一种图解公交专用道区间运营能力的方法

摘要

本发明公开了一种图解公交专用道区间运营能力的方法简称公交车时空图解法，首先根据考察区间公交专用道及公交车流运行特征进行公交车时空图基本要素设计并铺画其现行行车轨迹，据图得出各停靠站进站失败率及各信号交叉口平均延误时间，判定考察区间是否有必要进行运行调整；其次，若该考察区间需要进行运行调整，则根据基础数据分别确定各停靠站平均停靠时间及关键停靠站，考虑多停靠车位的理想运营状态下公交车编组运营通过信号交叉口并重新进行交叉口信号配时，将配时方案在公交车时空图上表示，铺画关键节点附近的公交车时空图进而拓展整个区间全日运营时段内公交车时空图；最后据图得出该区间公交专用道运营能力。

主权项

1.一种图解公交专用道区间运营能力的方法，其特征在于通过公交车时空图的铺画及调整求解公交专用道区间运营能力，其具体方法为：1．）根据区间公交专用道上的车辆运行信息和节点信息铺画150分钟时段内实际的公交车时空图，其具体方法为：1.1．）确定该区间公交专用道上行驶的车辆信息，包括车牌号后三位，线路名称，并对观测时段车辆顺序编号为1,2,...,M；观测时段大于150分钟；设定一天中的关键小时为北京时间16:30～17:30，1.2．）确定该区间公交专用道上节点车辆通过信息，包括车辆停靠距离起点距离S₁的位置，到达时刻，离开时刻，1.3．）确定该区间公交专用道上节点信息，包括节点名称、节点类型即停靠站或交叉口、与起点的距离S₂，1.4．）设i为各停靠站顺序编号名称，i＝1,2,...,m；j为各交叉口顺序编号名称，j＝1,2,...,n；在关键小时中，在i站停靠的公交车辆按照1,2,...,e顺序编号；在j信号交叉口通过的公交车辆按照1,2,...,f顺序编号；1.5．）确定该区间各信号交叉口信号周期时长，绿灯时长g_j，1.6．）根据以上数据，采用Auto CAD的图像自动绘制功能主要通过编程软件VBA实现公交车时空图的自动绘制；2．）以公交专用道上行驶的公交车在公交停靠站的进站失败率a_i和通过信号交叉口的平均延误时间b_j作为实际公交车时空图是否需要进行调整的判定条件，其具体方法为：2.1．）i站的进站失败率a_i是用来表征车辆进站时所有停靠区域都被占用的概率，2.2．）平均延误时间b_j是指通过信号交叉口j的公交车辆由于遇到红灯而引起的行驶时间损失的平均值，2.3．）计算进站失败率a_i：在铺画好的实际公交车时空图中找到关键小时时间段即16:30～17:30，统计该时间段内，在该区间任何停靠站i是否有超过15分钟的时间发生停靠失败情况即a_i＞25%；若在关键小时内停靠失败时间累积超过15分钟则直接进行公交车时空图调整；否则检查下一步判定条件，2.4．）计算信号交叉口平均延误时间b_j：在铺画好的实际公交车时空图中找到关键小时时间段，统计该时间段内，通过信号交叉口j公交车辆总数f，第k辆车的延误时间λ_k,此时信号交叉口j的平均延误时间k＝1,2,...,f；2.5．）若b_j＞1.20g_j，则进行时空图调整；若b_j≤1.20g_j，则拓展整个区间全日运营时段内的公交车时空图，据图得出该区间公交专用道的运营能力；3．）若实际的公交车时空图需要调整，则取公交车在公交停靠站i的平均停靠时间t_i最大的停靠站，作为开始重新铺画公交车时空图的关键停靠站，4．）在进行公交车时空图调整过程中，考虑区间公交停靠站为多停靠车位的理想运营状态下，公交车辆以编组运营的方式通过区间内信号交叉口的时空图调整方法，并拓展整个区间全日运营时段内的公交车时空图，最终据图得出该区间公交专用道的运营能力；其具体方法为：4.1.）公交车编组运行通过信号交叉口的编组辆数N的确定：多停靠车位的理想运营状态指公交车编组运营，编组的公交车数量N等于停靠站泊位数量P，前一编组离站同时后一编组恰好到达，即N＝P；4.2.）公交车编组运营时，交叉口信号配时方案确定：当公交车在停靠站的停靠时间确定时，公交车不需要排队进站，交叉口信号周期时长c需满足如下条件：c＞t_a+Max(τ₁,τ₂,...,τ_N)+t_c+(N-1)×t_hc：公交车编组运营时，将该区间各信号交叉口信号周期时长调整为相等，即c₁＝c₂＝...＝c_j＝c秒t_a：车辆减速进站时间，取4秒；τk：编组车辆中第k辆公交车的停靠时间；t_c：车辆加速出站时间，取7秒；t_h：编组进站时前后两辆公交车辆之间的最小安全时距，取5秒；N：车队中公交车数量；此时，绿灯时长g应满足如下条件：$g>\frac{(N-1)\left({l+l}_0\right)}{V}$g：公交车编组运营时，将该区间各信号交叉口绿灯时长调整为相等，即g₁＝g₂＝...＝g_j＝g秒；l：公交车车长，取12米；l₀：编组进站时前后两辆公交车辆之间的最小安全距离，取20米；V：公交车行驶速度，取5.5米/秒；4.3．）计算两个信号交叉口的相位差Δt：以公交专用道的起点交叉口为系统参照交叉口，根据前一步确定的信号周期时长c秒，下一个交叉口与之距离为L米，公交车行驶车速为V米/秒，公交车在两个交叉口间停靠站的停靠时间为T秒，则，这两个交叉口的相位差Δt秒为：$\mathrm{\Delta t}=(\frac{L}{V}+T)\mathrm{mod}\left(c\right)$4.4．）将各信号交叉口配时方案在公交车时空图中表示；4.5．）车队间车头时距的确定：高峰时段：早高峰时段7:00～9:00，晚高峰时段17:00～19:00，车队间车头时距h_队取一个信号周期时长c；非高峰时段车队间车头时距h_队取两个信号周期时长c；4.6．）根据已确定的关键停靠站及信号交叉口配时方案，开始根据关键停靠站及其上游交叉口信号配时铺画节点附近的公交车时空图；4.7．）在完成关键停靠站附近公交车时空图后，对其进行拓展，完成整个区间全日运营时段的公交车时空图，并据图得出该区间公交专用道运营能力。