专用道公交优先干线协调及其与间歇式公交专用道协同控制方法研究

Bus priority signal control is of great significance for alleviating urban traffic congestion, and it is one of the hot-spots and difficulties in the current research. Traditional methods seldom consider bus priority signal coordinated control among different intersections, the operating efficacy is limited. This issue is about bus priority lanes arterial coordinated. We start our research on the sub-area dynamic partitioning method of bus arterial cooperative. Then we take the section-speed guiding methods into or without consideration, there is one kind of contained condition between social traffic arterial cooperative method and bus priority arterial cooperative method, using integrated utilization of distribute cooperative control method, hierarchic control method and multidisciplinary design optimization method to build bus priority arterial cooperative control model.

公交信号优先控制对于缓解城市交通拥堵具有重要意义，是目前的研究热点与难点之一。传统方法较少考虑公交信号优先控制在不同交叉口间协调问题，公交运行效率提升有限。课题面向专用道公交优先干线协调控制，首先对公交干线协调子区动态划分方法等基础工作展开研究；继而考虑未实施和实施公交车速引导两种情况，对应社会车流干线协调与公交优先干线协调子区间包含形态，综合利用分布式协同控制、分层递阶控制、多学科优化设计等技术方法构建相应的专用道公交优先干线协调控制模型。

公交信号优先控制对于缓解城市交通拥堵具有重要意义，是目前的研究热点与难点之一。传统方法较少考虑公交信号优先控制在不同交叉口间协调问题，公交运行效率提升有限。课题面向专用道公交优先干线协调控制，首先对公交干线协调子区动态划分方法等基础工作展开研究；继而考虑未实施和实施公交车速引导两种情况，对应社会车流干线协调与公交优先干线协调子区间包含形态，构建相应的专用道公交优先干线协调控制模型。.基于对专用道公交车辆的驻站时间预测，结合现有的专用道公交车辆的进站平均速度和离站平均速度，以路段车辆检测器的检测时刻为准推算公交车到达下游交叉口的时间；其次，通过结合下游交叉口的现有配时策略，统计半小时内公交车的一次性通过率，通过对一次性通过率矩阵进行伪F统计量分析得到最佳分类数，将一维欧氏距离采用均值聚类算法分成最佳类别；最后，通过周期判断原则分析上下游交叉口间的分区关系，最终得到专用道公交的干线协调分区。.针对社会车流与专用道公交优先同时进行干线协调的情形，考虑二者之间的相互作用关系，以人均延误最小为目标，建立基于相位差优化的社会车流与公交优先干线协调控制模型，并通过遗传算法进行求解。然后根据车辆到达分布情况设计了相位差的切换条件、相位差切换方法以及绿灯时间分配方法，实现社会车流与专用道公交优先干线协调协同优化双层规划模型，最终获得兼顾社会车辆干线协调和专用道公交车辆干线协调的信号控制策略。.根据专用道公交的运行规律及特点，构建车路协同环境下的公交优先动态车速引导协调控制模型，该模型着手于优化协调相位调整阈值分析，基于此，结合车速约束、路况约束，综合分析初始引导区域以及可变引导区域变化动态，然后结合饱和度约束要求，统筹分析非协调相位可提供给协调相位的绿灯时间，提出一种面向多车协同速度引导模型和一种协同引导速度的计算方法，设计出信号配时与车速引导协同控制的流程。最后对综合考虑速度引导与信号配时的公交优先协调控制方法进行分析验证。