自,l是交通流的数量。

假设阶段的数量在给定的十字路口n, 是公交优先的阶段, 与约束是nonbus优先级阶段 ,绿灯时间的变化值 ,原来的绿色时代 ,然后绿灯时间调整 调整后的绿灯时间 然后 ,在哪里

当执行绿色时间扩展算法,延长绿灯时间 ,和减少车辆延误车道的交通流 可以由以下公式计算: 在哪里 , , 红色的时间吗 ,车道上的到达率的饱和流的车道 此外,nonbus优先相位的绿灯时间 是减少的。因此相应的红色时间延长。假设红色时间延长 ,在车道车辆延误的变化值 可以由以下公式计算: 在哪里 是到达率和车道饱和流量 是红色的时间和延长绿灯时间

当执行绿色时间推进算法,先进的绿灯时间 在车道减少车辆延误 可以由以下公式计算:

此外,车辆延误的变化值在车道上 可以计算由以下方程: 在哪里 先进的绿灯时间吗

3所示。测试和结果

3.1。基本条件

因为模型,汽车的行驶速度和其他特征和汽车有很大的差异24),公共汽车操作混合汽车常常困在汽车拥堵(25),一个公交优先战略通常用于最小化负面bus-car交互是把现有的汽车车道公交车使用的(26),为了确保公交优先,公共汽车专用车道通常设置在路口的方法以确保公共汽车不受私人车辆的运行(27]。此外,城市干线信号协调的基本条件是选择相似的十字路口交通流量和信号周期的协调控制。根据本文,公交信号优先级应用程序测试需要双向下进行城市干道信号协调。所以测试交叉口信号协调的条件和公交专属车道主要是考虑选择。因此,应用程序进行测试在两个它毗邻路口沿着徽州大道,即。、惠州Avenue-Ziyun道路和惠州Avenue-Jinxiu大道,在合肥,中国。徽州大道是主要公路干线,南北方向。大道,双向设置公共汽车专用车道中间的道路和视频探测器配备上述入口的十字路口。此外,无线个域网设备之间实现无线通信所使用的公共汽车和交通信号控制器。公交优先的设备安装在5巴士快线1日运行在徽州大道。测试区域的总体布局和设备位置如图3。应该进一步解释说,由于实验条件的限制,提供的设备只能满足两个路口的应用程序测试和五个公交车,基本上和收集到的实验数据支持本文的分析和结论。

每次五公交车接近测试十字路口,优先请求被送到相应的无线信号控制器。一旦请求接收到信号控制器,提出公交信号优先控制机制被激活后确认的位置检测总线的各自的视频检测器。关于调整绿色或红色的信息时间也发送到公交优先设备帮助司机控制公共汽车旅行速度。提出,当交叉口饱和度是0.5,0.8和0.95,分别的公交优先策略的影响绿色时间延长,绿灯时间插入和绿灯时间预先评估,结果表明,这三种策略只适用于十字路口中等饱和度(28]。考虑公交优先在交通信号协调的影响29日),绿色时间延长和绿色的APC策略采用时间推进,并且由于双向信号协调方案不适合大流量环境在高峰时间,双向信号协调方案只有在两人相遇路口进行非高峰时期徽州大道(9)16:00时。因此,在测试期间,公交优先服务只提供给上述5公交车在非高峰期间(9:00-16:00)。最大限度,只有一个公交优先请求将被接受,在每个阶段进行,以限制对道路交通的影响。

3.2。交通信号设计的方案

两个测试路口的距离大约1公里,车辆在徽州大道的限速是70 km / h,机动和nonmotorized车辆通过绿化带,彼此分离的道路的横向干扰比较少,因为更少的人行横道或社区入口;因为有公交车道、公共汽车和私家车驱动不同的道路,和卡车的交通受到限制;所有车辆的平均速度在50 - 60 km / h之间的道路。因此,车辆用于信号协调的设计速度在两个相邻测试路口徽州大道是60 km / h,它提供了良好的条件,协调和公交优先信号控制。两路口是合适的大小,内部十字路口的距离,也就是说,每个之间的距离停止线和十字路口的退出,小于80米,可以确保公共汽车能够更快更安全通过路口的信号优先控制实现,从而最大限度地减少对交通路口的效率的影响。由于十字路口徽州大道——锦绣大道没有购物中心、住宅社区,或者学校周围行人的需求更少;然而,在十字路口的人行天桥徽州大道——紫云路,所以行人交通流的影响在两个十字路口交通信号越来越可以忽略。Nonmotor Nonmotor车辆车道,车辆和Nonmotor车辆遵守交通信号不冲突的机动车辆通过路口;也不影响汽车交通。因此,私家车和公交车的交通流量数据是影响算法的关键数据模型。为了方便研究,私人汽车和公交车的数据主要是考虑。 The intersection at Huizhou Avenue and Ziyun Road with higher traffic volume is selected as the reference intersection. Both the conventional signal phase and the overlapping phase are considered in the design of the two-way signal coordination scheme for Huizhou Avenue. The designed two-way green wave time-distance diagrams and phase schemes are shown in Figure4

显示在图4(一),传统的计划是一个典型的对称的四阶段计划阶段,第一阶段是通过交通、南北左转第二阶段是南北交通,第三阶段是通过交通东西,最后阶段是东西方左转交通。周期长度是165年代。除了4常规阶段,信号协调方案图4 (b)考虑另外两个重叠的阶段,向北和向南行进的通过和左转流量,分别。合成周期长度是113年代,下降了31.5%相比,传统的阶段计划。绿波带宽的传统阶段方案显然是不均匀的(参见图4(一))。一方面,有26 s多余的绿灯时间从北到南的方向,这将导致汽车早期开始,遇到红灯。另一方面,由南至北绿波带宽太大(60)和绿色交通的锦绣大道将不会被有效利用。相比,绿波带宽的方案相对甚至重叠的阶段。提出了重叠的阶段,绿色能充分利用时间。因此,双向信号协调的效果是理想的前提下满足交通需求不平衡不同方向的十字路口。

此外,图5表明,向北穿过和左转交通量高于南行,左转交通量。根据传统阶段方案,通过信号的时机,左转交通南北方向的计算根据北上的交通量就越高。每循环流率是0.86。根据信号与重叠的阶段计划,计算信号时间的考虑不同的北部和南部的入口。每循环流率是0.79。由于这两个计划的周期长度之间的差异,各自的阶段持续时间也不同。然而,重叠的阶段的方案能满足交通需求在四面八方,这其中牵扯到的更好的交通管制效率。

公共汽车通常是更高的权重,在优化过程中,因为它携带更多的乘客,例如,相当于20 - 50辆(29日]。我们可以假设乘客的平均数量是40每1.2总线和私人汽车,值采用砂浆材料的研究对于快速公交系统(30.),总乘客延误测试路口计算根据方程(11)和(12)。结果在图6显示的总乘客延误使用重叠分阶段信号方案显著降低相比那些使用传统信号的方案。降低率43.8%和41.3%在十字路口惠州Avenue-Ziyun道路和惠州Avenue-Jinxiu大道,分别。这个结果清楚地表明,重叠的分阶段信号方案优于传统信号方案对最优控制孤立的十字路口和主干道的协调控制。因此,重叠的分阶段信号方案用于进一步分析公交信号优先的好处在主要道路上的信号协调。

3.3。公交信号优先控制

公共汽车专用车道安排后,公交信号优先控制应用在南北方向测试十字路口。公交优先相协调的第一阶段。在测试期间,5辆大巴经过测试路口172次,公交车遇到的绿色的55倍,红色的117倍。公交信号优先控制执行149次,绿灯时间的延长和先进的32倍117倍。所选的测试数据表进行描述1作为参考。所有结果计算与方程(1)- (10)。每个组ID中的数据表示的数据总线先后经过两个十字路口。此外,集团在表3的测试数据1选择后进一步分析客运延迟的变化实现公交信号优先控制的双向协调的十字路口。在这种情况下,绿灯时间延长在惠州Avenue-Ziyun路交叉口,执行和十字路口的绿灯时间推进应用惠州Avenue-Jinxiu大道。


集团 方向 到达时间 控制策略 在优先级控制 在优先级控制

徽州大道和紫云路路口
1 南到北(S N) 09年:12:53 绿色发展 遇到了红十年代的时候了 绿色先进的5 s
2 北到南(N S) 10:17:11 绿色的扩展 满足绿色3 s的时间 绿色延长22 s
3 南到北(S N) 11:06:05 绿色的扩展 遇到绿灯时间为12 绿色延长13

徽州大道和锦绣大道的十字路口
1 南到北(S N) 09年:17:02 绿色发展 见过红色的20多岁的时候了 绿色为4 s先进
2 北到南(N S) 10:12:34 绿色的扩展 满足绿色20多岁的时候了 绿色延长5 s
3 南到北(S N) 11:10:57 绿色发展 见过红40年代的时候了 绿色先进11年代

根据方程(13)-(16),在计算旅客延迟值在测试路口,有必要调查私人汽车和公交车的到达率和饱和流量数据,当车辆离开十字路口,并记录时信号灯的时间变化数据五个快速公交参与测试实现十字路口的信号优先控制。为了减少误差,视频探测器安装在十字路口的入口是用来检测交通流。视频检测器可以准确地识别私家车和公交车通过车辆车牌和模型识别,和raffic流的检测精度和速度可以达到超过95%后检测到的权威。交通量和饱和进展的私家车和公交车在每个入口车道的路口由视频检测并计算探测器在测试期间。统计粒度是15分钟,统计周期非高峰时段(9:00-16:00)在测试期间连续五个工作日。清洗后的异常数据,获得统计数据总结和平均获得每个车道的交通流数据平均小时的交通流数据如图5所示。通过进一步转换,私家车和公交车的到达率和饱和流量数据,当车辆离开十字路口可以计算。同时,在统计期间,控制器信号时间变化数据监控当5实验公共汽车通过测试十字路口。阶段绿色和红色时间数据前后十字路口的信号优先控制的实现可以准确获得,以便计算信号灯的时间变化数据时在交叉口信号优先控制实现。相应的交通调查数据和信号调整数据显示在表中2,在那里 的到达率是私人汽车和公共汽车, 的饱和流率是私人汽车和公共汽车, 是绿色, 是绿灯时间调整, 绿灯时间的变化值, 是红色的, 调整红色时间, 的变化值是红色的。


控制方向 (Pcu / s) (Pcu / s) (Pcu / s) (Pcu / s) (年代) (年代) (年代) (年代) (年代) (年代)

徽州大道和紫云路路口
年代到N 0.115 0.012 0.47 0.39 32 45 13 78年 65年 −13
S W 0.039 0.005 0.43 0.35 14 11 −3 96年 99年 3
N S 0.145 0.012 0.45 0.37 42 52 10 68年 58 −10
N E 0.075 0.006 0.42 0.33 24 18 −6 86年 92年 6
E W 0.087 0.006 0.44 0.38 26 22 −4 84年 88年 4
E年代 0.063 0.01 0.41 0.32 19 16 −3 91年 94年 3
W E 0.096 0.006 0.46 0.36 26 22 −4 84年 88年 4
W到N 0.061 0.009 0.44 0.32 19 16 −3 91年 94年 3

徽州大道和锦绣大道的十字路口
年代到N 0.135 0.014 0.44 0.37 40 51 11 70年 59 −11
S W 0.077 0.003 0.43 0.33 23 26 3 87年 84年 −3
N S 0.129 0.014 0.46 0.39 37 45 8 73年 65年 −8
N E 0.063 0.004 0.41 0.34 20. 20. 0 90年 90年 0
E W 0.096 0.006 0.45 0.38 26 18 −8 84年 92年 8
E年代 0.046 0.009 0.42 0.32 15 12 −3 95年 98年 3
W E 0.092 0.006 0.47 0.36 26 18 −8 84年 92年 8
W到N 0.041 0.009 0.43 0.34 15 12 −3 95年 98年 3

与上述假设乘客的平均数量由公共汽车和私家车和数据表2,每周期总乘客延误的变化与方程计算(13)- (16在测试路口)为每个控制方向。如表所示3和图7,总乘客延误测试路口明显减少了497.9和528.2年代每周期(113年代)后采用该方案和公交优先信号控制。也清楚地看到,总乘客延误不仅大大减少了私家车的公交车也。的一个主要原因是,公交优先级对应的方向主要在测试路口交通流方向。固定的周期长度的条件下,绿色时代的主要流动方向扩展公交信号优先控制时激活。私人车辆的延误在同一方向相应减少。为了确保双向信号协调和私家车的基本绿色时间,其他方向的绿灯时间减少。因此,只有轻微的增加车辆延迟nonprioritized方向,和整体旅客推迟在两路口被大大降低了。在惠州Avenue-Ziyun路交叉口,公交优先是应用于南行,往北的方向,这对应于主要的交通流方向。然而,在徽州大道——锦绣大道交叉口,除了南行,往北的方向,公交优先也应用于左转向南行进的方向,左转,往南的方向不是主要的交通流方向。因此,相应的减少总乘客延误多一点,在徽州大道的十字路口——紫云路。


控制方向 徽州大道和紫云路 徽州大道和锦绣大道
私人汽车 公共汽车 私人汽车 公共汽车

年代到N −131.6 −445.4 −164.7 −409.1
S W 9.2 60.5 −29.0 −31.6
N S −112.6 −308.8 −86.6 −311.7
N E 37.1 98.7 0 0
E W 28.6 13.3 81.7 103.4
E年代 15.6 90.4 9.2 63.2
W E 32.3 12.1 78.6 98.7
W到N 14.9 87.8 8.3 61.4
−106.5 −391.4 −102.5 −425.7
所有 −497.9 −528.2

3.4。分析影响因素

基于分析部分3.3,至关重要的显著减少总乘客延误的原因后提出了信号的实现方案和公交信号优先控制是公交优先方向记者主要的交通流方向。为了说明该方法的适用条件,有必要进一步分析影响因素。根据方程(13)- (16),饱和流率 与道路几何,因此相当稳定。的到达率 ,它可以转化为交通量 ,红色的变化值 ,和红色的时间 是乘客延误的变化呈正相关。根据表中的数据23私家车的数量之间的关系 ,公交车的数量 , , ,私人汽车的乘客延误的变化 ,和公交车乘客延误的变化 可以进一步分析确定可能的影响因素。结果见图8

8(一个)显示了关于南行的数据比较,向北路口惠州Avenue-Ziyun道路公交优先方向。当 很小, 将会减少, 会增加, 没有什么区别,和的绝对值 将会减少。这种现象表明最初的红色时间有重要影响乘客总数的减少延迟在执行绿色时间延长和红色的变化时间是有限的。大红色时间导致较小的绿色时间和更大的减少乘客延误。

此外,图8 (b)显示了数据比较关于nonprioritized惠州Avenue-Ziyun交叉方向的道路。只有小的差异 存在,的变化趋势 是一致的, 是负相关的,的变化 , , 然后一致。当观察方向的流动数据从北东,从东到西,就发现一个很大的区别 导致的增加 以及减少 , , 这意味着红时间的变化是主要的影响因素,交通流量的数量是第二个最重要的因素,和红色的时间是次要因素应用绿色时间延长时逻辑。小红时间变化导致小绿灯时间的减少和微不足道的增加乘客延误。

此外,图8 (c)显示了关于南行通过数据比较,通过和左转方向的十字路口往北惠州Avenue-Jinxiu大道。当几乎没有差异 , 的增加, 和的绝对值 减少。商周文饰,交通量的主要因素影响乘客延误的变化时,绿灯时间推进执行控制和红色的变化时间是有限的。交通量越大,越大的减少乘客延误。

最后,图8 (d)显示了数据比较关于nonprioritized方向的十字路口惠州Avenue-Jinxiu大道。这表明 , , 有一致的趋势, , , 产生相反的趋势, 有一致的趋势, 有相反的趋势。执行绿色时间提前控制时,红色的时间是主要影响因素的变化对乘客延误。交通量是第二重要的因素。红色的时间变化越小,越小绿灯时间将会减少。乘客延误将略有增加。

4所示。适用性分析

通过测试数据分析第三节,以下几点可以确定。

在这种情况下,给定的十字路口的交通容量的方法有很大区别,信号时间优化方案与重叠阶段显然比方案与传统的对称的阶段。十字路口的信号周期长度和总乘客延误明显减少。与传统阶段方案相比,重叠阶段方案更有利于设计的双向信号沿着主干道协调。双向绿波的带宽可以更好地对应于交通需求协调的方向(s),以便可以使用各自的绿灯时间有效地和信号协调可以预期。因此,当十字路口的交通量是不均匀分布在城市干道,也就是说,每个入口的交通量、交通需求在十字路口的城市干道是完全不同的,在中国经常发生(31日),这是更实际的意义考虑重叠阶段和应用双向信号协调下公交信号优先控制。这句话强烈支持的字段数据分析结果3

为了提高城市主干道,交通效率的公交优先方向协调阶段应记者的主要交通流的方向。与公交信号优先控制的实现信号协调阶段,更多的车辆可以获得扩展绿色时代,同时也导致了减少延迟。而绿色次nonprioritized方向保护的预定义基本绿灯时间,更少的延迟发生。因此,整个沿着主干道十字路口的延迟可以大大减少。基于上述分析的影响因素对总乘客延误,总结了该方法的适用条件4


优化目标 最大限度地减少乘客延误公交优先的阶段 减少旅客的增加延迟nonbus优先级阶段

策略 绿灯时间延长 减少绿色时间 减少绿灯时间的减少
绿灯时间提前 为公交优先选择高流量的方向卷 减少绿灯时间的减少

总结 (i)分配方向的公交优先的阶段,这对应于流动方向与大型或/和相似,如南北方向在徽州大道和紫云路的十字路口
(2)使用一个重叠的分阶段的信号控制方法可以帮助减少整个信号的周期长度和一些信号的绿灯时间时间阶段
(3)优先占用尽可能高的公共汽车
(我)最小化的减少绿色时间nonbus优先级阶段
(2)确保所需的基本/绿色的交通时间nonbus优先级阶段
(3)如果有必要,减少nonbus优先级阶段的绿色次均匀,减少红时间的变化

5。结论

根据优化需求双向信号协调和公交信号优先控制的主干道上,一个信号优化方法的考虑,提出了十字路口的交通流分布不均,这通常发生在中国。根据控制逻辑和重叠的结构阶段,该方法的框架涵盖了多相公交信号优先控制和双向信号协调干线公路。各自的现场试验,公交信号优先控制策略进行了5辆大巴在徽州大道的双向协调十字路口在合肥,中国。了该方法的有效性和适用条件进行了分析与使用十字路口的乘客总数的延迟。根据测试数据分析,首先验证,采用重叠阶段可以进一步优化交通信号控制在孤立的路口和双向信号协调下沿着主干道,尤其是条件下的交通量分布不均匀。此外,该重叠的分阶段方法的有效性还研究了与实际测试数据。十字路口的总乘客延误的影响因素,分析结果指出,并不是所有的情况都有利于减少乘客十字路口的延迟。公交信号优先控制的应用程序应在一定的适用条件和原则。以下四条建议:(1)检查/改善信号相位设计分析交叉路口根据收集到的交通数据,特别是当设计一个重叠的分阶段信号方案条件下的十字路口的交通量分布不均匀(2)使用客流检测技术获取公交车的乘客数量和精确分析乘客的数量每总线和方向的十字路口(3)主要是设置公交优先相协调的方向与主交通流量根据交通需求和公共汽车入住率(4)使用先进的定位技术,如视频、射频识别,或GPS,准确地检测到总线事先给定的十字路口的位置精确实现公交信号优先控制

由于实际应用需求和设备的限制条件下,公交信号优先控制的现场测试本文只是进行南行,往北的方向。影响因素的分析可以进一步进行详细时,更多的数据和设备是可用的。此外,私家车和公交车的入住率在不同方向的十字路口目前只有初步估计。摘要虽然计算总乘客延误已经可以在一定程度上反映出变化趋势,相应的精度应该进一步加强。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了中国自然科学基金(批准号61304195),安徽省高校自然科学研究项目(批准号KJ2020A0663),和合肥大学的人才研究基金项目(批准号18-19RC03)。

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