SCATS与公交优先
公交预信号一般与锯齿形公交进口道配合使用。设置方 式是将信号交叉口一个流向全部或部分进口道设置双停车 线。除公交外其他车辆由后一根停车线上的预信号控制, 而公交车辆可以直接进入到前一根停车线之后的候驶区排 队等候。设置锯齿形公交进口道和预信号的目的是为公交 车辆提供优先通行权,从而可以最大限度降低公共汽车的 排队和减少公共汽车在交叉口的延误,充分利用整个交叉 口的时空资源,优先保障公交车辆通行权的同时,减少对
(5) PTIPS的一些好处 1) 通过配置交通信号优先,使晚点的巴士能够赶上日 程表的时间安排; 2) 系统可以通过处理拥堵对行程时间的影响等实时信 息来优化和调整公交时刻表; 3)车上乘客信息服务的到站预报可以及时告知乘客下 车时间,从而及时上下车; 4)行程时间预测除了可以确认重要的行驶路段,进而 通过公交优先处理以获取最大效益。 5)对于公交调度管理者来说,可以实时掌握公交车运 行状态进而使得对于公交车的管理处于可控状态。
;或利用信号灯优先控制,实现公交优先通行。
PTIPS在实现交通信号优先上可以提供很好的作用。
(3)道路公交优先措施及方法
1)公交专用车道:分为顺向式和对向式两种。顺向式是指在 一种专为公交车开辟的车道上,公交车运行的方向与其他车辆运 行的方向一致,而对向式是允许公交车的运行方向与其他车辆的 运行方向相反。 2)公交车专用街:只允许公交车和行人通行。 3)公交车专用道路 4)公交车专用进口车道:可提高公交车在交叉口的通过率, 减小在交叉口的延误。 5)锯齿形公交进口道:即为公交车配备多进口道,并设置成 锯齿形。一般与双停车线、公交优先预信号等配合使用。 6)公交车、自行车专用道路。 7)交通信号的公交车优先控制:调整信号周期、增加公交车 通行次数、使用公交车感应信号、公交车放行专用信号灯、公交 预信号等。
(3)相位插入
相位插入即在正常的相位相序中为公交车辆增加一个特 定的相位。当公交车辆到达交叉口时,公交车辆通行方向所 在的相位处于红灯状态,下一个相位仍不允许公交车辆通行 时,可以在当前相位和下一相位中间插入公交优先相位,减 少公交车辆在交叉口的等待时间。
(4)跳跃相位
跳跃相位即忽略某一相位的绿灯信号。当公交车辆到达 交叉口时,公交车辆通行方向所在的相位处于红灯状态,下 一个相位仍不允许公交车辆通行。若下一相位等待通行的社 会车辆比较少,可以跳过下一相位,直接执行公交优先相位。
2、PTIPS系统的主要功能
PTIPS的主要功能如下: (1)公交车车辆定位和轨迹信息采集功能 —— 基于GPS采集; —— 灵活的信息展示,公交车调度中心分别展示和交 通管理中心的展示; —— 对照公交车时刻表,确定公交车的行驶时间特性 (如晚点等),为信号优先控制通过依据。 (2)公交车信号优先控制功能 —— 当一辆公交车满足一定的优先级控制规则时,系 统自动给予该辆公交车以优先的信号相位; —— 优先级控制规则是基于一套可配置的时间位置信 息,拥堵信息,公交时间表信息和最近的公交换乘站点信息 等建立的。
(5)相位倒转 相位倒转即改变信号周期的相位相序。当公交车辆到达交 叉口时,如交叉口即将执行的相位并非公交车辆通行方向的相 位时,为使公交车辆能够顺利通过交叉口,可以通过调整即将 执行的相位相序,将公交车辆通行方向的相位提到最前执行, 将原本即将执行的相位置于公交车辆通行相位之后,它与跳跃 相位不同的是,跳跃相位不执行相位,而相位倒转则将相位置 后执行。(与相位插入的不同点:插入的是公交车专用相位。) (6) 专用相位 专用相位即专为公交车辆提供的信号相位。只有当检测到 公交车辆时,才会启动该专用信号相位。如对需要左转的公交 车辆,在正常的信号配时方案中,不存在左转专用信号。只有 当检测到公交车辆进入车道时,才启动左转专用相位,以保证 公交车辆顺利安全通过交叉口。这种控制策略与相位插入相似, 区别在执行这种相位只允许公交车辆通行。
绿灯延长即延长相位绿灯时间。当公交车辆在绿灯时间到 达交叉口时,若该相位的绿灯时间即将结束,便延长当前相位 绿灯时间,以使公交车辆直接通过交叉口。 (2) 绿灯提前 绿灯提前即缩短车辆等待绿灯信号的红灯时间。当公交车 辆到达交叉口时,公交车辆通行方向所在的相位处于红灯状态, 这时通过缩短交叉口当前相位的绿灯执行时间,使公交车辆到 达交叉口时,可以以绿灯信号顺利通过交叉口。
(1)被动优先控制方式
交通信号公交车被动优先控制可分为:
1)网络化配时规划 网络化信号配时规划则是根据公交车辆通过路网的运行情况对 交叉口信号进行配时方案设计。有两种形式: —— 第一种是根据通过路网的乘客出行量分配绿信比,由于公 交车辆的单车载客量明显大于社会车辆的单车载客量,因此这种相 位绿灯时间分配方式有利于公交车辆较多的相位,从而体现“以人 为本”的交通理念。对于乘客流量小的相位,计算的绿灯时间有可 能小于最短绿灯时间,因此还必须对相位绿灯时间进行条件约束。 —— 第二种是根据公交车辆的运行速度或行程时间协调公交线 网内的信号配时方案,使公交车辆在路网内遇到的红灯数最少。由 于公交站点公交车停靠时间不稳定,这种技术实施的效率取决于公 交车辆交叉口之间运行的行程时间预测精度。
2)信号周期调整 通过缩短信号周期,减少公交车辆在交叉口的等待时间。由于 随着周期长度的减小,交叉口的通行能力也会降低,因此在进行信 号周期调整时,比较权衡利弊。 3)增加相位时间 增加公交线路上相位绿灯时间,保证当前相位更多的公交车辆 通过交叉口,减少公交车辆的交叉口信号等待时间。 4)相位分割 在同一个信号周期内,将公交车辆的优先相位分割多个相位。 从而在不减少信号周期长度的条件下增加公交车辆的信号服务频率。 但是由于相位数的增加,信号损失时间也随之增加,从而降低了交 叉口的通行能力。 上述方案往往结合公交专用车道合并使用方能取得效果。
(3)公交信息报告功能 —— 系统能够生成各种可配置的关于公共交通系统运 行情况的用户报告,特别是实时运行报告,包括运行管理、 公交规划等,例如:为公交车所属的公司生成公交车的性能 报告等; —— 各种报告能够按照要求传送给不同的部门,除了 传送给公交车所属的公交公司外,还可以传送至交通管理部 门等。这些报告对于优化公交管理是非常有用的。 (4)实时乘客信息服务功能 —— 支持在公交车上和公交车站上发布公交客运服务 信息,向乘客提供在途信息服务满足; —— 实时显示信息包括离站距离和预计到站时间; —— 车上信息发布可以是语音信息。
二、PTIPS系统概述 1、公共交通信息与公交优先系统 英文全称:Public Transport Information and Priority System(PTIPS) PTIPS是SCATS的组成部分,它基于GPS系统和无线通信系 统,可以跟踪和预测公共汽车和其他公共交通车辆的到达时间 ,联动交叉口交通信号优先控制,协同公共交通车辆调度,提 供公交车车上信息服务和公交车站信息服务等功能。
时间上的限制)等促进公交优先发展。内部政策包括公交行
业改革(转变政府职能,实行政企分离;引入竞争机制;机 构改革;提高企业自生存性)
2)确立公共交通在城市的规划建设中的优先地位。在 城市交通规划建设中,优先保证公共交通设施用地分配,确 保公共交通网络广泛合理覆盖。 3)在道路交通管理中确保公交路权优先。通过划定公 交专用道,只允许公交车辆通行,不允许其他社会车辆行驶
社会车辆的干扰。
2、道路交通信号公交车优先控制
道路交通信号公交车优先控制可分为:
—— 被动优先控制 被动优先控制措施不考虑交叉口是否有公交车辆到达, 同时不需要检测/优先申请生成系统。一般适合于公交车辆 运行状态比较稳定,发车频率高,公交流量大的情况。
—— 主动优先控制
主动优先控制是在检测到公交车车辆后,立即调整信号 时间,为即将到达的或者已经到达的公交车车辆提供优先通 行权。主动优先可以分为绝对优先、完全优先、部分优先和 实时优先。
4)实时优先 实时优先是近几年才引起人们关注的一种优先方法, 提供优先的同时以某一指标为目标进行方案优化,需运行 在能够实时检测交通状态并进行方案调整的自适应控制系 统中,基于实时检测的数据对优先控制方案进行优化。
3、公共交通信号主动优先控制方法 在公交车主动优先控制中,需要检测公交车辆的到达,并 为到达的公交车提供优先,其优先控制方法包括绿灯延长、绿 灯提前、相位插入、跳跃相位等控制方法。 (1) 绿灯延长
3)部分优先 在完全优先策略中,对每一辆公交车都试图提供优先通行 条件。当公交车量较大时,可能会造成信号相位的频繁调整, 对同向车流和横向车流造成干扰。因此,一些城市的交通控制 系统采取有选择地为公交车辆提供优先信号的策略,即部分优 先策略。部分优先策略可以是下列中的一种或几种: —— 仅对偏离时刻表的晚点车辆提供优先信号; —— 仅高峰期间公交车辆可获得优先信号; —— 载客量超过一定数量的公交车可获得优先信号; —— 权衡公交车辆延误与机动车延误,确定是否为公交 车提供优先信号。 与完全优先策略相比,部分优先策略的适用范围更广。但 实现该策略需要信号控制系统提供额外的附加信息,如检测判 断车型,载员,公交班次等信息。
3、PTIPS系统组成
PTIPS的工作原理 —— 公交车利用车辆定位系统(如GPS系统)收集的公 交车辆自动位置(AVL)数据,并通过通信系统传输给PTIPS。 PTIPS可以运行多种的公交车辆自动位置系统,保证所 提供的车辆位置信息有足够的准确度和更新频率。 —— 在PTIPS这些信息被实时处理用来确定每辆公交车 是否在其固定线路上行驶,并对该公交车辆到达下一站的时 间进行预测。 —— 基于预测数据,按照控制决策模型生成公交优先 命令请求并且上传至SCATS系统,用来减少或避免该公交车 辆由于信号灯所产生的延误。 PTIPS作为SCATS系统的一部分,PTIPS系统关于公交车 辆到站时间预测中应用了SCATS系统所提供的实时交通信号 和交通状况信息。
2)完全优先 完全优先方法与绝对优先方法类似,但不是无条件地 中断当前信号相位,而是在检测到有公交车辆到达交叉口 时,调整信号周期来达到公交车辆优先通行。 完全优先的信号优先过程一般为:首先确定公交车辆 位置,判断公交车辆到达地点,是否晚点等信息,以确定 是否给予信号优先;然后公交车辆向交通信号控制机提出 优先申请;信号控制机同意公交车辆提出的优先申请后, 根据实时的数据判断是否给予信号优先;最后根据公交车 辆与交叉口的相对位置、当前相位,采取优先一般包括以下三层意思: 1)在政策上确立公共交通优先发展的地位,制定公交 扶持政策,以及制定个人交通限制政策。优先发展公共交通 是解决城市交通拥堵、改善交通环境的城市交通策略的核心