干线公交优先协调控制及仿真
基于逻辑规则的拥挤干道公交优先控制策略
基于逻辑规则的拥挤干道公交优先控制策略——董玉璞孙刽李克平31基于逻辑规则的拥挤干道公交优先控制策略*董玉璞1孙剑2李克平1(1．同济大学交通运输工程学院上海201804；2．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804)摘要中国大城市的干道交通流存在很多特点使得全路径应用单一公交优先策略效益很难得到充分发挥。
针对干道交通流特点，提出了3步多层公交优先策略选择法：①定性判断各交叉口可能的优先策略；②设计基于逻辑规则的多约束公交优先组合策略集；③多优选方案仿真分析。
中国上海市的成都路公交优先示范工程测试结果表明，3步多层公交优先策略选择法可以较好的适应复杂的公交优先请求场景；条件优先的36路公交车和主干道社会车辆车均延误分别降低12．7％和3．31％；路网整体的效益基本不变。
关键词交通工程；公共交通；公交优先控制；干道；规则；条件优先；交通仿真中图分类号：U491文献标志码：A doi：10．3963／j．i ss n1674—4861．2013．04．0070引言公交优先信号控制可以有效减少公交车辆在交叉口的延误，对于提高公交车服务水平、缓解交通拥堵具有重要意义[1]。
根据优先范围的不同，公交信号优先可以划分为单点优先、干线优先和网络优先3类。
然而当前的研究多集中在单点优先方面，针对不同的交通环境建立了丰富多样的控制策略[243；对于干线优先和网络优先方面的研究而言，在目前的许多控制系统中包含了公交优先的功能：SC A TS的公交优先逻辑包括绿灯延长，特殊相序及对非优先相位的补偿等；SC O O T 提供公交绿灯延长和红灯早断等功能，系统基于用户设定的饱和度指标避免非优先车流延误的过度增加；U TO PI A、R H O D ES系统则通过滚动优化的方法为公交车辆提供绝对优先[5]；国内的马万经等[6]也在交叉口群公交优先协调控制方法有诸多研究。
然而与西方发达国家相比，中国大城市的干道交通流存在如下特点：公交流量大，公交线路多；交叉口交通压力大；交叉口间距短；交叉口大部分设有机动车倒计时；行人与非机动车流量大，慢行交通干扰大。
城市公交信号优先控制系统解决方案
根据交叉口交通状况，实现多种控制模式之间的 自动切换，确保公交车辆在不同交通状况下的优 先通行。
04
控制系统设计与实现
控制系统硬件设计
信号控制机
采用高性能、高可靠性的信号控制机，实现公交信号优先控制功 能。
车辆检测器
通过车辆检测器实时检测公交车辆到达情况，为信号控制提供数 据支持。
通信设备
02
缓解城市交通拥堵
优化信号配时方案，减少社会 车辆在路口的排队长度和等待 时间，缓解城市交通拥堵问题 。
03
提升乘客出行体验
提高公交服务水平，吸引更多 市民选择公交出行，提升乘客 出行体验和满意度。
04
节能减排与环保
减少公交车辆怠速和加速过程 中的尾气排放，降低空气污染 和噪音污染。
推广前景及市场潜力
实施方案制定
调研分析
对城市公交系统现状进行深入调研，识别信号控制存在的问题及 改进需求。
方案设计
根据调研结果，制定公交信号优先控制系统的具体实施方案，包括 技术选型、设备配置、系统集成等。
评估与优化
对方案进行全面评估，确保技术可行、经济合理，并根据实际情况 进行优化调整。
资源配置与进度安排
人力资源
本项目研究内容与目标
研究内容
分析城市交通流特性，设计公交信号优先控制策略，开发公交信号优先控制系 统。
研究目标
提高公交车辆通行效率，减少公交车辆在信号交叉口的延误时间，提升公共交 通服务水平。同时，降低城市交通拥堵程度，减少机动车尾气排放，改善城市 环境质量。
02
系统概述
系统定义与功能
系统定义
感谢您的观看
THANKS
组建专业团队，包括技术研发、项目实施、运营 维护等人员，确保项目顺利推进。
城市交通干线信号优化控制仿真设计与开发
城市交通干线信号优化控制仿真设计与开发摘要通过对城市干线交通及其控制方法的研究,建立交通干线信号优化控制算法,并使用VB进行车辆、道路及信号的建模和仿真,得到直观的交通场景效果。
试验表明,该仿真的设计可以对干线交通信号进行较好地模拟,对城市交叉口工程优化有一定的帮助。
关键词城市交通干线;信号优化;仿真;交叉口近几年来,随着多媒体技术及系统仿真技术的不断发展,多媒体技术和计算机仿真技术相互融合,为城市交通的模拟仿真和相关技术的研究提供迅速发展的平台。
交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的应用,可以为交通管理系统设计方案评价、道路几何设计方案评价、交通工程理论研究、交通安全分析、新交通技术和设想的测试等应用领域提供方便、高效的试验分析工具。
如何使用迅速发展的多媒体技术和仿真技术,建立精细的模型,仿真交通系统的各个方面,就成为一项非常有必要的研究课题。
1交通干线信号协调控制交通信号控制按控制范围可分为单个交叉口的控制(点控)、交通干线的协调控制(线控)以及区域交通信号控制(面控)[1]。
点控不与其他交叉口发生联系,是交叉口交通信号控制的最基本形式;线控是对城市主干线上若干连续交叉口的交通信号设计一种相互协调的配时方案,使车辆通过这些交叉口时,不致经常遇上红灯,以提高整个主干线的通行能力。
城市交通干线系统由交叉口1、交叉口2……交叉口n多个交叉口构成[2],干线系统如图1所示。
2控制算法2.1相位设置考虑到城市干线交通负荷较大,即使左转的车流量不大,但如不加以单独控制,会对直行车辆产生较大干扰。
该文采用四相位控制策略,对左转进行单独控制(图2)。
2.2信号周期、绿灯时间和相位差的确定为使干线上相邻交叉口间能够达到协调控制,必须使相邻交叉口间的信号变化遵循一定的规律,即保持恒定的相位差(相邻交叉口相同相位绿灯开启时间之差)。
因此,各交叉口必须采用相同的信号周期[3]。
先按单个交叉口的配时方法确定每个交叉口的时间,然后取最长的周期作为干线公共周期。
公共交通调度系统的仿真与优化研究
公共交通调度系统的仿真与优化研究公共交通调度系统是现代城市运输管理中不可或缺的关键组成部分。
为了提高公共交通运输系统的效率和服务质量，仿真与优化研究成为了必要的手段。
本文将以公共交通调度系统的仿真与优化研究为主题，探讨其相关理论和方法，以及应用案例。
一、公共交通调度系统的重要性现代城市交通面临着日益严重的拥堵问题，传统的交通运输手段已经不能满足人们的出行需求。
而公共交通作为一种高效、环保的交通方式，受到越来越多城市居民的青睐。
然而，如果公共交通调度不合理，也会导致乘客等待时间过长、车辆拥挤等问题，影响交通系统的效率和服务质量。
因此，研究公共交通调度系统的仿真与优化显得尤为重要。
二、公共交通调度系统的仿真研究1. 仿真模型的建立仿真模型是仿真研究的基础。
在公共交通调度系统的仿真研究中，需要建立准确的车辆、乘客和路网等模型，模拟真实的交通情况。
通过仿真模型，可以得到不同调度策略下的运输效果，为优化提供数据支持。
2. 仿真实验与结果分析在建立仿真模型后，需要进行仿真实验，通过收集和分析仿真结果，评估当前调度策略的优劣，发现问题和瓶颈。
这些结果可以反馈给决策者，为调度策略的优化提供参考依据。
三、公共交通调度系统的优化研究1. 路径优化在公共交通调度系统中，确定合适的车辆行驶路径对于提高运输效率至关重要。
通过优化算法，可以确定最短路径和最优路线，避免车辆拥堵和路线冗余，减少乘客的等待时间和行程时间。
2. 乘车乘员优化公共交通调度系统不仅需要考虑车辆路径和行驶时间，还需要考虑乘客的乘车体验。
通过优化算法，可以合理安排乘客的上下车点、乘车时间和换乘策略，最大程度地提高乘客的舒适度和满意度。
3. 车辆调度优化车辆的调度也是公共交通调度系统优化的重要方面。
通过合理安排车辆的起止点、车辆数量和行驶速度等因素，可以减少车辆拥挤和等待时间，提高车辆的使用效率。
四、公共交通调度系统仿真与优化的应用案例1. 新加坡公交调度系统的仿真与优化新加坡作为亚洲的交通枢纽城市，面临着复杂的交通运输挑战。
城市干线交通协调控制仿真优化
城市干线交通协调控制仿真优化
刘婷;王秋平;徐卫博
【期刊名称】《交通科技与经济》
【年(卷),期】2009(011)003
【摘要】针对最短路径路网搜索复杂过程中的求解问题,从路径优化角度考虑,根据出行者与路网之间的博弈关系,提出诱导条件下路径优化的博弈模型,通过对博弈模型的求解得到出行者和路网之间的最优选择,即实现博弈双方的平衡,最终得到最优路径.通过算例分析,验证诱导条件下路径优化博弈模型的可行性与有效性.
【总页数】2页(P11-12)
【作者】刘婷;王秋平;徐卫博
【作者单位】西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055;西安长庆科技工程有限责任公司,陕西,西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】U121
【相关文献】
1.城市交通干线信号优化控制仿真设计与开发 [J], 尹铁源;纪玉玲;杨怀清
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5.城市干线道路交通信号协调优化控制关键问题研究与实践 [J], 李亚军
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基于模型预测控制的公交信号优先控制方法
现代交通技& Modern Transportation Technology Vol.17No.3 Jun.2020第17卷第3期2020年6月基于模型预测控制的公交信号优先控制方法陆阳&，李杰，凌镭（中设设计集团股份有限公司，南京210014）摘要：针对现有公交优先信号控制技术在控制基础、控制目标、控制方法等方面存在的问题,提出了基于模型预测控制的干线协调控制方法，建立了相应的控制模型。
为验证控制实施效果，以南京龙蟠路为原型，对公交信号进行优先仿真情景设计，采用粒子群算法求解，结果表明，优化模型比传统模型在社会车辆与公交车辆平均延误等方面表现更优异'关键词：模型预测控制；公交信号优先；干线协调控制中图分类号：U491.1文献标识码：A文章编号：1672-9999（2020）03-0070-05An Arterial Coordinated Method of Bus Priority Signal Control Based onModel Predictive ControlLU Yany，LI Jie，LING LeO(China Deign Group Co.，Lti.，Nanjiny210014，China)Abstract:Aiminy ai the problems existing in the existing bus priority signal controO technoloyy in terms of controO basis，control objectives，control methods，etc.This paper proposes an arterial coordinated control method based on model predictive control，and establishes a correspondiny control model.In order to verify the control irnplementation efeci，takiny Nanjiny Longpan Road as a prototype，the bus sianal prio ata sirnuiation scenariv is desianed and solved by particle swarm optimization.The eveluation proves that the optimization model has moro averaae social vehicle and bus delays than the traditionai model.Key words:model predictive；bus signal priority#arterial coordinated control近年来公交信号优先系统得到广泛关注，然而，公交信号优先控制实际应用效果不佳,常出现公交车辆在交叉口等待时间长、社会车辆阻滞严重等现象。
基于公交优先的干线协调信号控制改进模型
基于公交优先的干线协调信号控制改进模型
赵欣;李瑞;酆磊
【期刊名称】《重庆交通大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】基于公交信号优先策略,对MULTIBAND模型进行改进,重新定义了权重系数、车道清空时间和最小绿波带宽,结合不同相位放行方式实施红灯早断或绿灯延长控制策略,并在此基础上考虑公交车辆的车速与停靠时间,建立对公交车辆的约束,提出基于公交优先的干线协调信号控制改进模型。
通过VISSIM仿真,将该模型与传统干线协调信号控制模型对比分析,结果表明:与传统协调控制模型相比,模型使社会车辆平均延误降低了4.77%,停车次数降低了3.77%,公交车辆平均延误降低了11.35%,停车次数降低了2.06%,人均延误降低了7.22%,且在不同的公交流量下均有较好的效果。
【总页数】9页(P67-74)
【作者】赵欣;李瑞;酆磊
【作者单位】武汉理工大学交通与物流工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U491.51
【相关文献】
1.干线信号协调控制下的公交优先研究
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运用Synchro软件实现快速公交运营指标的城市干道协调
运用Synchro软件实现快速公交运营指标的城市干道协调0 引言快速公交系统(bus rapid transit, BRT)是一种以常规公交为基础,以地面道路网为支撑,结合现代巴士技术,吸取轨道交通优点,并获得一定的时空优先权和政策优先支持的新型城市公交系统。
目前,主要从3个方面来评价BRT系统服务质量:①平均运行车速;②车站候车时间;③乘坐舒适性。
快速、准点是快速公交区别于常规公交的一大特性,因此, 笔者选取运行车速和准点率作为快速公交的运营指标。
为此,除了需设快速公交车辆对专用车道的专用路权外,还要尽量减少快速公交车辆在交叉口的延误。
常见的措施有两种:①通过信号协调为快速公交车辆提供“绿色通道”;②采用交叉口优先信号,对快速公交车辆主动检测,优先放行。
如果通过信号协调的手段能保证快速公交线路的运营指标,那么就可利用现有城市的控制系统实现快速公交系统的预定运行车速和准点率,节省大量投资。
1、协调控制理论和方法协调控制的研究始于20世纪60年代,目前,干线协调控制设计计算方法主要有3种,即手工计算、计算机离线计算和计算机在线计算。
其中前2种多应用于干线固定配时协调控制方式,后一种方法则适用于干线自适应协调控制。
国内主要以固定配时的协调控制方法为主。
影响绿波方案的因素主要有平均车速和车流的离散性,考虑到公交的绿波配时方案,则需根据公交车辆的行驶特点来进行协调控制。
对于快速公交车辆,进行协调控制设计时还需要考虑2个方面的因素:车站停靠时间和沿途路段交织(冲突)点的干扰。
将车站停靠时间和沿线交织(冲突)点的干扰时间加入快速公交行程时间中,并将初始目标车速进行折减,得到新的目标车速,并在此基础上进行相位差的确定。
在干线协调控制中,笔者采用Synchro作为优化设计软件,以绿波带宽度最大为相位差优化目标函数。
2 实例分析以杭州市(黄龙路-环城东路段)为例说明快速公交协调控制的设计方法。
杭州市快速公交一号线全长约28 km。
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干线公交优先协调控制及仿真
干线公交优先协调控制及仿真
1. 引言
干线公交是城市交通中重要的组成部分，通常负责连接城市不同区域，快速运输大量乘客。
然而，由于道路资源有限和交通拥堵等问题，干线公交往往面临着运行效率低下的挑战。
因此，干线公交优先协调控制及仿真成为了一项重要的研究方向。
本文将在此基础上，对干线公交优先协调控制及仿真进行探讨。
2. 干线公交优先协调控制
2.1 优先信号控制
干线公交优先信号控制是一种常见的控制手段。
通过调整红绿灯周期和相位，来确保干线公交能够快速通过交叉口。
在优先信号控制策略中，需要考虑干线公交与其他交通参与者之间的协调与平衡。
合理设置信号配时，不仅可以保证干线公交的通行效率，还能够兼顾其他交通参与者的需求。
2.2 路径选择优化
干线公交的路径选择对整体运行效率起着至关重要的作用。
传统的路径选择算法往往只考虑到距离最短或时间最短的因素，而忽略了干线公交车辆运行的延误情况。
因此，针对不同的道路拥堵情况，需要设计合理的路径选择优化算法，以减少干线公交车辆的运行延误，提高过境效率。
2.3 动态调度管理
干线公交运营中，动态调度管理是一项关键工作。
通过实时调整公交车的发车间隔和发车时间，可以合理分配车辆资源，保证干线公交车辆的最大化利用。
动态调度管理需要结合实时
交通信息和干线公交车辆的实时位置数据，以做出合理的调度决策。
3. 仿真模型的建立与评价
为了更好地研究干线公交优先协调控制策略的效果，需要建立相应的仿真模型。
基于相关交通仿真软件，如VISSIM、TRANSIMS等，可以模拟干线公交车辆在实际道路网络中的运
行情况。
通过添加干线公交优先协调控制策略，并与传统公交调度方法进行对比，可以评估新策略的效果与性能。
4. 实例分析
以某城市的干线公交系统为例，对干线公交优先协调控制策略进行仿真实验。
首先，建立城市的道路网络模型，并收集相关道路交通数据。
然后，在仿真软件中添加干线公交车辆模型，并设定干线公交优先协调控制策略。
通过仿真运行不同的控制策略，并记录关键指标，如平均旅行时间、延误情况等，进行对比分析。
5. 结论与展望
本文详细阐述了干线公交优先协调控制及仿真的研究内容与方法。
通过对优先信号控制、路径选择优化和动态调度管理等策略的研究，可以提高干线公交的通行效率与服务质量。
同时，本文还提出了建立仿真模型并进行实例分析的方法，以评估不同策略的效果与性能。
未来，可以进一步研究其他新的协调控制策略，如基于智能交通系统的干线公交优化调度等，以全面提升城市干线公交系统的运行效率和服务水平
通过本文的研究和分析，可以得出以下结论：干线公交优先协调控制策略可以有效提高干线公交的通行效率和服务质量。
通过优先信号控制、路径选择优化和动态调度管理等策略的应
用，可以减少干线公交的延误情况，提高乘客的平均旅行时间。
同时，通过仿真模型的建立和实例分析，可以评估不同策略的效果与性能，为干线公交系统的优化提供科学依据。
在未来的研究中，可以进一步探索基于智能交通系统的干线公交优化调度策略，以进一步提升城市干线公交系统的运行效率和服务水平。