考虑行人过街的地铁站邻近交叉口公交优先信号控制方法

发布时间：2019-08-01 17:46

【摘要】：为了充分考虑行人过街对地铁站等大型公共设施邻近交叉口公交优先信号控制的影响,解决传统公交优先信号控制方法未考虑行人过街延误,造成行人滞留交叉口时间过长影响交通的问题,提出了综合考虑行人过街、公交车辆和社会车辆乘客延误情况的优先控制方法。根据人流和车流情况将交叉口交通状态分为人多车多、人多车少、人少车多和人少车少4种不同状态。针对前3类交通状态分别建立以道路通行能力最大化和公交乘客、社会车辆乘客以及过街行人延误变化最优化为目标的双层规划模型和以交叉口延误变化效益最大化为目标的多目标规划模型,并利用遗传算法进行求解。通过实测数据对比了采用该方法前、后公交乘客延误、社会车辆乘客延误、行人过街延误的变化情况。研究结果表明:该方法能在少量增加公交乘客和社会车辆乘客延误的情况下,大幅减少过街行人延误;相较于传统公交优先信号控制方法,在人多车多时采用该方法行人延误可减少59%,人多车少时行人延误可减少41%,人少车多时行人延误可减少195%;实测结果验证了该方法的有效性,其更具公平性并更符合实际,能够获得最大延误效益。
【图文】：

１公交优先信号控制策略公交优先信号控制策略分为被动优先、主动优先和实时优先３类。本文选择采用主动优先控制策略中的绿灯相位延长策略进行研究。绿灯相位延长指根据公交车运行情况，将原本已经或即将结束的绿灯延长，使得公交车辆顺利通过交叉口。此方法不改变相位相序，与其他主动优先策略相比，实施简单，对其他车辆影响较小，不改变周期长度，避免了信号相位的频繁变动，且能保持与其他交叉口控制信号的协调，普适性强，是目前应用最为广泛的公交优先信号控制策略之一。绿灯相位延长策略具体控制流程如图１所示。当检测系统检测到公交车辆，预测其到达交叉口停车线的行程时间为ｔ。根据地铁站人流和交叉口车流状态建立模型，求解满足延误效益最优的绿灯延长时间Δｔ。根据求解结果设置绿灯延长时间窗［ｔａ，ｔｂ］，若公交车辆能够在时间窗内到达信号交叉口，即ｔａ≤ｔ≤ｔｂ，则执行优先请求，延长绿灯时间，否则，不改变信号配时方案。２公交优先信号控制建模地铁站邻近交叉口受到地铁过街人流的影响较大，在采用公交优先信号控制策略调整信号配时方案时，需要考虑行人延误，从而避免大量行人滞留交叉口，达到交叉口行人总延误最小化的目标。据调查结果和相关研究发现，地铁人流与交叉口车流均存在高峰期与平峰期，，两者高峰期的时间段并不完全重合，人流晚高峰为１８：００～１９：００［１３］，而车流晚高峰为１７：３０～１８：３０。因此，按照地铁过街人流量和交叉口车流量大小可将交叉口划分为４种交通状图１绿灯相位延长策略实施流程Ｆｉｇ．１ＦｌｏｗｏｆＧｒｅｅｎＬｉｇｈｔＰｈａｓｅＥｘｔｅｎｓｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙ态：

考虑行人过街的地铁站邻近交叉口公交优先信号控制方法

当交叉口处于双平峰期时，交叉口交通状态为人少车少，本文主要针对前３种交通状态进行研究。２．１双高峰期２．１．１模型建立当地铁过街人流与交叉口车流同处于高峰期时，行人过街对车辆通行影响较大，此时考虑设置行人专用相位，行人在独立相位通行。针对设有行人专用相位的信号配时方案，当公交车辆到达交叉口时，公交车辆通行相位为优先相位，绿灯相位延长策略的具体实施方法分为以下２类：（１）压缩行人专用相位（第２相位）绿灯时间，延长优先相位（第１相位）绿灯时间，具体情况如图２所示（ｇ１为第１相位绿灯时间）。图２压缩行人专用相位延长优先相位绿灯时间示意Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＳｈｏｒｔｅｎｉｎｇＧｒｅｅｎＴｉｍｅｏｆＥｘｃｌｕｓｉｖｅＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＰｈａｓｅａｎｄＥｘｔｅｎｄｉｎｇＧｒｅｅｎＴｉｍｅｏｆＰｒｉｏｒｉｔｙＰｈａｓｅ这种方法延长了优先相位的绿灯时间，在该相位通行的公交车辆乘客和社会车辆乘客延误减少。公交乘客减少的人总延误ΔＤａ为ΔＤａ＝Ｐａ（ｒ１－Δｔ）（１）１１２中国公路学报２０１７年
【作者单位】：西南交通大学交通运输与物流学院;西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51675451,51574201) 四川省软科学研究计划项目(2015ZR0120)
【分类号】：U491.54

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