基于BRT駐站控制的交叉口公交優先車速引導研究

張 鵬，李 瀟，張 莉，黃夏卉

(江蘇大學汽車與交通工程學院 ，江蘇 鎮江 212000)

1 公交車車速引導方案

本篇采用BRT公交作為研究對象，路段示意圖如圖1所示。我們假設公交車的行駛速度在[v1,v2]之間，取vm作為默認的行駛速度，設A點即該路段起始點與交叉路口之間的距離為L,A與B站之間的距離為L1，B站與交叉口之間的距離為L2，我們設車輛從A到B站之間勻速行駛的時間為tAB,tAB=L1/vm,從B站勻速通過交叉口的時間為Tj,Tj=L2/vm,我們取乘客在站臺上下車的平均時間Tave,假設過程中用的是極限狀態的數據，可以保證計算中數據的準確性。

根據上述的介紹我們進行了以下BRT車速誘導的討論。

圖1 交叉口示意圖

我們設公交車以正常車速到交叉口的時刻為TX，在從A行駛到交叉口這段路之間公交車通過加速和減速所能改變的最大時間為：

(1) A到B站之間車輛減速改變的最大時間：

(1)

(2) A到B站之間車輛加速改變的最大時間：

(2)

(3) A到交叉口之間車輛加速改變的最大時間：

(3)

設車輛駐站時間即上下客時間Tave為固定值，為了讓公交車可以利用紅燈停車的時間或者綠燈多余的時間進行乘客的上下車，我們進行了一個周期的時間分配，將分成以下4種情況。

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

(2) 公交車在[t1,t2]之間到達站臺時，則需要提高車速使其在t1之前到達然后再勻速通過交叉口即情況同(1)，提高后的車速為

(4)

(5)

(4)公交車[t3,t5]之間到達站臺時，車輛沒有辦法在黃燈啟動之前完成上下客，所以我們采取降低車速，使公交車在黃燈啟動后到達B站再利用紅燈停車的時間進行乘客的上下客過程，減速后的車速為

(6)

圖2 公交車到達站臺時刻示意圖

2 實例研究

本文以常州BRT中b10線路中的某路段為例說明本方法的具體應用，從漢江路泰山路到新北區政府北之間為有交叉口，兩個站之間的距離為655 m，周期為綠燈60 s，黃燈2 s和紅燈48 s。根據調查BRT10線路首班車在6∶00出發，末班車在20∶00結束。平均一趟的時間間隔為15 min。上下客時間根據調查取平均值Tave=30 s，根據上述算式得到了以下幾種情況。

(1)當車輛在6∶17發車時，可勻速行駛通過交叉口，則不用進行車速引導，即采取車速為25 km/h；

(2)當車輛在6∶22發車時，無法在勻速行駛的情況下順利通過交叉口，故進行車速引導采取加速的引導策略，根據式(4)計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)車輛在6∶26發車時，無法勻速通過交叉口，所以我們建議在情況(2)的基礎上進行第二次加速，根據式(5)計算得到第二次加速后的速度為39 km/h；

(4)車輛在6∶30發車時，此時信號燈在紅燈區間，因此為了避免二次停車我們采取減速行駛，利用紅燈時間進行上下客。根據式(6)計算得減速后的速度為20.7 km/h，此時可以利用紅燈上下客，避免了二次停車的情況。

按照上述計算的速度都可以使車輛在各自的情況下不進行二次停車的通過交叉口。

并且我們到實地進行了觀察研究，研究數據及結果整理如表1。

表1 常州BRT B10線路車速調查及改進情況

根據上表我們發現在調查時間段內有50%的車輛不做引導可以通過，有50%的車輛在沒做引導的情況下不能通過，但是按照我們方案引導下車輛均可以順利的通過交叉口而不停車，減少了延誤時間。使平均停車次數減少50%，總的節約時間為30%。大大的提高了車的效率。

3 結 語

本文結合信號燈配時，提出了車速引導策略，給出了公交車輛信息采集的方案，并以常州BRT中B10線某路段為例，對比分析了引導系統實施的優越性。結果表明：對公交車輛進行車速引導，使其在設計時刻區間內從車站發車，避免車輛在交叉口的二次停車，有助于減少公交車輛的延誤，綜合交叉口的信號配時，可降低油耗減少污染。

我國正處于城市化快速發展時期，現交通發展已遠遠不能滿足社會發展和人民出行的需要，樹立公交優先發展理念、將公共交通放在城市交通發展的首要地位，對從根本上緩解交通擁堵現狀、改善環境污染有著積極的、重要的作用。

[1] 李鵬凱,楊曉光,吳偉,等.車路協同環境下信號交叉口車速引導建模與仿真[J].交通信息與安全，2012,30(3)：136-156.

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