一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法

本发明涉及智能交通控制领域，尤其是指一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法。

背景技术：

1、常规公交受地面环境（信号灯、交通拥堵）多种因素的干扰,可能导致车辆到站时间波动较大并发生“串车”现象，从而影响乘客出行。平峰时期公交发车频率较低，乘客对到站时间的可靠性和稳定性等有更高要求。

2、目前针对公交运行高峰时期，基于公交跃站模式，制定了信号优先与速度调控的协同优化方法。此方法虽对信号时段进行了分区，但采取信号优先的时段较长，同样对社会车辆影响较大且不适用于平峰时期车辆在交叉口前一站滞站方式。针对公交平峰运行时期，现有“滞站模式下信号优先与速度调控协同优化”存在以下问题：

3、现有滞站策略及滞站时长弹性不强，未考虑全线站点滞站时长对交叉口的影响；现有方法中采取信号优先方式时，大多未对信号时长进行分区，采取信号优先方式会出现社会车辆让行情况。因而，现有信号优先方式对红绿灯周期依赖较强，对社会车辆影响较大。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中滞站策略及滞站时长弹性不强，未考虑全线站点滞站时长对交叉口的影响；现有方法中采取信号优先方式时，大多未对信号时长进行分区，采取信号优先方式会出现社会车辆让行情况。因而，现有信号优先方式对红绿灯周期依赖较强，对社会车辆影响较大。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，所述方法包括：

3、获取站点的历史客流数据、车头时距上限值和车头时距下限值，并根据所述历史客流数据生成决策变量；

4、根据所述车头时距上限值、所述车头时距下限值和所述决策变量生成滞站时间；

5、根据站点乘客上车人数、乘客在相应站点上下车时间、所述决策变量和所述滞站时间计算客站点候车时间；

6、根据在车乘客数量和站点至始发站距离计算站间运行时间；

7、根据所述决策变量、所述滞站时间、所述在车乘客数量、下车乘客数量和所述乘客在相应站点上下车时间计算站点停靠时间；

8、根据所述在车乘客数量、所述站点乘客上车人数、所述下车乘客数量、等候剩余红灯时间和信号优先规则计算交叉口延误时间；

9、根据站点停靠运营成本、所述决策变量和所述信号优先规则计算时间价值；

10、根据所述客站点候车时间、所述站间运行时间、所述站点停靠时间、所述交叉口延误时间和所述时间价值计算目标函数；

11、根据改进的离散二进制粒子群算法对所述目标函数进行求解，生成总目标值。

12、在本发明的一个实施例中，所述客站点候车时间的计算公式为：

13、；

14、其中，为线路上某公交车i在站点j总上车乘客数量，为乘客平均候车站点系数，为公交车i在站点j的乘客上下车时间，为滞站时间，为线路上公交车i在站点j是否滞站的决策变量，为公交车开关门及进出站加减速的平均时间。

15、在本发明的一个实施例中，所述站间运行时间的计算公式为：

16、；

17、其中，为线路上某公交车i到达站点j时车上的乘客数量，为公交车i行驶至站点j距离始发站的距离，为公交车平均运行速度。

18、在本发明的一个实施例中，所述站点停靠时间的计算公式为：

19、；

20、其中，为线路上某公交车i到达站点j时车上的乘客数量，为线路上某公交车i到达站点j时的下车乘客数量，为公交车i在站点j的乘客上下车时间，为滞站时间，为线路上公交车i在站点j是否滞站的决策变量，为公交车开关门及进出站加减速的平均时间。

21、在本发明的一个实施例中，所述交叉口延误时间的计算公式为：

22、；

23、其中，为线路上某公交车i到达站点j时车上的乘客数量，为线路上某公交车i在站点j总上车乘客数量，为线路上某公交车i到达站点j时的下车乘客数量，为公交车辆i到达交叉口x的信号延误时间即等候剩余红灯时间，为公交车开关门及进出站加减速的平均时间，为线路上公交车i在交叉口x是否停靠的决策变量。

24、在本发明的一个实施例中，所述时间价值的计算公式为：

25、；

26、其中，为成本折算的时间价值系数，为线路上公交车在站点停靠的运营成本，为滞站时车辆所增加的额外磨损及耗油系数，为线路上公交车i在站点j是否滞站的决策变量，为线路上公交车i在交叉口x是否停靠的决策变量。

27、在本发明的一个实施例中，根据所述车头时距上限值、所述车头时距下限值和所述决策变量生成滞站时间的步骤包括：

28、若所述站点为交叉口前一站，则所述滞站时间的计算公式为：

29、；

30、其中，为滞站系数下限，为期望车头时距，为线路上公交车i在站点j的离开时刻，为公交车辆i到达交叉口x的信号延误时间即等候剩余红灯时间,为线路上公交车i在站点j是否滞站的决策变量，为相邻两公交车在站点j的车头时距，为滞站系数上限；

31、若所述站点不为交叉口前一站，则所述滞站时间的计算公式为：

32、；

33、其中，为滞站系数下限，为期望车头时距，为线路上公交车i在站点j的离开时刻，为公交车辆i到达交叉口x的信号延误时间即等候剩余红灯时间,为线路上公交车i在站点j是否滞站的决策变量，为相邻两公交车在站点j的车头时距，为滞站系数上限，为公交车辆i从起点运行至站点j的时刻。

34、在本发明的一个实施例中，所述目标函数的计算公式为：

35、；

36、其中，为客站点候车时间，为站间运行时间，为站点停靠时间，为交叉口延误时间，为时间价值，为公交专用道决策变量，为无公交专用道时的干扰系数。

37、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

38、本发明所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，通过滞站策略结合到达交叉口状态，采用自协调滞站加强弹性，以保证车头时距稳定性。通过采取信号优先规则的方式，可以减少车辆混行时社会车辆让行的情形；而自协调滞站和速度调控方式可以解决选择性信号优先中不可优先的区间，从而达到协同优化的目的。

技术特征：

1.一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于，根据所述车头时距上限值、所述车头时距下限值和所述决策变量生成滞站时间的步骤包括：

8.根据权利要求1所述的一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，其特征在于：

技术总结本申请涉及智能交通控制领域，具体提供了一种公交滞站模式下的信号优先与速度调控协同优化方法，通过滞站策略结合到达交叉口状态，采用自协调滞站加强弹性，以保证车头时距稳定性。通过采取信号优先规则的方式，可以减少车辆混行时社会车辆让行的情形；而自协调滞站和速度调控方式可以解决选择性信号优先中不可优先的区间，从而达到协同优化的目的。技术研发人员：席姣姣,周雪梅,马捷,郑建颖受保护的技术使用者：苏州城市学院技术研发日：技术公布日：2024/6/26