基于SCATS控制系統(tǒng)的快速公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先控制方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

馬軍

上海平可行智能科技有限公司 上海 200235

1 引言

公交優(yōu)先指在信號(hào)控制交叉口給與公交車(chē)輛相對(duì)于其他車(chē)輛的優(yōu)先權(quán)。出于現(xiàn)實(shí)的巨大需求，公交優(yōu)先控制理論自創(chuàng)立開(kāi)始，吸引了交通控制領(lǐng)域、公共交通領(lǐng)域等各領(lǐng)域研究者的注意力。公交優(yōu)先主要包含主動(dòng)優(yōu)先和被動(dòng)優(yōu)先。被動(dòng)優(yōu)先指策略不考慮交叉口是否有公交車(chē)輛到達(dá)，同時(shí)不需要車(chē)輛檢測(cè)/優(yōu)先申請(qǐng)生成系統(tǒng)；主動(dòng)優(yōu)先指為檢測(cè)到的特定車(chē)輛提供優(yōu)先，包括綠燈延長(zhǎng)、紅燈早斷、相位插入等多種方法[2]。

SCATS（以下統(tǒng)稱(chēng)為SCATS控制系統(tǒng)）是“Sydney Coordinated Adaptive Traffic System”的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)，是一種在國(guó)際上被普遍采用的商用自適應(yīng)道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于上海、廣州、杭州、沈陽(yáng)等多個(gè)城市，其在城市日常道路交通管理中扮演著極為重要的角色[3]。SCATS控制系統(tǒng)支持分時(shí)段或感應(yīng)式單點(diǎn)控制及協(xié)調(diào)控制，應(yīng)用較為靈活。除此外，其還提供特殊車(chē)輛預(yù)設(shè)路線(xiàn)、公交信號(hào)優(yōu)先等特殊控制功能。

國(guó)內(nèi)基于SCATS控制系統(tǒng)進(jìn)行快速公交信號(hào)優(yōu)先工程實(shí)踐中，在確定SCATS控制系統(tǒng)外部干預(yù)信號(hào)的輸入時(shí)間窗口時(shí)，通常結(jié)合車(chē)輛的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行特征進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，缺乏科學(xué)的調(diào)控手段，不但影響工程的實(shí)際進(jìn)展，對(duì)于公交信號(hào)的主動(dòng)優(yōu)先控制也并不理想[4]。為了彌補(bǔ)上述不足之處，本文著重基于SCATS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)，提出一種在設(shè)置公交專(zhuān)用道條件下的快速公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先的控制方法，同時(shí)以臨港新片區(qū)中運(yùn)量公交T2線(xiàn)工程為例進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。其特征在于結(jié)合SCATS控制系統(tǒng)的外部信號(hào)干預(yù)原理，利用實(shí)車(chē)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)精細(xì)調(diào)控外部信號(hào)輸入的時(shí)機(jī)，從而有效干預(yù)SCATS控制系統(tǒng)控制策略的執(zhí)行。

2 基于SCATS控制系統(tǒng)的主動(dòng)優(yōu)先控制機(jī)理

2.1 控制機(jī)理說(shuō)明

實(shí)施公交主動(dòng)優(yōu)先策略，通常的做法是在交叉口上游布設(shè)檢測(cè)器以感知車(chē)輛的到達(dá)，通過(guò)預(yù)判公交車(chē)輛由檢測(cè)器位置到達(dá)交叉口進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)行駛時(shí)間，結(jié)合交叉口當(dāng)前相位狀態(tài)在合適的時(shí)間點(diǎn)將優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)發(fā)送至交叉口信號(hào)控制機(jī)。交叉口信號(hào)控制機(jī)在接收到優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)后，會(huì)結(jié)合交叉口交通實(shí)際需求并在信號(hào)控制系統(tǒng)的總體控制下執(zhí)行相應(yīng)的控制方案。檢測(cè)器的布設(shè)位置如圖1所示[1]。

圖1 快速公交主動(dòng)優(yōu)先檢測(cè)器布設(shè)示意圖

檢測(cè)器用于判定公交車(chē)輛的到達(dá)。其設(shè)置在交叉口進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)上游處，與交叉口公交相位綠燈倒計(jì)時(shí)和最大綠燈延長(zhǎng)時(shí)間相關(guān)。在具體實(shí)踐過(guò)程中，不同廠家的信號(hào)控制機(jī)或交通信號(hào)控制系統(tǒng)在接收優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)及執(zhí)行方案時(shí)均有所不同。本文主要基于SCATS控制系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)主動(dòng)公交優(yōu)先控制的研究。

SCATS控制系統(tǒng)分兩個(gè)層次進(jìn)行信號(hào)控制（定義為戰(zhàn)略控制和戰(zhàn)術(shù)控制），以適應(yīng)交通流量的需求，特別是控制影響路口協(xié)調(diào)的周期、綠信比和相位差三個(gè)重要參數(shù)。戰(zhàn)略控制是以區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)計(jì)算上述三個(gè)參數(shù)以決定信號(hào)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)的高層控制，由區(qū)域控制計(jì)算機(jī)完成。戰(zhàn)術(shù)控制是以路口為基礎(chǔ)，在不違反區(qū)域控制計(jì)算機(jī)制定的戰(zhàn)略控制參數(shù)的條件下來(lái)滿(mǎn)足路口交通需求的變化，是低一級(jí)的控制，由信號(hào)控制機(jī)完成。中央管理計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的輸入、采集、監(jiān)測(cè)、分析以及系統(tǒng)的管理等工作。

SCATS控制系統(tǒng)通過(guò)戰(zhàn)略控制和戰(zhàn)術(shù)控制的結(jié)合提供公交信號(hào)優(yōu)先控制功能。戰(zhàn)術(shù)控制提供外部?jī)?yōu)先申請(qǐng)觸發(fā)信號(hào)的輸入并向戰(zhàn)略控制傳達(dá)，根據(jù)戰(zhàn)略控制指令具體執(zhí)行；戰(zhàn)略控制在接受戰(zhàn)術(shù)控制的申請(qǐng)后，依據(jù)預(yù)設(shè)的特殊控制先決條件及當(dāng)前的信號(hào)進(jìn)行邏輯計(jì)算，以此向戰(zhàn)術(shù)控制下達(dá)執(zhí)行指令及目標(biāo)控制參數(shù)，或下達(dá)拒絕指令。

對(duì)于戰(zhàn)術(shù)控制提供外部?jī)?yōu)先申請(qǐng)觸發(fā)信號(hào)的輸入，須額外設(shè)計(jì)一套設(shè)施用于向交叉口信號(hào)控制主機(jī)發(fā)送優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)。而SCATS控制系統(tǒng)路口信號(hào)控制機(jī)實(shí)際僅提供干觸點(diǎn)輸入通道，即僅支持采用開(kāi)關(guān)量接口方式[2]接收公交優(yōu)先通行請(qǐng)求。

2.2 信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)構(gòu)成

信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)按照上述SCATS控制系統(tǒng)公交優(yōu)先功能的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖2所示。

圖2 基于SCATS控制系統(tǒng)的快速公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先控制系統(tǒng)基本構(gòu)成示意圖

系統(tǒng)以?xún)?yōu)先控制主機(jī)為核心，輔以路側(cè)檢測(cè)器完成向SCATS控制系統(tǒng)申請(qǐng)優(yōu)先通行。優(yōu)先控制主機(jī)主要承擔(dān)向信號(hào)控制主機(jī)發(fā)送優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的任務(wù)，具體實(shí)現(xiàn)以下三方面功能：

①接收檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行車(chē)輛運(yùn)行特征的計(jì)算，判斷車(chē)輛到達(dá)交叉口進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間；

②實(shí)時(shí)采集交叉口交通控制方案的數(shù)據(jù)，判斷交叉口當(dāng)前相位狀態(tài)及是否處于公交相位倒計(jì)時(shí)時(shí)間區(qū)段；

③在特定時(shí)刻通過(guò)路口信號(hào)控制機(jī)向SCATS控制系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，并接收申請(qǐng)反饋。

3 控制方法

以某一四相位交叉口為例，重點(diǎn)討論基于SCATS控制系統(tǒng)的快速公交交叉口優(yōu)先通行控制中綠燈延長(zhǎng)和紅燈縮短[3]兩種響應(yīng)方式的控制方法。同時(shí)本文僅研究交叉口具有單一公交相位的情況，對(duì)于多公交相位的交叉口不在本文討論之列。

3.1 控制模型及關(guān)鍵參數(shù)分析

如圖3所示，Phase A、Phase B、Phase C及Phase D為交叉口的四個(gè)相位及相應(yīng)相序，其中Phase A為公交相位。

圖3 相位相序示意圖

圖中：

T1— Phase A原綠燈時(shí)間開(kāi)始時(shí)刻；

T2— Phase A原紅燈時(shí)間開(kāi)始時(shí)刻；

T3— Phase D的綠燈時(shí)間開(kāi)始時(shí)刻；

Ta— SCATS控制系統(tǒng)接收到優(yōu)先請(qǐng)求通知的時(shí)刻，等同于優(yōu)先控制主機(jī)發(fā)出優(yōu)先請(qǐng)求時(shí)刻；

Tcd— Phase A綠燈時(shí)間的倒計(jì)時(shí)時(shí)間段；

Tapply—綠燈時(shí)間延長(zhǎng)控制可響應(yīng)時(shí)段；即SCATS控制系統(tǒng)僅支持Ta處于Tapply時(shí)段內(nèi)并且收到綠燈延長(zhǎng)指令時(shí)，才能在Phase A實(shí)施綠燈時(shí)間延長(zhǎng)策略，其余時(shí)間區(qū)段發(fā)出綠燈延長(zhǎng)指令則無(wú)效。其中，Tapply的結(jié)束時(shí)刻為T(mén)cd的開(kāi)始時(shí)刻，Tapply的開(kāi)始時(shí)刻可記為T(mén)apply(s)，其需要事先于SCATS控制系統(tǒng)中設(shè)定；

Toccupy1— Phase A啟用綠燈延長(zhǎng)優(yōu)先策略時(shí)，SCATS控制系統(tǒng)實(shí)際給予Phase A的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間，也即相應(yīng)占用的Phase B的綠燈時(shí)間；

Toccupy2— Phase A啟用紅燈縮短優(yōu)先策略時(shí)，SCATS控制系統(tǒng)實(shí)際給與Phase A的紅燈縮短時(shí)間，也即相應(yīng)占用的Phase D的綠燈時(shí)間；

同時(shí)，定義如下參數(shù)：

T'1— Phase A啟用紅燈縮短優(yōu)先策略后，下一周期Phase A綠燈時(shí)間的開(kāi)始時(shí)刻；

T'2— Phase A啟用綠燈延長(zhǎng)優(yōu)先策略后，Phase A紅燈時(shí)間的開(kāi)始時(shí)刻；

CL— 周期時(shí)長(zhǎng)；

TL— 優(yōu)先控制主機(jī)獲知車(chē)輛到達(dá)上游處檢測(cè)器的時(shí)刻；

ts— 車(chē)輛預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間，即從TL時(shí)刻起至對(duì)象車(chē)輛到達(dá)交叉口停止線(xiàn)所經(jīng)歷的時(shí)間；由優(yōu)先控制主機(jī)根據(jù)相應(yīng)規(guī)則計(jì)算；

3.2 控制模型參數(shù)計(jì)算

3.2.1 約束條件

受現(xiàn)有優(yōu)先控制系統(tǒng)及工程條件的相關(guān)限制，將下列約束條件列為研究前提：

①SCATS控制系統(tǒng)在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)至多響應(yīng)1次優(yōu)先通行請(qǐng)求；在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)系統(tǒng)沒(méi)有其它特殊控制策略影響公交優(yōu)先控制；

②優(yōu)先控制主機(jī)無(wú)法實(shí)時(shí)精確獲知交叉口信號(hào)狀態(tài)的讀秒時(shí)刻，但能通過(guò)采集信號(hào)燈的燈色變化判斷當(dāng)前時(shí)刻所處的相位狀態(tài)及是否處于當(dāng)前相位綠燈的倒計(jì)時(shí)區(qū)段；

③Toccupy1、Toccupy1因分別受到Phase B、Phase D飽和度（于綠燈時(shí)間被占用后）及必要綠燈時(shí)間（如倒計(jì)時(shí)時(shí)間）等的限制而存在一個(gè)最大值，可分別記為T(mén)occupy1(M)、Toccupy2(M)。其根據(jù)交叉口實(shí)際流量情況及交通管控需求事先約定。

3.2.2 控制方法核心要素及關(guān)鍵參數(shù)求解

首先定義優(yōu)先控制主機(jī)和路口信號(hào)控制機(jī)間至少有2路開(kāi)關(guān)量通路連接。優(yōu)先控制主機(jī)通過(guò)該2路通道單向通知路口信號(hào)控制機(jī)：開(kāi)關(guān)量1代表綠燈延長(zhǎng)；開(kāi)關(guān)量2代表紅燈縮短。

預(yù)設(shè)SCATS控制系統(tǒng)的Tapply（s），可令Tapply=toccupy1（M），則有

由優(yōu)先控制主機(jī)確定Ta，則有

由優(yōu)先控制主機(jī)進(jìn)行判斷并發(fā)出優(yōu)先請(qǐng)求：

SCATS控制系統(tǒng)同步于Ta時(shí)刻收到優(yōu)先控制主機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)量后，進(jìn)行如下判斷及回復(fù)：

當(dāng)收到開(kāi)關(guān)量1，且Ta處于Tapply區(qū)段，即時(shí)，Phase A啟用綠燈延長(zhǎng)優(yōu)先策略，此時(shí)有：，由公式（1）和公式（2），得到：

當(dāng)收到開(kāi)關(guān)量1，而Ta不在Tapply區(qū)段時(shí)，優(yōu)先請(qǐng)求失敗；

當(dāng)次車(chē)輛ts的計(jì)算，由于受到車(chē)輛工況、駕駛行為、道路條件、L0位置等多個(gè)因素的影響，較難精準(zhǔn)計(jì)算。國(guó)內(nèi)大多設(shè)定車(chē)輛以近似勻速運(yùn)行的條件進(jìn)行L0、ts的相關(guān)研究。本文給出ts的基于車(chē)輛運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的一種迭代確定的工程方法，可應(yīng)用于優(yōu)先控制主機(jī)主程序的自主運(yùn)算。

首先可設(shè)計(jì)檢測(cè)器采用RFID[4]方式檢測(cè)識(shí)別車(chē)輛。通過(guò)車(chē)載電子標(biāo)簽及安裝于路側(cè)的閱讀器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，能夠采集車(chē)輛當(dāng)前身份、運(yùn)行速度等重要數(shù)據(jù)，其中運(yùn)行速度對(duì)于求解ts至關(guān)重要。

在圖1基礎(chǔ)上再增加一組檢測(cè)器2，如圖4所示，檢測(cè)器2位于停車(chē)線(xiàn)處，優(yōu)先控制主機(jī)用于標(biāo)識(shí)車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻T'L。

圖4 用于標(biāo)識(shí)到達(dá)交叉口時(shí)刻的快速公交優(yōu)先檢測(cè)器布設(shè)示意圖

其次確定L0，由于公交車(chē)輛行駛的不確定性，在工程條件允許的情況下，L0需要根據(jù)實(shí)際情況確定，可利用優(yōu)先控制主機(jī)算法控制延長(zhǎng)優(yōu)先申請(qǐng)呼叫時(shí)刻，從而綜合考慮L0的取值。這里假設(shè)車(chē)輛由檢測(cè)器位置行駛至下游交叉口停車(chē)線(xiàn)的平均速度為(可綜合調(diào)查實(shí)際項(xiàng)目中運(yùn)營(yíng)車(chē)輛運(yùn)行情況或目標(biāo)速度確定其取值）。于是可令[5]。

定義車(chē)輛經(jīng)過(guò)L0時(shí)的瞬時(shí)速度為（由RFID閱讀器采集得到，單位精確到0.1米/秒），實(shí)際存在j個(gè)不同的v值，以步進(jìn)制表，設(shè)計(jì)表 1如下所示。

表1 v-ts映射統(tǒng)計(jì)表

tij（i、j取正整數(shù)）表示車(chē)輛以速度vj第i次通過(guò)RFID檢測(cè)器1后，到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間，有

填入表 1；

于是，當(dāng)時(shí)，可近似得到：

由優(yōu)先控制主機(jī)維護(hù)表 1，持續(xù)記錄tij并迭代ts。設(shè)定當(dāng)時(shí)公式（6）演進(jìn)為：

3.2.3 交叉口進(jìn)口道有公交站臺(tái)的處理

實(shí)際的快速公交線(xiàn)路中，交叉口進(jìn)口道附近設(shè)置有公交站臺(tái)的情況普遍存在。由于車(chē)輛在站臺(tái)?？繒r(shí)間的不確定性，L0及ts的取值將受到較大影響，上述控制方法需要進(jìn)行優(yōu)化。

在圖1基礎(chǔ)上再增加1組RFID檢測(cè)器3，布設(shè)如圖5所示。

圖5 進(jìn)口道設(shè)有公交站臺(tái)的快速公交優(yōu)先檢測(cè)器布設(shè)示意圖

RFID檢測(cè)器3設(shè)置在站臺(tái)頭部。L1依賴(lài)于站臺(tái)建設(shè)的位置和幾何尺寸。RFID檢測(cè)器3可用于判定公交車(chē)輛的到達(dá)和優(yōu)先申請(qǐng)呼叫時(shí)刻的參照，利用優(yōu)先控制主機(jī)算法控制延長(zhǎng)優(yōu)先申請(qǐng)呼叫時(shí)刻，從而模擬無(wú)站臺(tái)情況下，車(chē)輛到達(dá)L0的近似場(chǎng)景。

L0的取值沿用上述控制方法不變。通過(guò)RFID檢測(cè)器1可獲取車(chē)輛身份信息，能夠用于判定車(chē)輛是否為跨站運(yùn)營(yíng)。如果是，則控制方法不變。如果不是，則有如下方法：

重新定義TL— 優(yōu)先控制主機(jī)獲知車(chē)輛到達(dá)RFID檢測(cè)器3的時(shí)刻；T'1則不發(fā)生變化，于是，公式（1）、（2）、（3）、（4）均成立。

設(shè)ti（i為整數(shù)）表示車(chē)輛第i次通過(guò)RFID檢測(cè)器3且停站后，到達(dá)停車(chē)線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，設(shè)計(jì)表 2如下所示。

表2 ti統(tǒng)計(jì)表

有

填入表 2于是，可近似得到：

由優(yōu)先控制主機(jī)維護(hù)表2，持續(xù)記錄ti并迭代ts。設(shè)定當(dāng)時(shí)，公式（9）演進(jìn)為：

4 控制方法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

參照?qǐng)D2及上述控制方法，設(shè)計(jì)如圖6優(yōu)先控制系統(tǒng)：

圖6 優(yōu)先控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖

優(yōu)先控制主機(jī)與3組RFID檢測(cè)器以千兆以太網(wǎng)組網(wǎng)，后臺(tái)配套設(shè)計(jì)1套公交信號(hào)優(yōu)先管理系統(tǒng)，用于提供信號(hào)狀態(tài)展示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等輔助功能。

梳理控制方法的主要業(yè)務(wù)流程如下：

第一步，車(chē)輛到達(dá)RFID檢測(cè)器1位置，車(chē)載標(biāo)簽與路側(cè)閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，閱讀器采集車(chē)輛身份、速度等數(shù)據(jù)，確認(rèn)車(chē)輛到達(dá)；

第二步，閱讀器通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至優(yōu)先控制主機(jī)，觸發(fā)優(yōu)先控制主機(jī)主程序；主程序首先根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛身份判定車(chē)輛是否停站及車(chē)輛在交叉口的通行相位并記錄；

第三步，優(yōu)先控制主機(jī)主程序依據(jù)是否停站選擇開(kāi)始公交信號(hào)優(yōu)先策略計(jì)算及確定向路口信號(hào)控制機(jī)發(fā)起優(yōu)先申請(qǐng)呼叫的時(shí)刻（以車(chē)輛到達(dá)RFID檢測(cè)器1位置或車(chē)輛到達(dá)RFID檢測(cè)器3作為參照），依據(jù)該時(shí)刻進(jìn)入主程序后續(xù)控制流程；

第四步，優(yōu)先控制主機(jī)主程序以輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)方式觸發(fā)路口信號(hào)控制機(jī)（發(fā)起優(yōu)先申請(qǐng)）；

第五步，路口信號(hào)控制機(jī)接收到開(kāi)關(guān)量信號(hào)后，按照“2.1控制機(jī)理說(shuō)明”章節(jié)描述的基于SCATS控制系統(tǒng)戰(zhàn)略控制和戰(zhàn)術(shù)控制的公交信號(hào)優(yōu)先功能機(jī)理完成整個(gè)業(yè)務(wù)流程。

實(shí)現(xiàn)上述控制方法的核心業(yè)務(wù)流程如圖7所示。

圖7 控制方法實(shí)現(xiàn)的核心業(yè)務(wù)流程

5 案例分析

上海臨港新片區(qū)中運(yùn)量公交T2線(xiàn)是設(shè)置公交專(zhuān)用道的快速公交線(xiàn)路，列車(chē)采用膠輪低地板數(shù)字軌道導(dǎo)向電車(chē)（DRT）。工程線(xiàn)路總長(zhǎng)度為8.7km，途經(jīng)16個(gè)信號(hào)控制交叉口，均采用SCATS控制系統(tǒng)，工程對(duì)其中13個(gè)交叉口實(shí)施了主動(dòng)優(yōu)先控制策略。本文利用列車(chē)運(yùn)行調(diào)度控制系統(tǒng)提供的列車(chē)定位數(shù)據(jù)計(jì)算列車(chē)全線(xiàn)的旅行時(shí)間，對(duì)比實(shí)施主動(dòng)優(yōu)先控制策略前后的運(yùn)行情況，驗(yàn)證基于SCATS控制系統(tǒng)的快速公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先控制方法及系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)效果。

分別選取2022年10月16日～2022年10月30日（實(shí)施主動(dòng)優(yōu)先控制策略前），2022年12月30日～2023年1月13日兩個(gè)時(shí)間片段（實(shí)施主動(dòng)優(yōu)先控制策略后）的早高峰（7:00-9:00），晚高峰（17:00-19:00），平峰（15:00:00-17:00）及低峰（22:00-24:00）時(shí)段，分別對(duì)列車(chē)的平均旅行時(shí)間進(jìn)行分析計(jì)算，實(shí)施主動(dòng)優(yōu)先控制策略前后的對(duì)比效果如表3所示。

表3 實(shí)施主動(dòng)優(yōu)先控制策略前后效果對(duì)比分析

通過(guò)表3可以看出，在采用了主動(dòng)優(yōu)先控制方法，實(shí)施了優(yōu)先控制策略后，能有效降低列車(chē)的平均旅行時(shí)間。其中，早晚高峰時(shí)段上行線(xiàn)路平均節(jié)省約13.6%和12.8%，下行線(xiàn)路平均節(jié)省約21.9%和16.6%；平峰時(shí)段上行線(xiàn)路平均節(jié)省約12.7%，下行線(xiàn)路平均節(jié)省約17.9%；低峰時(shí)段上行線(xiàn)路平均節(jié)省約5.4%，下行線(xiàn)路平均節(jié)省約9.9%。

6 結(jié)論

本文結(jié)合SCATS控制系統(tǒng)進(jìn)行公交信號(hào)優(yōu)先控制的工作機(jī)理，針對(duì)國(guó)內(nèi)在利用SCATS控制系統(tǒng)進(jìn)行快速公交信號(hào)優(yōu)先工程實(shí)踐中偏重于經(jīng)驗(yàn)調(diào)試的現(xiàn)狀，提出一種公交信號(hào)優(yōu)先控制方法，并在該方法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套控制系統(tǒng)。系統(tǒng)彌補(bǔ)了在檢測(cè)到目標(biāo)車(chē)輛到來(lái)后無(wú)法科學(xué)確定外部信號(hào)干預(yù)SCATS控制系統(tǒng)最佳時(shí)間窗口的不足，尤其對(duì)進(jìn)口道附近設(shè)置有公交站臺(tái)的情況做了相應(yīng)優(yōu)化。系統(tǒng)依托上海臨港新片區(qū)中運(yùn)量公交T2線(xiàn)工程進(jìn)行了實(shí)踐，并利用列車(chē)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果表明該系統(tǒng)完全適用于公交專(zhuān)用道場(chǎng)景下公交信號(hào)優(yōu)先控制的工程實(shí)施，對(duì)提升公交專(zhuān)用道車(chē)輛運(yùn)行速度效果顯著。