考虑公交优先的前置信号控制方法研究

摘要

伴随我国城市化进程不断加快，交通拥堵问题也日趋严重，在此背景下，公交优先成为城市发展的必然选择。交叉口不仅是城市道路系统的瓶颈所在，同时也是公交运行的瓶颈所在。本文采用基于前置信号的交叉口设计方法，研究了交叉口车道划分及信号配时的优化配置模型，并在此基础上设计了动态的公交优先控制策略。 文章介绍了前置信号的设计思路和运行模式，对前置信号提升交叉口通行能力的运行机理进行了分析。同时从设施设计和信号控制两个方面总结了现有的公交优先控制方法。针对传统的设置公交专用道的信号交叉口存在公交专用道利用率不高，时空资源浪费等现象的问题，本文提出了利用前置信号的设置方法来提升公交运行效率的优化思路。 首先提出基于前置信号的交叉口车道划分及信号配时优化模型。模型以求解最短周期为目标，通过合理配置各交通流向的交叉口进出口车道数目，优化信号配时参数，可有效提升交叉口单位时间内的车辆通过能力，进而可在保证一定服务水平的前提下有效减少信号周期时长，降低社会车辆和公交车辆的平均信号延误。 基于上述方法所述的前置信号交叉口最优配置模型，研究了交叉口主信号、前置信号间的信号协同问题，并进行了相应的交通延误分析。在此基础上，利用插入公交相位的公交信号优先策略，提出了前置信号背景下的公交优先信号控制方法。 针对文章提出的前置信号交叉口设置方法和基于前置信号的公交动态优先控制策略，本文利用matlab搭建仿真环境，以成都市人民中路和新华大道交叉口为研究对象，利用现场调查数据和成都市公交车辆GPS数据对仿真模型做标定。仿真研究了在现状控制交叉口、前置信号控制交叉口、基于前置信号控制的公交优先控制三种控制策略下，随着交叉口车流量、公交车到达率等参数的变化，社会车辆和公交车辆的延误变化，验证了控制模型的有效性。

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