双向单车道公交专用道系统运营模型设计

双 向 单 车 道 公 交 专 用 道 系 统 运 营 模 型 设 计
刘 昭然 毛 晓 君 宋 家双
（ 同济大学交通运输工程学院 ， 上海
黄 忆波
２ ０ １ ８ ０ ４ ）
摘
要： 介绍 了双向单车道公交专 用道这一新型的专用道系统 ， 并基于智能交通 技术为其设计 了运营 系统模型 ， 同时为公 交车的
运行调度建立 了优化算法模型 ， 通过案例 的 Ｖ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍ仿真 ， 发现这一专用道系统主要适用于饱和率较高的交通流条件 下。
关键词 ： 公交专用道 ， 智能交通技术 ， 运营模型 ， Ｖ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍ仿真
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ８ ４ ． １ ９ １ 文献标识码 ： Ａ
ｔ ３ 吓 ｒ ｉ ＋ ＋ ｔ
。
则第 ｍ 次上行车与第 ｍ 次下行车在 １站成功会 让 ， 只需 满足该次上行车发车时间晚于该次下行车到达时间 ：
一
Ｔ
＞０ ｔ 。
等价于 ：
ｎ ｎ— ｌ ｎ —ｌ
ｔ 。
一
图 ２ 站台信号灯控制逻辑图
・
１ ６・
第３ ９卷 第 ７期 ２ ０ １ ３年 ３ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨｎ． ＥＣ Ｔ Ｕ ＲＥ
Ｖ０ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ７ Ｍａ ｒ ． ２Ｏ１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ １ ６ — ０ ３
交 车主动信号优先 技术 ， 减少公 交车 在交叉 口的等待 时间 ， 运营 序数 （ 上行 首班车 的 ｍｔ ＝１ ） ； ４ ） ｍ＿ Ｆ ： 下行 车发车班 次序数 （ 下 行 控制 系统如 图 １ 所示 。 首班 车的 ｍ下＝１ ） ； ５ ） ｔ ： ｉ 站 的乘 降客时 间（ 假设对 向车在 ｉ 站乘
． １ 假设 与符号 说 明 区 。而双向单车道公交专用道 系统是一 种创新布置形 式 ， 对 向公 ２ ２． １ ． １ 基本假设 交车仅 占用一条车道 ， 恰适于道路空间不足情况下 。
１ 双 向单车 道公 交专 用道 系统控制 策略
１ ） 公 交专用道 系统 中共有 ｎ个停靠站 ， 上行首发站 为… １’ 站， 第二站为“ ２ ” 站 ……终点站 为“ ｎ ” 站； ２ ） 公交车在 某站会 让等 待
一
这一系统通过智能交通技术保证 车辆的准点性 和安全性 ， 需 发生在公交车到达该 站之后 ， 乘 降客之前 ； ３ ） 该 专用道 系统仅供
要车辆运营调度 中心统一 指挥。信息设 备将采 集到 的停 靠 站信 条线路 的公交车使用 。 息、 交叉 口信息 和公 交车 位置 信息 统一 传输到 车 辆运 营调 度 中 ２ ． １ ． ２ 符号说明 心， 运营调度中心根 据车辆运行调度算 法制定动态 的车 辆行 驶方 １ ） ｎ ： 专用道系统 中的停 靠站数 量 ； ２ ） ｉ ： 停 靠站 序数 ， 上行 首 案， 并通过车载信息系统将指令传输 至公交车 。此外还 需利用公 发站 ｉ ＝１ ， 第二站 ｉ ＝ ２ ……终 点站 ｉ ＝ｎ ； ３ ） ｍ ： 上行 车发车班 次
圭
辆
运 营 调
停靠站信息系统
降客时间相 同） ； ６ ） ￡ ： 第ｍ ｔ次上行 车在 ｉ 站 因会让而停 车等待 时间（ 当ｉ ＝１时 ， 即为第 ｍ Ｅ次上 行 车 的发车 时刻 ） ； ７ ） ｔ ： 第 ｍ ． Ｆ次下行 车在 ｉ 站 因会 让而停 车 等待时 间 （ 当ｉ ＝／ ＇ ｔ 时， 即为第 ｍ ． Ｆ次下行 车的发车时刻 ） ； ８ ） ： ｉ 站与 ｉ ＋１站区间行驶 时间（ 假
况下， 信号灯显示为红色 ， 收到 出站指令后信 号灯变 为绿 色 ， 待公
交车出站完毕后 ， 变 回红色 ， 站 台信号灯的控制逻辑如 图 ２所示 。
＝ ￡
。
公交车到达终点站后完成一次运输任 务 ， 可认 为公交车在 终 点站不存在等待时间 ， 第ｍ 次下行 车到达 １ 站的时刻为 ：
对数 。
２ ． ２ 建立数 学模 型
公交 车欲顺利行驶至终点站 ， 在行驶途 中需要与对 向行驶车
图 １ 公 交专 用 道 运 营控 制 系统 图
会 让站情形分为 以下两类 ： 在公交停靠站处 ， 设 置信 息采集装 置和 出站信 号灯 系统 。停 辆在停靠 站会让 ， １ ） 某两辆 公 交车 在始发 （ 终点 ） 站会 让。以 “ １ ” 站 为例 ， 即 靠 站信 息系统采集双 向公交车 的进 出站情 况 ， 指挥公交 车在合适 ＝１ 。第 ｍ 次上行公交车的实 际发车时刻为 ： 的时刻驶离 。根据故障导 向型的交通控制原 理 ， 在无 出站指令情 ｋ
０ 引言
公 交优先是 大中城市解 决城市 交通需 求大 于供 给而 产生拥
２ 公交 车运行调 度模 型设计
公交车运行调度模 型的建 立 ， 目的在 于保证公 交车 安全 、 快
堵 问题 的最有效 途径之 一… 。公交专 用道 系统 作为 常规公交优 速地行驶 至终 点站。而公交 车安全行 驶至终 点站可 以简化 为公 交车与行驶途 中遇到 的对 向车在停靠站会让 ， 而停靠站 的停车会 先的有效办法得 到普遍推广 ， 但主要设置于道路 空间充裕 的城 市 让时间最短正是调度模型 中追求的“ 快速” 。 干线道路 ， 很难适应于空间狭小的城市老城 区或 者历 史建筑保 护
交叉 口信息系统
度
由
心
车载信 息系统
制定 车辆行驶方案 Ｉ
指 导车辆驾驶
Ｉ 制定交叉口控制 方案
控制交叉 口信号灯
设双 向公交车 的 行驶 区间wk.baidu.com分相同） ； ９ ） ： 第ｍ Ｅ 次上行车与第 ｍ ＿ Ｆ 次下行车的会让站 ； １ ０ ） Ｘ： 在 一定时间 内， 上下行 公交车发车班次