干线信号协调背景下的网联公交实时优先控制方法

为解决公交优先可能破坏干线协调并影响社会车辆行驶效益问题,建立了网联环境下配合干线信号协调的实时公交优先控制方法。该方法包括三个步骤,提出了路段速度引导算法服务于还未到达交叉口范围的网联公交,使其尽量在绿灯期间到达停车线;进一步在其到达交叉口范围时进行公交优先申请的生成,同时计算出协同的速度引导和驻站控制策略;最后在满足公交优先申请的前提下以社会车辆延误最小为目标优化信号配时方案,实现速度引导‒驻站控制‒信号优先一体化控制。实验表明本方法能有效配合已有信号协调,同时满足公交优先需求和保障社会车辆行驶效益;案例分析表明采用路段速度引导算法和公交优先生成算法能明显提升公交不停车率;而敏感性分析表明更长交叉口控制距离有利于降低公交延误。

公交车生态车速引导与信号优先协同优化模型

由于公交信号优先与节能驾驶的控制目标不一致,导致2种策略难以有效融合以提升公交优先效率和环境效益。针对此问题,提出一种公交车生态车速引导与信号优先协同优化模型,以廊道控制区域内公交车乘客、社会车辆乘客的交叉口延误最小化、公交车燃料消耗最小化以及公交车实际到站时间与时刻表偏差最小化为目标,考虑车辆运动状态约束、公交站点运营约束以及信号灯约束,基于滚动优化框架对公交车生态车速和信号配时方案进行协同优化。通过基于仿真数据、真实场景的数值试验对所提出模型的有效性进行验证,并针对公交车流量和社会车流量进行了敏感性分析。结果表明,所提模型在不同公交车流量、社会车流量水平下均具有明显优势,与信号优化模型相比,公交车平均交叉口延误在不同公交车流量水平下最大下降幅度达到31.99%,在不同社会车流量水平下最大降幅达到23.13%,燃料消耗在不同公交车流量水平下最大下降幅度达到12.66%,在不同社会车流量水平下最大降幅达到9.61%,社会车辆平均交叉口延误最大降幅均为8.23%;重庆市一条公交廊道的真实场景测试结果表明,所提模型相较于信号优化模型能够保障公交准点率并明显减少公交车速波动,燃料消耗、公交车车均交叉口延误、社会车辆延误降幅分别为7.04%、32.61%、4.37%;所提模型能够在保证公交运营稳定性的同时,获得显著的公交优先和低碳效益,并在一定程度上降低公交优先对社会车辆的影响。