林 涌

（云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650500）

0 引言

當(dāng)前我國的城市交通現(xiàn)狀令人堪憂，雖然城市道路一直在大刀闊斧的進(jìn)行建設(shè)，可是卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上汽車增加的速度，因此交通擁堵也一直成為城市交通中的詬病。那如何在有限的交通資源之下，讓最多的人得到出行便利，也就成為了一件不得不思考的問題。在這樣的背景下，公交優(yōu)先策略也就運應(yīng)而生了。在城市交通系統(tǒng)中由于公交系統(tǒng)具有極高的運載效率，公交優(yōu)先在提高了公交的運行效率之后必然使得乘坐公交出行的人群得到便利，從而使得出行人群更更愿意乘坐城市公交，進(jìn)一步的就能減少路上車輛的數(shù)量，最終實現(xiàn)交通資源的最大化利用。

因此，對公交優(yōu)先策略進(jìn)行研究，也就有著很大的社會意義。能夠從根本上改善公共道路資源利用不合理的現(xiàn)狀。

1 我國城市公交優(yōu)先運用現(xiàn)狀

與先進(jìn)國家相比，我國對公共交通優(yōu)先的運用還比較落后，在國內(nèi)的各個城市中目前運用最多的是通過公交專用道來提高公交車的運行效率，對于公交優(yōu)先的信號控制方面還沒有太多的運用。這個問題的原因：一是由于理論研究的還不夠深入，因此還不具備大規(guī)模運用的條件。二是公交優(yōu)先的信號控制不止是涉及到公交車輛還涉及到社會車輛和城市建設(shè)等方方面面的問題，牽涉的越廣運用方面的難度自然也就越大。針對于此，我們可以從兩方面來進(jìn)行解決，一是進(jìn)一步加強研究力度保證在技術(shù)方面不出現(xiàn)紕漏，二是可以考慮在個別的紅綠燈路口先行試用，逐步擴散進(jìn)行以點及面的建設(shè)。

2 公交優(yōu)先智能信號控制系統(tǒng)

公交優(yōu)先智能信號控制系統(tǒng)的建設(shè)必須從兩個方面進(jìn)行研究，一是控制策略，二是運用技術(shù)。下面我們分別對其進(jìn)行解析。

2.1 綠燈延長和綠燈提前啟亮控制策略

目前在公交優(yōu)先策略研究中，比較常見的策略是綠燈延長和綠燈提前啟亮控制策略綠。燈延長控制過程是：當(dāng)公交車輛到達(dá)交叉口附近，為了是公交車順利通過交叉口采取延長綠燈的策略。綠燈提前的控制策略是：當(dāng)公交車輛到達(dá)交叉口附近，為減少公交車等待時間從而提前啟亮綠燈。由此可見，綠燈延長和綠燈提前啟亮控制策略是在減少其它車輛通行時間為前提的，必然會增加其余車輛的擁堵程度。這就要求在使用該控制策略時必須把握一個度。而這個度的建設(shè)也就是我們必須要研究的問題。目前主要從兩個方面進(jìn)行研究：

（1）結(jié)合粗糙集理論構(gòu)建了紅燈相位車輛急切度、綠燈相位阻塞度、綠燈相位公交車優(yōu)先度等三個粗糙控制參數(shù),使用粗糙集理論對該決策表進(jìn)了約簡,獲取了粗糙控制規(guī)則作為控制策略,最后根據(jù)控制規(guī)則在交叉口應(yīng)用情況,使用延誤模型,分別對采用粗糙控制和定時控制的兩種方式進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,使用粗糙控制算法可以減少公交車乘客在交叉口的平均等待時間大約是6.86%,實現(xiàn)了公交車在交叉口時間通行權(quán)上的優(yōu)先。

（2）對公交車流率和交叉口延誤之間的關(guān)系進(jìn)了研究,結(jié)合延誤面積模型構(gòu)建并計算了車均人時總延誤、車均延誤、尾氣車均排放等參數(shù),建立了交叉口效益模型,根據(jù)效益模型,對采用綠燈延長時間動態(tài)變化和綠燈延長時間固定兩種方式對各相位綠燈延長時間進(jìn)行了合理分配,采用綠燈延長時間動態(tài)變化方式比采用綠燈延長時間固定方式,所實現(xiàn)的交通效益值的優(yōu)化程度為22.618%；從而在交叉口的交通效益最大化的情況下使公交車獲得了優(yōu)先通過權(quán)。

2.2 系統(tǒng)功能的技術(shù)實現(xiàn)

目前超高頻RFID技術(shù)被運用到了公交優(yōu)先技術(shù)中，在超高頻RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的公交優(yōu)先交通控制系統(tǒng)，把先進(jìn)的RFID技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機處理技術(shù)等有效地結(jié)合在一起，能夠有效的服務(wù)于城市交通控制系統(tǒng)，可在城市交叉口信號控制機的工作基礎(chǔ)上，實現(xiàn)公交車輛優(yōu)先通過交叉口，從而降低公交車通過城市交叉口的運行時間，提高公交車輛的運行效率。

超高頻RFID技術(shù)的運用可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離車輛信息的識別、采集和控制，簡單、靈活地實現(xiàn)公交優(yōu)先算法設(shè)置獨特的車輛運行方向判斷。在系統(tǒng)中,公交優(yōu)先智能信號控制器通過綜合考慮公交車優(yōu)先級和所有車輛的流量,計算出紅燈相位的急切度和綠燈相位的轉(zhuǎn)換度；然后,依據(jù)交通警察指揮交通的實際經(jīng)驗所建立的模糊規(guī)則庫,通過模糊推理系統(tǒng)進(jìn)行智能決策,得到下一時刻的綠燈延長時間,以實現(xiàn)對綠燈信號的實時自動調(diào)節(jié)。

RFID公交優(yōu)先控制系統(tǒng)應(yīng)用射頻RFID技術(shù)結(jié)合交通信號控制系統(tǒng)對公交車輛在“時間”上給予的優(yōu)先，它主要體現(xiàn)在：當(dāng)公交車輛行駛到十字路口附近時，公交優(yōu)先控制系統(tǒng)識別到車輛并判斷車輛的運行方向，為公交車輛提供優(yōu)先通行信號，從而讓城市運載主體公交車進(jìn)行優(yōu)先通行，快速高效的發(fā)揮作用。

RFID公交優(yōu)先控制系統(tǒng)主要包含無源電子標(biāo)簽和基站式讀寫器、信號控制器，通過對遠(yuǎn)距離移動公交車輛的自動識別和非接觸性信息采集處理，把先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機處理技術(shù)等有效地綜合運用于地面交通管理體系，從而建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用，并且實時、準(zhǔn)確、高效的交通管理系統(tǒng)，實現(xiàn)公交優(yōu)先的目的。

在路口各個方向的紅綠燈前50-100米處安裝RFID讀寫器。當(dāng)公交車接近路口時，安裝在車頭的射頻卡(Tag)被讀寫器自動識別，讀寫器將公交車輛的基本信息送至控制系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，控制系統(tǒng)觸發(fā)信號機。當(dāng)公交車輛接近路口遇綠燈時，判斷公交車能否通過，否則適當(dāng)延長當(dāng)前的綠燈相位時間，保證公交車輛能夠通過路口；當(dāng)公交車輛接近路口遇綠燈時，判斷公交車能否通過，否則適當(dāng)延長當(dāng)前的綠燈相位時間，保證公交車輛能夠通過路口；當(dāng)公交車輛接近路口遇紅燈時，控制相關(guān)相位執(zhí)行最小相位時間，減少公交車輛等候時間。盡可能提高公交車輛在路口的通行效率，保證城市公交車輛運行的快速與及時，最大程度上發(fā)揮其為運載主體的作用。

3 總結(jié)

優(yōu)先發(fā)展公共交通是解決城市交通問題的必由之路，通過設(shè)置公交專用車道或鋸齒型公交優(yōu)先進(jìn)口道，可以實現(xiàn)公交車在空間通行權(quán)上的優(yōu)先，而公交優(yōu)先的交叉口紅綠燈控制策略可以實現(xiàn)公交車在時間上的優(yōu)先，兩廂結(jié)合可以就可以在最大的程度上使得公交車能夠比其余車輛有更好的通過性。如此一來就可以引導(dǎo)在城市中出行的人們更多的使用公共交通工具從而減少道路上的社會車輛。最終實現(xiàn)在有限的道路資源下，最大化運輸效率的目的。

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