幹線協調的公交優先規劃與控制關鍵技術研究

《幹線協調的公交優先規劃與控制關鍵技術研究》是依託同濟大學，由李克平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：幹線協調的公交優先規劃與控制關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李克平
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

公交優先的目標在於提高公交服務水平，特別是減少公交延誤，提高公交運行速度；其難點在於如何既滿足公交優先的需求，又最大限度地降低公交優先措施（如信號）對社會車輛的影響。.區別於直接最佳化信號控制底層參數的公交優先傳統思路，本課題充分考慮公交線上路上的運行特點，從幹線入手，提出幹線協調下公交優先信號與常規信號整合的戰略-戰術分析方法和面向公交信號優先的公交站位調整最佳化方法。基本做法為通過對公交運行全過程的研究，解析車隊離散、信號控制、站點位置、公交服務等因素對公交到達分布的影響機理，建立基於隨機過程的公交到達分布預測方法；構建面向公交運行與服務全過程的微觀仿真實驗平台，利用統一的公車、社會車輛時間-距離關係圖，分析公交到達分布與常規信號相位綠燈時間窗的關係，在戰略層建立信號框架，最佳化調整公交站位；在戰術層基於規則最佳化控制參數。研究成果可為幹線協調下公交優先的理論與實踐提供新的視角和方法。

結題摘要

為了緩解城市交通擁堵，在交通主幹道實施協調控制，在路網中實施公交優先信號控制，如何在幹線協調背景下實現公交優先信號控制成為近期的研究熱點。本項目以微觀仿真實驗平台為基礎，研究幹線協調下公交優先規劃與控制關鍵技術。分析了影響到車率分布變化的路段離散、信號控制和公交停靠三種因素，根據影響機理分別構建單獨考慮各種因素的預測轉移矩陣，上游斷面的到車率分布和轉移矩陣進行乘法運算得到下游斷面的到車率分布。戰略層信號控制框架由幹線協調、交叉口和公交優先三類控制參數組成，計算信號控制參數過程中充分考慮了公車流的運行特徵和到車率分布預測；戰術層面的實時控制採用綠燈延長、綠燈提前優先策略，預測公交到達時間，按優先權實施感應控制。構建多個交叉口、多個公交站的路網模型，分別設計公交站在路段內、路段間調整位置的典型布設方案；運行多次仿真實驗，數據分析發現公交站成對布設時延誤較小。由此歸納和提煉得到公交站點布設的理想模組和最佳化流程。運行仿真實驗並匯總評價數據，分析結果表明：套用戰略戰術分析方法可以同時提高公車流和社會車流的通行效益，套用站點布設最佳化方法也可以提高公車流的通行效益，但是套用範圍有一定的局限性。本項目的研究成果可以為公交優先信號控制理論的研究提供新的研究方法和新的研究視角，為公交優先的規劃和控制提供依據，有利於提高信號控制系統的運行效率，從而提高公交系統服務水平和整個交通系統的通行效率。