公交优先控制策略探讨

公交优先控制策略探讨

摘要：公交优先能有效的解决城市拥挤问题，信号交叉口实施公交信号优先控制能够减少公交车在交叉口的延误，保证公交车辆准点率，提高服务水平。文章分析了被动优先控制、主动优先控制、实时优先控制这三种控制策略的原理以及其适用条件。

关键词：信号交叉口公交优先信号控制

近年来，随着我国经济技术的不断突飞猛进，人们的经济收入也在不断提高，加上不断增长的人口，使得城市出行次数不断提高，于此同时私家车的拥有量也在高速增长，导致了我国各大城市都为交通拥堵问题所困扰。公共交通具有运量大、运输成本低、运送效率高、人均占用道路面积小等优点，是缓解交通拥堵的一种有效方式，在城市交通系统中处于骨干地位。然而，目前公共交通服务水平不高，公交车经常出现晚点、高峰时段严重拥挤、行程时间过长等现象，针对这种现象越来越多的城市开始推行公交优先战略，提高公共交通服务水平，促使人们越来越多的选择公共交通出行而不是驾车出行。

交叉口是城市的瓶颈点，城市交通产生拥堵及延误的一个主要原因就是受到交叉口信号的阻滞。因此利用信号控制方法减少公交车在交叉口的延误，对于提高公交车的准点率具有重要意义，同时公交信号优先控制也是实现公交优先战略的一种重要手段。

1、公交优先

公交优先是指城市的市内客运交通以大容量、快速度的大公交系统为主，以其他交通工具为辅。本文研究对象公交是针对常规公共汽车。公交优先策略包括两个方面的内容：空间优先和时间优先。空间优先是指通过设置公交专用路、公交专用道、公交专用进口道等为公交车辆提供优先。时间优先是指在信号交叉口采用信号控制的方法，调整当前相位时间或信号周期为公交车提供优先通行权，以达到公交优先通过交叉口，提高公交准点率的一种技术。

2、公交优先控制策略

根据文献[1]，公交优先控制策略分为被动优先控制策略、主动优先控制策略、实时优先控制策略三类。

2.1 被动优先策略

被动优先是指不依赖检测器采集到的交通数据，根据公交运营的历史数据，如速度、站点位置、发车间隔等进行交叉口信号配时以达到减少公交车延误的目的。被动优先控制主要有以下几种类型：

（1）调整信号周期长度

通过缩短周期长度，可以较少公交车辆在进口道等待绿灯起亮的时间，以达到公交车辆在信号交叉口的快速通行。然而缩短信号周期会导致整个交叉口的通行能力下降。

（2）调整绿信比

增大绿信比以增加公交车辆的有效绿灯时间，可以降低公交车到达交叉口时遇上红灯的概率，减少公交车的延误。

（3）相位优化

通过相位相序调整、相位分割等方法增加公交车到达交叉口遇上绿灯的概率，使得公交车能够以最小等待时间通过交叉口。

2.2 主动优先策略

主动优先控制是在道路上铺设检测器，通过检测器采集公交车辆运行信息，当检测到公交车即将到达交叉口时实时调整信号以实现公交优先通过交叉口。主动优先控制有以下几种类型：

（1）公交车专用相位

当检测到公交车以多方向多相位达到交叉口时，启动公交专用相位，不同方向公交车按照让行的原则通过交叉口。但该方法会增加交叉口总延误，容易产生交通拥堵。

（2）绿灯延长

绿灯延长策略是指设置一个最大绿灯时间，当检测器检测到公交车在绿灯时间即将结束时到达交叉口时，在最大绿灯时间内延长该相位绿灯时间直到公交车通过交叉口，再恢复到原来的信号配时。

（3）绿灯提前启亮

绿灯提前启亮策略是当公交车到达交叉口时，前一相位红灯时间尚未结束，在符合最小绿灯时间的前提下强制结束红灯相位转入下一相位绿灯时间，使得公交车提前通过交叉口。当公交车通过交叉口之后，信号配时恢复原状。

2.3 实时优先策略

实时优先控制又称自适应优先控制。自适应控制的对象往往是具有不确定性的系统。以往主动优先控制采用绿灯延长、绿灯提前启亮、插入公交专用相位等

手段实现公交优先通过交叉口，但是在减少公交车延误的同时往往会增加社会车辆的延误。在“以人为本”的交通管理理念中，应以总的人均延误最小为控制目标，而不是单纯的以公交车延误最小为目标。实时优先控制就是利用检测器采集公交车辆行程时间、公交车载客量等信息，判断公交车优先通行的条件，一般包括晚到、满载率、效益等条件，来确定使用哪种优先控制策略，以达到通过交叉口的人均总延误最小的目的。实时优先控制机理复杂，需要精确的算法支持，目前尚处于理论研究当中。

3、总结

优先发展公共交通是缓解城市交通拥挤的一种有效方法。受到各种条件制约，大力发展以修建公交专用道、公交专用路为基础的空间公交优先显示不符实际，这就使的公交优先发展转移到时间优先上来。时间优先的三种控制策略各有其使用条件。被动优先控制适用于饱和度较低的交叉口，且不需安装检测器也不要求公交专用进口道的配合，投资少，很多时候被选择；主动优先控制适用于有检测器的交叉口，对于过饱和、无检测器的交叉口不适用实施主动优先。实时优先能很好的解决公交优先，但其运行机理复杂，目前尚处于理论研究中，未来是主要发展方向。

参考文献：

[1]马万经，杨晓光. 公交信号优先控制策略研究综述[J]. 城市交通，2010，6：70-78.

[2]杨晓光，周光伟，杭明升. 公交优先技术方法[J].城市交通，2002，2：3-5.

[3]赵雅秀，陆百川. 交叉口公交优先技术现状与问题[J].重庆交通大学学报（社会科学版），2010，1：32-34.

[4]季彦婕，邓卫. 交叉口公交优先技术研究现状及发展综述[J].交通运输系统工程与信息，2004，1：30-34.