張 鵬，李 瀟，張 莉，黃夏卉

(江蘇大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院 ，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

1 公交車(chē)車(chē)速引導(dǎo)方案

本篇采用BRT公交作為研究對(duì)象，路段示意圖如圖1所示。我們假設(shè)公交車(chē)的行駛速度在[v1,v2]之間，取vm作為默認(rèn)的行駛速度，設(shè)A點(diǎn)即該路段起始點(diǎn)與交叉路口之間的距離為L(zhǎng),A與B站之間的距離為L(zhǎng)1，B站與交叉口之間的距離為L(zhǎng)2，我們?cè)O(shè)車(chē)輛從A到B站之間勻速行駛的時(shí)間為tAB,tAB=L1/vm,從B站勻速通過(guò)交叉口的時(shí)間為T(mén)j,Tj=L2/vm,我們?nèi)〕丝驮谡九_(tái)上下車(chē)的平均時(shí)間Tave,假設(shè)過(guò)程中用的是極限狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可以保證計(jì)算中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

根據(jù)上述的介紹我們進(jìn)行了以下BRT車(chē)速誘導(dǎo)的討論。

圖1 交叉口示意圖

我們?cè)O(shè)公交車(chē)以正常車(chē)速到交叉口的時(shí)刻為T(mén)X，在從A行駛到交叉口這段路之間公交車(chē)通過(guò)加速和減速所能改變的最大時(shí)間為：

(1) A到B站之間車(chē)輛減速改變的最大時(shí)間：

(1)

(2) A到B站之間車(chē)輛加速改變的最大時(shí)間：

(2)

(3) A到交叉口之間車(chē)輛加速改變的最大時(shí)間：

(3)

設(shè)車(chē)輛駐站時(shí)間即上下客時(shí)間Tave為固定值，為了讓公交車(chē)可以利用紅燈停車(chē)的時(shí)間或者綠燈多余的時(shí)間進(jìn)行乘客的上下車(chē)，我們進(jìn)行了一個(gè)周期的時(shí)間分配，將分成以下4種情況。

(1) 公交車(chē)在[t0,t1]之間到達(dá)站臺(tái)時(shí)，公交車(chē)可在黃燈亮起之前完成乘客的上下車(chē)并以原始速度駛離交叉口即v=vm；

(2) 公交車(chē)在[t1,t2]之間到達(dá)站臺(tái)時(shí)，則需要提高車(chē)速使其在t1之前到達(dá)然后再勻速通過(guò)交叉口即情況同(1)，提高后的車(chē)速為

(4)

(5)

(4)公交車(chē)[t3,t5]之間到達(dá)站臺(tái)時(shí)，車(chē)輛沒(méi)有辦法在黃燈啟動(dòng)之前完成上下客，所以我們采取降低車(chē)速，使公交車(chē)在黃燈啟動(dòng)后到達(dá)B站再利用紅燈停車(chē)的時(shí)間進(jìn)行乘客的上下客過(guò)程，減速后的車(chē)速為

(6)

圖2 公交車(chē)到達(dá)站臺(tái)時(shí)刻示意圖

2 實(shí)例研究

本文以常州BRT中b10線路中的某路段為例說(shuō)明本方法的具體應(yīng)用，從漢江路泰山路到新北區(qū)政府北之間為有交叉口，兩個(gè)站之間的距離為655 m，周期為綠燈60 s，黃燈2 s和紅燈48 s。根據(jù)調(diào)查BRT10線路首班車(chē)在6∶00出發(fā)，末班車(chē)在20∶00結(jié)束。平均一趟的時(shí)間間隔為15 min。上下客時(shí)間根據(jù)調(diào)查取平均值Tave=30 s，根據(jù)上述算式得到了以下幾種情況。

(1)當(dāng)車(chē)輛在6∶17發(fā)車(chē)時(shí)，可勻速行駛通過(guò)交叉口，則不用進(jìn)行車(chē)速引導(dǎo)，即采取車(chē)速為25 km/h；

(2)當(dāng)車(chē)輛在6∶22發(fā)車(chē)時(shí)，無(wú)法在勻速行駛的情況下順利通過(guò)交叉口，故進(jìn)行車(chē)速引導(dǎo)采取加速的引導(dǎo)策略，根據(jù)式(4)計(jì)算得加速后的速度為42.6 km/h大于vmax=40 km/h，所以我們加速取v1=40 km/h；

(3)車(chē)輛在6∶26發(fā)車(chē)時(shí)，無(wú)法勻速通過(guò)交叉口，所以我們建議在情況(2)的基礎(chǔ)上進(jìn)行第二次加速，根據(jù)式(5)計(jì)算得到第二次加速后的速度為39 km/h；

(4)車(chē)輛在6∶30發(fā)車(chē)時(shí)，此時(shí)信號(hào)燈在紅燈區(qū)間，因此為了避免二次停車(chē)我們采取減速行駛，利用紅燈時(shí)間進(jìn)行上下客。根據(jù)式(6)計(jì)算得減速后的速度為20.7 km/h，此時(shí)可以利用紅燈上下客，避免了二次停車(chē)的情況。

按照上述計(jì)算的速度都可以使車(chē)輛在各自的情況下不進(jìn)行二次停車(chē)的通過(guò)交叉口。

并且我們到實(shí)地進(jìn)行了觀察研究，研究數(shù)據(jù)及結(jié)果整理如表1。

表1 常州BRT B10線路車(chē)速調(diào)查及改進(jìn)情況

根據(jù)上表我們發(fā)現(xiàn)在調(diào)查時(shí)間段內(nèi)有50%的車(chē)輛不做引導(dǎo)可以通過(guò)，有50%的車(chē)輛在沒(méi)做引導(dǎo)的情況下不能通過(guò)，但是按照我們方案引導(dǎo)下車(chē)輛均可以順利的通過(guò)交叉口而不停車(chē)，減少了延誤時(shí)間。使平均停車(chē)次數(shù)減少50%，總的節(jié)約時(shí)間為30%。大大的提高了車(chē)的效率。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合信號(hào)燈配時(shí)，提出了車(chē)速引導(dǎo)策略，給出了公交車(chē)輛信息采集的方案，并以常州BRT中B10線某路段為例，對(duì)比分析了引導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)施的優(yōu)越性。結(jié)果表明：對(duì)公交車(chē)輛進(jìn)行車(chē)速引導(dǎo)，使其在設(shè)計(jì)時(shí)刻區(qū)間內(nèi)從車(chē)站發(fā)車(chē)，避免車(chē)輛在交叉口的二次停車(chē)，有助于減少公交車(chē)輛的延誤，綜合交叉口的信號(hào)配時(shí)，可降低油耗減少污染。

我國(guó)正處于城市化快速發(fā)展時(shí)期，現(xiàn)交通發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)發(fā)展和人民出行的需要，樹(shù)立公交優(yōu)先發(fā)展理念、將公共交通放在城市交通發(fā)展的首要地位，對(duì)從根本上緩解交通擁堵現(xiàn)狀、改善環(huán)境污染有著積極的、重要的作用。

[1] 李鵬凱,楊曉光,吳偉,等.車(chē)路協(xié)同環(huán)境下信號(hào)交叉口車(chē)速引導(dǎo)建模與仿真[J].交通信息與安全，2012,30(3)：136-156.

[2] 黃峰.基于車(chē)路協(xié)同的單交叉口公交優(yōu)先方法研究[D].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，2015.

[3] 李慧.城市道路單交叉口不停車(chē)通行路側(cè)誘導(dǎo)系統(tǒng)研究[D].山東理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，2012.