基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第4期北京时间：

作者：田鑫, 卢凯, 高志刚

单位：1．华南理工大学，a.土木与交通学院，b.亚热带建筑与城市科学全国重点实验室，广州510640；2．广州通达汽车电气股份有限公司，广州510450

摘要：为进一步满足公交车辆在交叉口不同流量情形下实时优先的需求，本文以交叉口人均平均等待时间最小为目标，提出基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型。通过考虑交叉口进口道实时流量情况和公交车的实时运行状态，建立公交车车速与信号配时参数之间的联系，实现交叉口信号配时方案和公交车车速引导方案的同步优化求解。用0-1决策变量表示交叉口的相位相序以降低模型的计算复杂度，进而提升模型的求解速度；最后通过案例仿真实验对比，验证了本文模型的有效性。案例分析结果表明，本文模型在3种不同流量情形下与对比方案相比，可至少减少17.86%、12.04%、8.81%的公交车车均延误时间，21.82%、17.86%、17.74%的公交车均停车次数，以及24.56%、8.03%、3.38%的乘客平均等待时间。同时本文模型在不同流量情形的求解时间均不足0.01s，相比现有模型，计算时间大幅降低，进一步满足了公交实时优先计算效率的要求。由此可见，本文通过建立基于车速引导的交叉口公交优先自适应模型，在不影响交叉口整体和社会车辆通行效率情况下，实现了公交车优先通行并减少了交叉口人均平均等待时间，同时也能满足网联环境中对于模型优化速率的需要。

关键词：交通工程,网联环境,车速引导,信号控制,公交优先,自适应控制

基金资助：国家自然科学基金面上项目 (52172326)；广州市重点研发计划 (202206010056, 202103050002)。