CN103295405A - 一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行控制方法，步骤为：设置公交专用候驶区：在直行专用车道上，距交叉口停车线前距离为L处增设一条辅助停车线，并在辅助停车线前布设用于控制非公交车的直行车道辅助信号灯；对辅助信号灯进行配时控制：在进口道信号灯直行绿灯相位结束之前，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前一段时间Tr亮红灯，在进口道信号灯直行红灯末期，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前时间Tg亮绿灯。与现有技术相比，本发明控制方法充分利用道路时空资源、减少工程量、尽量减少对其它车辆的干扰等原则，减少了公交车在交叉口的延误，缩短了等候的时间，最大程度上保障了了公交优先。

Description

一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行控制方法

技术领域

本发明涉及在路段无公交专用道条件下，通过设置交叉口公交专用候驶区，实现公交车在交叉口的优先通行，属于城市公共交通运输管理与控制领域。

背景技术

目前设置公交专用道的方式有两种：一是在整条道路上开辟公交专用道，并延伸到交叉口处；二是在路段上开辟公交专用道，交叉口入口处不设专用道。两种方案各有优缺点。第一种方案在实施中较为简单，而且效果较好，既可以消除公交车在路段上的延误，也可以大大降低公交车在交叉口上的延误，这种方案对交通的影响最大，尤其是对道路条件要求较高。第二种方案可以明显地提高公交车在路段上的运行速度，但在交叉口入口处由于没有采取有效的优先措施，公交车仍有较大的延误。本发明提出在路段上不设公交专用道，而在交叉口入口处布设一段公交专用候驶区，降低公交车的交叉口延误。

理论分析结果表明，公交出行延误包括路段行驶延误和交叉口延误两部分，其中绝大部分延误来自于交叉口处。在路段上设置公交专用车道后，公交车运行延误的减少十分有限；而在交叉口入口处布设公交专用道后，将大大减少公交车的延误，明显减少公交出行者的总延误。本发明的出发点正在于此。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是基于以上对常用公交专用道设置方式的分析，以减少公交车的交叉口延误为着眼点，而提供一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行方法，该方法使公交车在绿灯放行时优先通过交叉口，从而减少延误。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行控制方法，其特征在于，步骤为：

（1）、设置公交专用候驶区：在直行专用车道上，距交叉口停车线前距离为L处增设一条辅助停车线，并将辅助停车线和交叉口停车线之间区域划分为公交专车候车区，并在辅助停车线前布设用于控制非公交车的直行车道辅助信号灯；其中： L=n*（l₁+ l₂）+ l₃， n为直行红灯期间公交到达数，通过公交流量和信号配时计算；l₁为公交车长度为；l₂为公交车之间的安全距离，l₃为公交车公交专用候驶区预留公交车变道过渡区长度；

（2）对辅助信号灯进行配时控制：具体的控制过程是：

（i）当进口道信号灯直行绿灯亮时，该车道上首先是公交专用候驶区内的公交车通过交叉口停车线，进入交叉口，同时允许在公交专用候驶区上游停车线处排队的非公交车尾随在公交车后通过交叉口；

（ii）在进口道信号灯直行绿灯相位结束之前，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前一段时间Tr亮红灯，不允许尚未通过公交专用候驶区上游停车线的非公交机动车行驶，在时段Tr内，公交专用候驶区内的非公交机动车将陆续驶入交叉口，公交专用候驶区得以清空；其中：Tr= t₀*L/（l₄+ l₅），l₄为非公交机动车长度，l₅为非公交车之间的安全距离，t₀为车头时距；

（iii）右转车道采用“绿灯停、红灯行”的管制方式，即进口道信号灯直行绿灯时,右转禁止通行,直行红灯时,右转交通放行，因此，在进口道信号灯直行红灯信号期间，公交车占用右转车道，通过右转车道，避开直行车道的排队，进入公交专用候驶区；

（iv）在进口道信号灯直行红灯末期，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前时间Tg亮绿灯，允许公交专用候驶区停车线后的车辆提前驶入公交候驶区，将公交专用候驶区内未利用的道路空间加以利用，其中Tg取5~8秒。

本发明在直行车道的交叉口停车线前增设了一条辅助停车线，同时也增加了一个辅助信号灯用于控制辅助停车线的行车信号，通过辅助停车线和辅助信号灯的联合控制，优先保证了公交车在路口等候以及先行驶出，与现有技术相比，本发明控制方法充分利用道路时空资源、减少工程量、尽量减少对其它车辆的干扰等原则，减少了公交车在交叉口的延误，缩短了等候的时间，最大程度上保障了了公交优先。

附图说明

图1. 交叉口公交优先设计方法示意图；

图2. 进口道信号灯初绿示意图；

图3. 进口道信号灯绿灯期示意图；

图4. 辅助信号灯“先红” 示意图；

图5. 进口道信号红灯开始示意图；

图6. 进口道信号灯红灯末期示意图；

图7. 辅助信号灯“先绿” 示意图；

图8. 实例分析交叉口现状渠化情况示意图。

具体实施方式

本发明关于交叉口公交优先设计方法示意图如图1所示。

本发明技术思路特征的详细说明如下：

（1）该方案中，对直行车道采用了新的管制方式。

（2）在直行专用车道上，停车线前布置一段“公交车候驶区”，它的目的在于供公交车在进口道信号灯直行处于红灯期间等候通过使用，红灯期间不允许其它机动车占用。另外，公交候驶区上游方向增设一条停车线，并在停车线前布设直行车道辅助信号灯。在该车道上采取与其他车道不同的信号控制方案。

（3）公交候驶区上游的停车线仅对非公交机动车产生作用，它与辅助信号灯一起，起到在该进口道直行红灯信号到来前清空公交候驶区的作用。具体的过程是：

（i） 当进口道信号灯直行绿灯亮时，该车道上首先是候驶区内的公交车通过交叉口停车线，进入交叉口，同时允许在候驶区上游停车线处排队的非公交车尾随在公交车后通过交叉口。

（ii） 在进口道信号灯直行绿灯相位结束之前，公交候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前一段时间（Tr）亮红灯，不允许尚未通过公交候驶区上游停车线的非公交机动车行驶。在时段Tr内，公交候驶区内的非公交机动车将陆续驶入交叉口，候驶区得以清空。

（iii） 右转车道采用“绿灯停、红灯行”的管制方式，即进口道信号灯直行绿灯时,右转禁止通行,直行红灯时,右转交通放行。因此，在进口道信号灯直行红灯信号期间，公交车可以占用右转车道，通过右转车道，避开直行车道的排队，进入公交专用候驶区，等到直行绿色信号，就可以直接进入交叉口，不必等待其它的机动车先通过，从而大大减少了公交车的延误。

（iv） 在进口道信号灯直行红灯末期，公交候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前亮绿灯，允许公交候驶区停车线后的车辆提前驶入公交候驶区，将候驶区内未利用的道路空间加以利用，在进口道信号灯直行绿灯末期，辅助信号灯提前红灯，提前时间用于清空公交专用候驶区内的非公交机动车，即直行车道的辅助信号灯实行“先红、先绿”的控制方式。

（4）方案中有3个关键数据：公交专用候驶区的长度L、直行车道辅助信号灯先红时间Tr和车道灯先绿时间Tg。

（i） 公交专用候驶区长度L

候驶区的长度可以由公交流量确定。布设候驶区的作用在于让红灯期间到达的公交车不必排在队尾，而是直接通过右转车道进入候驶区，一旦信号放行即可通行。因此候驶区长度应满足红灯期间到达的公交车辆排队等待的需要。

通过公交流量和信号配时可计算直行红灯期间公交到达数n，公交车长度根据车型决定，取为l₁，公交车之间的安全间距为l₂，公交专用候驶区预留公交车变道过渡区，长度为l₃，那么公交专用候驶区的长度计算为：L=n*（l₁+ l₂）+ l₃。

（ii） 直行车道辅助信号灯的先红时间Tr

辅助信号灯的先红时间Tr的大小，可以根据候驶区长度加以确定。先红时间Tr的作用在于清空候驶区，需要说明的是，直行车道辅助信号灯仅对非公交机动车产生作用。

取非公交机动车长度为l₄，安全距离为l₅，那么在公交候驶区内可容纳的非公交机动车数量约为L/（l₄+ l₅），若车头时距取为t₀，那么预计公交候驶区内的非公交机动车清空时间长度为Tr= t₀*L/（l₄+ l₅）。

（iii） 车道灯的先绿时间Tg

直行专用车道辅助信号灯先绿，一方面能够使候驶区内未利用的道路空间得到充分利用；另一方面能够对红灯期末到达的公交起提示作用—交叉口绿灯即将开始，不必再变换车道绕行进入候驶区，从而可以避免在绿灯到来时公交车变换车道带来的混乱。车道灯的先绿时间不宜过大，取5~8秒即可。

公交专用候驶区的长度L和车道灯的先红时间Tr及先绿时间Tg可以在运行中适当调整。

（5）附图2至图7是本发明涉及的设计方案一周期内的运行状态。

实施例

本部分选取南京市某具体交叉口的北进口作为实例进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

首先，对实例分析涉及的交叉口进行基础信息采集，通过调查可知该交叉口北入口流量最大，其高峰小时流量为：右转356 pcu/h，直行1395 pcu/h，左转122 pcu/h，其中公交车占了353 pcu/h。北进口的车道划分为：一条直左混行车道，一条直行车道，一条右转车道（右转车道实行绿灯停、红灯行）。现状渠化形式详见附图7。

然后，根据本发明对该交叉口的北进口进行渠化改造，改造后形式如图1所示，其中直左混行车道和右转车道控制方式不变，关键对直行专用车道的渠化设置了一段公交专用候驶区，并在候驶区上游增设辅助停车线和一个车道辅助信号灯。

公交专用候驶区的3个关键参数设置如下：

（i） 公交专用候驶区长度L：现状平均每周期来车数为6辆，红灯期间到达数为3辆，南京市以单节车为主，以单节车长度进行计算，取每辆车长度为9米，车间安全间距为2米，则停放3辆公交车需要33米，另设12米长的过渡区，则在出入口前的公交专用候驶区为45米。

（ii） 直行车道辅助灯的先红时间Tr：取小客车的长度为5米，车辆之间的安全距离为2米，则在公交候驶区内可以分布6~7辆非公交机动车，以车头时距2.5秒，Tr取15秒即可满足清空公交候驶区的要求。

（iii） 车道灯的先绿时间Tg：取5~8秒。

根据本发明对北进口进行公交优先设置后，北进口在一个周期内的运行状态如图2至图6所示。

Claims (1)

1.一种基于公交专用候驶区的交叉口公交优先通行控制方法，其特征在于，步骤为：

（1）、设置公交专用候驶区：在直行专用车道上，距交叉口停车线前距离为L处增设一条辅助停车线，并将辅助停车线和交叉口停车线之间区域划分为公交专车候车区，并在辅助停车线前布设用于控制非公交车的直行车道辅助信号灯；其中： L=n*（l₁+ l₂）+ l₃， n为直行红灯期间公交到达数，通过公交流量和信号配时计算；l₁为公交车长度为；l₂为公交车之间的安全距离，l₃为公交车公交专用候驶区预留公交车变道过渡区长度；

（2）对辅助信号灯进行配时控制：具体的控制过程是：

（i）当进口道信号灯直行绿灯亮时，该车道上首先是公交专用候驶区内的公交车通过交叉口停车线，进入交叉口，同时允许在公交专用候驶区上游停车线处排队的非公交车尾随在公交车后通过交叉口；

（ii）在进口道信号灯直行绿灯相位结束之前，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前一段时间Tr亮红灯，不允许尚未通过公交专用候驶区上游停车线的非公交机动车行驶，在时段Tr内，公交专用候驶区内的非公交机动车将陆续驶入交叉口，公交专用候驶区得以清空；其中：Tr= t₀*L/（l₄+ l₅），l₄为非公交机动车长度，l₅为非公交车之间的安全距离，t₀为车头时距；

（iii）右转车道采用“绿灯停、红灯行”的管制方式，即进口道信号灯直行绿灯时,右转禁止通行,直行红灯时,右转交通放行，因此，在进口道信号灯直行红灯信号期间，公交车占用右转车道，通过右转车道，避开直行车道的排队，进入公交专用候驶区；

（iv）在进口道信号灯直行红灯末期，公交专用候驶区上游的直行车道辅助信号灯提前时间Tg亮绿灯，允许公交专用候驶区停车线后的车辆提前驶入公交候驶区，将公交专用候驶区内未利用的道路空间加以利用，其中Tg取5~8秒。

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