基于快速公交(brt)優(yōu)先的交叉口信號優(yōu)化-研究

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文了快速公交專用的信號優(yōu)先控制檢測設(shè)備，當(dāng)快速公交車輛行駛至路口處，綠燈要變紅燈的時候，智能系統(tǒng)交通系統(tǒng)會適當(dāng)延長綠燈時間，讓車輛順利通過。當(dāng)路口為紅燈時，智能系統(tǒng)會適度縮短紅燈時間，減少快速公交車在路口的等候時間。考慮到道路交通的實際運行情況，開通初期有3個路口在早7點至晚7點暫不實施快速公交車優(yōu)先通行措施，有4個路口在高峰時段暫不實施快速公交車優(yōu)先通行措施。因此，在運營初期全線運營時間為1小時，比常規(guī)公交節(jié)約10分鐘，但整體效果不明顯。BRT的關(guān)鍵技術(shù)之一就是公交優(yōu)先信號的設(shè)置。研究表明，交叉口延誤占公交整[3]個行程時間的10-20%，占整個

2、延誤時間的50%。因此，即使設(shè)置了BRT專用道，若不在交叉口為公交提供優(yōu)先通行條件，仍難以實現(xiàn)公交的快速、可靠運行。為更好地提高BRT專用道的效率，需有選擇地在交叉口設(shè)置BRT公交優(yōu)先信號。目前，BRT在中國的發(fā)展呈現(xiàn)星火燎原之勢，針對BRT在中國發(fā)展中出現(xiàn)的主要問題進行研究就顯得十分必要，特別是對于BRT的關(guān)鍵技術(shù)之一“交叉口BRT優(yōu)先信號的設(shè)置”進行深入研究更是是勢在必行的。但是BRT作為一種新生事物，國內(nèi)對交叉口BRT優(yōu)先信號的設(shè)置研究很少，交叉口BRT優(yōu)先信號優(yōu)化理論還不成熟。相對于交叉口BRT優(yōu)先通行技術(shù)而言，國內(nèi)外對常規(guī)公交的交叉口優(yōu)先通行技術(shù)研究較為成熟。

3、國內(nèi)一般通過設(shè)置公交專用進口道、鋸齒形公交進口道、公交優(yōu)先感應(yīng)信號、公交優(yōu)先預(yù)信號等實現(xiàn)公交優(yōu)先，而國外公交優(yōu)先的信號控制策略一般分為主動優(yōu)先、被動優(yōu)先、實時優(yōu)先等。東南大學(xué)的張衛(wèi)華博士對交叉口常規(guī)公交優(yōu)先通行措施的設(shè)置方法與適用條件進行了研究，包括對公交專用進口道的設(shè)置方法、基于公交優(yōu)先通行的預(yù)信號控制下交叉口進口道布局及主信號與預(yù)信號配時的相互協(xié)調(diào)方法、公交優(yōu)先感應(yīng)信號控制的工作過程與適應(yīng)性等進行了詳細(xì)分析；此外，分別對交叉口設(shè)置公交專用進口道和設(shè)置預(yù)信號控制前后社會車輛與公交車輛延誤的計算方法進行了研究；并研究了有利于公交通行的交叉口相位設(shè)計與配時優(yōu)化方法，其中信

4、號周期時長是以人總延誤最小為目標(biāo)來確定，綠信比是由相位乘客流量比和相位飽和度這兩個因素來確定，并對這種基[4]于公交優(yōu)先通行的信號相位設(shè)計與配時方法進行了應(yīng)用分析。美國波士頓東北大學(xué)的PeterG.Furth和荷蘭代夫特大學(xué)的TheoH.J.Muller研究了信號交叉口的有條件公交優(yōu)先，并己在荷蘭的艾恩德霍芬實施。通過某一交叉口在三種不同條件下：無優(yōu)先、完全優(yōu)先和有條件優(yōu)先的交通影響實驗，得出無優(yōu)先和完全優(yōu)先導(dǎo)致延誤增[5]加，有條件優(yōu)先幾乎沒有影響。美國亞利桑那州立大學(xué)的PituMirchandam研究了2華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文公交優(yōu)先和交通自適應(yīng)信號控制的綜合運用

5、。信號相位優(yōu)化是基于由亞力桑那州立大學(xué)研制的RHODES交通自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中輸入交叉口感應(yīng)線圈獲得的實時數(shù)據(jù)，可同時輸出信號相位配時。假設(shè)可以得到公共汽車的實時位置(通過公交?？空镜臋z測器或通過GPS)和乘客數(shù)量(通過先進的信息系統(tǒng))。這樣可根據(jù)乘客數(shù)量和公共汽車是否發(fā)生延誤來判斷公共汽車應(yīng)獲得的權(quán)重，在減少公共汽車延誤[6]和縮短乘客出行時間的同時，對其余交通方式的影響較少。BRT是公交的一部分，和常規(guī)公交有很多的相似之處，國內(nèi)外在交叉口常規(guī)公交優(yōu)先通行技術(shù)方面的研究成果為進一步研究交叉口BRT優(yōu)先通行技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上研究交叉口BRT優(yōu)先

6、信號設(shè)計也是切實可行的。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀巴西庫里蒂巴市BRT并非在每個交叉口都享有優(yōu)先權(quán)，只在外圍交叉口享有有條[7]件優(yōu)先權(quán)，在中心區(qū)交叉口不享有任何優(yōu)先。這并非設(shè)備等技術(shù)方面限制，而是認(rèn)為，在中心區(qū)為BRT系統(tǒng)提供優(yōu)先后將對其他道路交通產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。目前國內(nèi)的BRT優(yōu)先交叉口信號的研究有張衛(wèi)華博士的“實施城市快速公交(BRT)[8]的平面交叉口處理技術(shù)”（2004年）、陳光勤的“基于車頭時距的快速公交車輛交[9]叉口信號優(yōu)先”（2005年）等，主要偏于交叉口BRT優(yōu)先通行的定性理論研究，缺[10]乏更深入的定量分析。此外，還有陸錫明高級工程師的“快速公交系

7、統(tǒng)”（2005年版）。張衛(wèi)華博士在“實施城市快速公交(BRT)的平面交叉口處理技術(shù)”論文中，對保障BRT實施效果的平面交叉口處理技術(shù)進行初步探討,包括對公交專用進口道技術(shù)及其設(shè)置方法、公交優(yōu)先的預(yù)信號控制技術(shù)及其設(shè)置方法、公交優(yōu)先感應(yīng)信號控制技術(shù)及其適應(yīng)性等進行了分析，具有很好的指導(dǎo)意義。但是張博士的分析偏于定性分析，缺乏定量研究。陳光勤的“基于車頭時距的快速公交車輛交叉口信號優(yōu)先”論文分析了信號控制平面十字交叉口（東西向主干道＋南北向主干道，其中僅東西向主干道設(shè)置單側(cè)BRT專用道）在未實行BRT信號優(yōu)先的情況下存在的一些問題，提出了解決