樹愛兵，劉明，劉小高,3

（1.公安部交通管理科學研究所，江蘇無錫 214151；2.浙江大華技術(shù)股份有限公司，杭州 310051；3.同濟大學，交通運輸工程學院，上海 201804）

0 引言

公共交通是改善城市交通擁堵的有效途徑，高效的公交服務(wù)需要有效的公交信號優(yōu)先控制方法。目前國內(nèi)外關(guān)于公交優(yōu)先的研究多數(shù)聚集在單點和干線場景上，結(jié)合文獻[1,2]的相應(yīng)觀點和研究成果，公交優(yōu)先控制策略被分為被動優(yōu)先策略、主動優(yōu)先策略和實時優(yōu)先策略，這一分類結(jié)果被廣泛接受。干線公交信號優(yōu)先控制是單點公交優(yōu)先的延伸與提高，能夠在最大程度上保障干線系統(tǒng)中社會車輛的通行效率，維護整體干線系統(tǒng)的運行狀況，為公交車輛爭取一定的優(yōu)先權(quán)，減少停車次數(shù)與延誤，改善公交的服務(wù)水平。

已有研究中關(guān)于搭建干線公交優(yōu)先框架的方法較為相似，常?；诟删€綠波帶約束將優(yōu)先策略嵌入到干線協(xié)調(diào)控制算法中，比如綠燈延長、紅燈早斷等主動優(yōu)先策略[3,4]。王殿海等[5]提出了干線公交信號優(yōu)先的雙層優(yōu)化方法，基于檢測器數(shù)據(jù)優(yōu)化上層的干線協(xié)調(diào)方案參數(shù)，在維持社會車輛干線綠波的基礎(chǔ)上，在下層采用綠燈延長、紅燈早斷等策略為公交車輛提供優(yōu)先信號。鄭啟明[6]嘗試了在干線協(xié)調(diào)控制中插入公交專用相位，并且以多種策略緩解插入相位產(chǎn)生的負面影響，結(jié)果表明在一定條件下實施插入策略能夠提高信號優(yōu)先效果、保障干線系統(tǒng)的整體通行效益。Dai等[7]和許明濤[8]考慮到公交車輛的運行特征，在干線系統(tǒng)中以公交站點為節(jié)點設(shè)計了分段式干線公交綠波算法。前者認為每一段的綠波都只受區(qū)域內(nèi)的交叉口影響，不同段的綠波對社會車輛產(chǎn)生負影響，因此建立了一個綜合考慮公交綠波與社會車輛綠波的干線協(xié)調(diào)控制算法。后者將干線信號協(xié)調(diào)控制與公交優(yōu)先策略相結(jié)合設(shè)計了雙層規(guī)劃算法，上層主要優(yōu)化了分段式的站間干線綠波，保障干線車輛的交通需求；下層是在不破壞協(xié)調(diào)相位綠波帶的條件下，以綠波帶寬、上下限等參數(shù)為約束優(yōu)化公交信號控制方案。

另外，多數(shù)研究考慮到時刻表和站點?？康纫蛩貙Ω删€公交優(yōu)先控制效益產(chǎn)生的影響，通過構(gòu)建基于不同指標體系[9,10]的目標函數(shù)來優(yōu)化信號優(yōu)先控制算法或者評價信號優(yōu)先效果。Li 等[11]考慮了公交車輛的晚點情況，以干線系統(tǒng)人均延誤最小為目標進行優(yōu)化建模，并以背景綠燈時間為權(quán)重壓縮或者延長非協(xié)調(diào)相位來實現(xiàn)公交優(yōu)先。戴光遠[12]以整個干線交通的效益最大為目標，考慮了?？繒r間在一定范圍內(nèi)的隨機波動對干線公交綠波的影響程度，設(shè)計了兩種車型綠波帶并存的優(yōu)先控制方案。Han 等[13]嘗試求解出公交優(yōu)先時的最佳綠燈長度，首先基于預(yù)告檢測器數(shù)據(jù)評價公交車輛的延誤，然后結(jié)合其他相位的延誤構(gòu)建二次規(guī)劃函數(shù)量化因綠燈壓縮而受到的交通負影響，最后綜合選擇最優(yōu)的優(yōu)先控制方案。

在為干線中的公交車輛實施優(yōu)先時，常會壓縮或者侵占非協(xié)調(diào)相位的綠燈時間，因此需要在信號控制恢復(fù)到背景方案前補償非協(xié)調(diào)相位，保障社會車輛的基本效益。Liao 等[14]綜合考慮公交晚點與載客量情況、實施優(yōu)先所需要的綠燈時間，設(shè)計了有條件的公交優(yōu)先控制邏輯；在實施優(yōu)先的周期內(nèi)不考慮干線協(xié)調(diào)的運行效果，當滿足觸發(fā)條件時在下一個周期為非協(xié)調(diào)相位進行補償。馬萬經(jīng)等[15]基于公交運行時刻表建立了干線協(xié)調(diào)控制下綠燈的補償方法，為晚點到達的公交車輛實施優(yōu)先，并對非協(xié)調(diào)相位進行選擇性補償；為早點到達的公交車輛采取增加延誤的信號控制措施，并利用多余的綠燈時間對非協(xié)調(diào)相位進行補償。王杉[16]通過分析公交優(yōu)先與背景干線控制方案的沖突關(guān)系，建立了基于紅燈早斷、綠燈延長以及駐站控制等措施的干線協(xié)調(diào)與公交優(yōu)先協(xié)調(diào)控制框架，在不破壞干線綠波帶的前提下實現(xiàn)公交信號的絕對優(yōu)先，并根據(jù)綠燈壓縮比對非協(xié)調(diào)相位均勻補償。別一鳴等[17]設(shè)計以綠波帶寬為約束條件的公交信號優(yōu)先控制模型時，以非協(xié)調(diào)相位的流量比為權(quán)重對各相位的綠燈時間進行壓縮，并且考慮在綠波帶受到?jīng)_擊的運行周期后壓縮協(xié)調(diào)相位來補償非協(xié)調(diào)相位。

現(xiàn)有關(guān)于干線公交優(yōu)先的研究，往往采用簡單的綠燈補償方法，即是將給予優(yōu)先和進行補償?shù)闹芷诜蛛x，在提供優(yōu)先后鎖定下一周期，并且將協(xié)調(diào)相位的可壓縮綠燈時間均勻分配給其他相位。簡單的綠燈補償方法雖然能夠在一定程度上彌補非協(xié)調(diào)相位的損失時間，但是容易導(dǎo)致各相位的綠信比變化較為劇烈，而且各個相位所需要的補償量超出協(xié)調(diào)相位所能給予的最大壓縮量時，無法有效地恢復(fù)各個相位的綠信比。為實現(xiàn)精細化的干線信號控制方案，本文則將公交優(yōu)先策略與綠燈補償相結(jié)合設(shè)計了干線快速補償機制。在實施優(yōu)先的同時對非協(xié)調(diào)相位進行補償，將非協(xié)調(diào)相位的壓縮量與補償量有效分散至數(shù)個周期內(nèi)的各個相位，改變簡單的綠燈補償中獨立執(zhí)行優(yōu)先方案和補償方案的控制方式。因此在保障快速恢復(fù)綠波狀態(tài)的同時，更加高效地補償相位，減輕對社會車流產(chǎn)生的交通負影響。

1 干線協(xié)調(diào)下信號控制模型

為了實現(xiàn)干線協(xié)調(diào)下的公交車輛優(yōu)先通行，本文首先對公共周期、相位差、綠信比等參數(shù)進行優(yōu)化，設(shè)計了無公交優(yōu)先時的干線協(xié)調(diào)背景方案，然后采用多步檢測機制逐步獲取公交車輛的運行狀態(tài)信息，精確預(yù)測公交到達停車線的時間，從而制定基于綠燈延長、紅燈早斷等優(yōu)先策略集的公交信號優(yōu)先方案?？紤]到干線非協(xié)調(diào)相位的綠燈需求，在確保不破壞干線綠波帶和滿足最大綠燈時間、最小綠燈時間和最大紅燈時間等邊界約束條件的前提下，尋找滿足公交優(yōu)先通行的有效綠燈區(qū)間和協(xié)調(diào)相位的起止時刻移動量，同時利用靈活綠燈時間同步補償非協(xié)調(diào)相位，實現(xiàn)公交信號優(yōu)先方法和非協(xié)調(diào)相位的綠燈補償同步協(xié)調(diào)，建立干線協(xié)調(diào)下的相位快速補償機制。模型控制框架如圖1 所示。根據(jù)公交優(yōu)先策略將其劃分為綠燈延長策略和紅燈早斷策略下的快速補償。干線快速補償機制是將因?qū)嵤┕粌?yōu)先而產(chǎn)生的綠燈壓縮量或者延長量，有效分散至數(shù)個周期內(nèi)的各個相位，改變簡單的綠燈補償中選定一個周期用于壓縮、下一個周期用于補償?shù)目刂品绞健Ｔ诋斍暗墓粌?yōu)先方案結(jié)束前，不接受其他的優(yōu)先請求。因此在保障將干線系統(tǒng)快速恢復(fù)到背景控制方案的同時，盡可能地彌補被壓縮相位的損失時間，改善因獨立運行優(yōu)先和補償方案而導(dǎo)致綠信比劇烈波動的情況。

圖1 公交優(yōu)先控制模型框架

1.1 干線協(xié)調(diào)方案參數(shù)優(yōu)化

1.1.1 單點配時方案設(shè)計

干線中各個交叉口采用傳統(tǒng)四相位控制方式，第一相位是協(xié)調(diào)相位。采用韋伯斯特法[18]計算配時方案，選出最大的周期長度作為公共周期，Cmax= max(Ci)，此單點為關(guān)鍵交叉口，即：

式中：gij、Gij分別是單點i處相位j的有效綠燈時間、顯示綠燈時間，s；A是黃燈時間，s；tL是啟動損失時間，s；yij是單點i處相位j的流量比。

（2）相位差與綠波帶寬

本文采用數(shù)解法[19]尋找干線系統(tǒng)中最優(yōu)的相位差，并計算雙向綠波帶寬。數(shù)解法是以各個實際信號與理想信號的最大挪移量為目標，選取最小的目標值作為最優(yōu)相位差。

1.2 干線協(xié)調(diào)下公交優(yōu)先方法

對于干線中行駛的公交車輛，在不破壞干線綠波帶的前提下，采用多步檢測機制獲取公交專用道上的公交運行狀態(tài)信息，并采用綠燈延長、紅燈早斷等優(yōu)先策略集滿足公交車輛的優(yōu)先需求。

1.2.1 公交多步檢測

在公交專用道上設(shè)置檢測器來收集公交信息，預(yù)測其到達停車線的時間?？紤]到公交車速的波動性，在進口道設(shè)置兩個公交檢測器，按照期望、最快、最慢車速(v0,vfast,vslow)計算理論行程時間(t0=d v0)與誤差范圍(Δt=d vslow-d vfast)，如圖2所示。預(yù)告檢測器布設(shè)較遠，可以初步預(yù)測到達時間，確定相應(yīng)的優(yōu)先策略；確認檢測器較近，能夠更加精準地預(yù)測到達時間范圍，微觀修正優(yōu)先控制方案。根據(jù)工程經(jīng)驗和本文實例中的交叉口間距與站點位置約束，可將預(yù)告、確認檢測器分別布設(shè)在停車線前300 m、100 m[20]處，駛離檢測器設(shè)在停車線后，實現(xiàn)公交優(yōu)先的閉環(huán)控制。

圖2 公交多步檢測

1.2.2 公交優(yōu)先實現(xiàn)方法

在干線協(xié)調(diào)下實現(xiàn)公交優(yōu)先，必定不能破壞原有的綠波帶，以免造成較大的交通負影響。本文在固定配時背景下設(shè)計的公交優(yōu)先算法，是在滿足綠波帶寬、上下限等約束的條件下，通過調(diào)整協(xié)調(diào)相位的啟亮、關(guān)閉時刻與綠燈長度，為公交尋找不停車通過的機會。各相位的可移動范圍如圖3所示。

圖3 干線協(xié)調(diào)控制中各相位的可壓縮時間

為了維持固定周期下干線綠波的穩(wěn)定性，無論如何調(diào)整配時方案，都要保證協(xié)調(diào)相位中綠波帶的寬度、起止時刻g1, b和g1, c是固定的。實施公交優(yōu)先時協(xié)調(diào)相位的啟亮時刻g1, a不晚于綠波帶下限時刻g1, b，結(jié)束時刻g1, d不早于上限時刻g1, c，以及綠燈長度不小于綠波帶寬。協(xié)調(diào)相位中綠波帶上下限范圍之外的綠燈時間則是靈活的，可以根據(jù)公交的實際到達情況調(diào)整協(xié)調(diào)相位的起止時刻與長度。通過適量地壓縮非協(xié)調(diào)相位并分配給協(xié)調(diào)相位，使得協(xié)調(diào)相位啟亮時刻、結(jié)束時刻和綠燈長度是具有一定的靈活性。對晚到的公交車輛采用綠燈延長策略，推遲協(xié)調(diào)相位的結(jié)束時刻、延長綠燈長度；對早到的公交車輛采用紅燈早斷策略，提前協(xié)調(diào)相位的開始時刻、增加綠燈長度。

（1）相位壓縮機制

最大可壓縮時間Δgj,m為：

單點i處，總損失時間和總流量比分別是L、Y。采用等飽和度原則將非協(xié)調(diào)相位j的飽和度壓縮至0.9[5]，壓縮前后的綠燈時間差值即相位j的最大可壓縮時間△gj,m，是協(xié)調(diào)相位為實現(xiàn)優(yōu)先控制可以靈活挪動的時間。實際中要根據(jù)公交的到達情況以及優(yōu)先策略，判斷最大限度壓縮非協(xié)調(diào)相位時是否滿足公交優(yōu)先通行所需要的綠燈時間。如果其超出了最大可壓縮時間，則無法優(yōu)先；如果滿足實際需要的綠燈時間，則根據(jù)各相位的實際綠燈時間等比例壓縮，確保各相位的綠信比穩(wěn)定變化。

（2）綠燈延長

當預(yù)告檢測器在周期k的非協(xié)調(diào)相位j或k+1周期的協(xié)調(diào)相位期間檢測到公交時，預(yù)測其在k+1周期協(xié)調(diào)相位的綠燈結(jié)束后才到達停車線，則采用綠燈延長策略。在不破壞綠波的條件下，最大限度壓縮k+1周期的非協(xié)調(diào)相位，則協(xié)調(diào)相位最大延長時的參數(shù)為：

（3）紅燈早斷

當預(yù)告檢測器在k周期的非協(xié)調(diào)相位j檢測到公交時，預(yù)測其在k+1周期協(xié)調(diào)相位的綠燈尚未開啟時到達停車線，則壓縮尚未完成的非協(xié)調(diào)相位，提前啟亮協(xié)調(diào)相位。在不破壞綠波的條件下，最大限度壓縮k周期的非協(xié)調(diào)相位，則協(xié)調(diào)相位最早啟亮時的參數(shù)為：

1.3 相位快速補償機制

在干線協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上實施公交優(yōu)先，無論是綠燈延長還是紅燈早斷策略，都會壓縮非協(xié)調(diào)相位，對非協(xié)調(diào)方向的交通流產(chǎn)生負面影響。為了平復(fù)公交優(yōu)先對干線協(xié)調(diào)控制的干擾，使其快速恢復(fù)到無公交車輛到達時的綠波狀態(tài)，本文結(jié)合主動優(yōu)先策略和綠燈補償設(shè)計了干線相位快速補償機制。

以往方法中常常是在公交優(yōu)先實行后借助下一個周期單獨實施綠燈補償，從而盡可能地彌補被壓縮相位的損失時間，但是采用一個周期來平衡各股車流綠信比的壓力比較大，相應(yīng)的相位延長量與壓縮量的變化也會較為劇烈，不利于干線系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文建立的干線快速補償機制，考慮基本綠波帶和相位壓縮機制，分析協(xié)調(diào)相位中給予公交優(yōu)先通行的有效綠燈區(qū)間和起止時刻移動量，利用靈活綠燈時間同步補償非協(xié)調(diào)相位，建立綠燈延長和紅燈早斷策略下的快速補償機制，達到最大限度均衡各相位綠信比的目的。公交優(yōu)先策略可劃分為綠燈延長策略和紅燈早斷策略下的快速補償。以綠燈延長策略為例，如果延長k+ 1 周期的協(xié)調(diào)相位實現(xiàn)優(yōu)先，一方面壓縮k+ 1 周期的非協(xié)調(diào)相位，推遲協(xié)調(diào)相位的結(jié)束時刻；另一方面壓縮協(xié)調(diào)相位起點至綠波帶下限，并為k周期未完成的非協(xié)調(diào)相位進行初步補償，同時調(diào)整k+ 2 周期協(xié)調(diào)相位的起止點再次補償非協(xié)調(diào)相位。其本質(zhì)是將因優(yōu)先而產(chǎn)生的綠燈壓縮量或者延長量，有效地分散至優(yōu)先運行時各個周期的各個相位，改變簡單的綠燈補償方式中選定一個周期壓縮、下一個周期補償?shù)姆绞?，達到短期內(nèi)最大限度地改善各個周期各個相位綠信比波動的目的。

1.3.1 綠燈延長策略的快速補償機制

表1 兩種優(yōu)先策略下的綠燈時間表

若檢測到公交到達時，信號相位正在運行周期k+1的協(xié)調(diào)相位，其計算方法同理。綠燈延長策略下，具體的快速補償機制如下：

圖4 綠燈延長策略的快速補償機制

1.3.2 紅燈早斷策略的快速補償機制

圖5 紅燈早斷策略的快速補償機制

2 實例與仿真

2.1 仿真場景建立

2.1.1 實證場景

為了評估干線快速補償機制的有效性，本文以如圖6所示的杭州市海達南路與學林街、金沙大道、天城東路組成的干線為例進行驗證。各單點均采用四相位控制，相序為主路直行、主路左轉(zhuǎn)、次路直行、次路左轉(zhuǎn)，流量如表2 所示。干線直行上有公交專用道，交叉口間距是650 m、490 m，車道寬度為3.5 m , 站點距離L1、L2分別為350m、70m，三個檢測器的距離L3、L4、L5分別是300m、100m、5m。主路車速40km·h-1；公交車速符合正態(tài)分布v=N(36,32)，上下限vslow,vfast分別是30 km·h-1,42 km·h-1；其車輛編號與發(fā)車時間間隔分布如圖7所示，波動范圍在300～400 s 之間；站點處停車時間由上下客流量決定。

圖6 海達南路干線示意圖

圖7 公交發(fā)車時間間隔

表2 干線交叉口各進口道流量（單位：veh/h）

根據(jù)背景控制方式、公交優(yōu)先模塊與干線相位快速補償機制，本文設(shè)計了四種控制方案。在VISSIM 仿真平臺上根據(jù)渠化信息和路網(wǎng)流量數(shù)據(jù)搭建干線路網(wǎng)，設(shè)置全局路徑確保仿真運行狀態(tài)接近實際場景，借助車輛感應(yīng)邏輯編程VAP 模塊(Vehicle Actuated Programming)編輯基于相位的仿真運行控制程序，根據(jù)路網(wǎng)中的車輛、燈組、檢測器等實時信息制定干線系統(tǒng)的配時方案，最終實現(xiàn)本文設(shè)計的四種仿真控制方案：

方案1 單點定時控制，不支持公交優(yōu)先、多步檢測和干線相位快速補償機制；

方案2 干線協(xié)調(diào)控制，不支持公交優(yōu)先、多步檢測和干線相位快速補償機制；

方案3 干線協(xié)調(diào)控制，支持公交優(yōu)先、多步檢測，簡單的綠燈補償；

方案4 干線協(xié)調(diào)控制，支持公交優(yōu)先、多步檢測，干線相位快速補償機制。

2.1.2 參數(shù)標定

為對比分析四種控制方案下的通行效益，采用2021 年01 月21 日11:00～14:00 期間的數(shù)據(jù)進行仿真驗證。首先，設(shè)計單點配時方案；然后，選定金沙大道為關(guān)鍵交叉口進行干線協(xié)調(diào)，公共周期Cmax為100s。學林街、金沙大道與天城東路三個路口的相對相位差分別為50s、0s、53s；交叉口飽和度分別為0.78、0.81、0.59；由北向南、由南向北的干線綠波帶寬分別為21s、20s；總壓縮量分別是12 s、7 s、23 s。以學林街為例，由北向南、由南向北的協(xié)調(diào)相位靈活綠燈時間分別為8 s、9 s，相位2、3、4 的最大壓縮量分別是3 s、6 s、3 s，協(xié)調(diào)相位的最大延長量即非協(xié)調(diào)相位的總壓縮量為12 s，協(xié)調(diào)相位的綠波帶不可破壞。各個交叉口的時間參數(shù)以及最終干線協(xié)調(diào)配時信息如表3所示。

表3 干線交叉口信號配時信息(單位：s)

2.2 結(jié)果分析

本文將干線系統(tǒng)平峰時期數(shù)據(jù)輸入到VISSIM 路網(wǎng)中，統(tǒng)計仿真結(jié)果，計算四種控制方案下的延誤、公交優(yōu)先成功率、平均排隊長度和相位變化量，分析公交優(yōu)先和相位快速補償機制的效益。

2.2.1 延誤與優(yōu)先成功率分析

采集各個交叉口以及整個干線系統(tǒng)的車均延誤、公交延誤，根據(jù)單點處的公交延誤與停車情況，統(tǒng)計公交順利通過各個交叉口的頻率，記為公交優(yōu)先成功率，對比分析四種控制方案下的運行效果，如表4 所示。整體來看，方案2 的干線協(xié)調(diào)方案的通行效率顯著優(yōu)于方案1的單點控制，其中社會車輛和公交車輛的車均延誤均減少20%以上。公交車的通行效益受站點影響較大，學林街與金沙大道之間的站點妨礙了公交與干線綠波的協(xié)調(diào)，導(dǎo)致延誤和優(yōu)先失敗率分別增加了34%、18%；天城東路上游沒有站點，很大程度上保障了公交與綠波的協(xié)調(diào)性，優(yōu)先成功率由25%提高到78%。

表4 四種控制方案的延誤與優(yōu)先成功率

方案3 在干線控制中引入了公交優(yōu)先模塊和簡單的綠燈補償，公交延誤和優(yōu)先成功率分別優(yōu)化了30%和20%。其中金沙大道處的改善效果最為顯著，主要由于公交優(yōu)先的實施減少了因在上游站點駐車而錯過干線綠波所產(chǎn)生的停車行為，最終公交延誤減少了31%，并且優(yōu)先成功率提高了18%。但是各單點處社會車輛的車均延誤明顯增加，整個干線系統(tǒng)的延誤由23.94s增加至26.81s，提高了12%，表明方案3無法有效彌補非協(xié)調(diào)相位的損失時間。方案4 采用了干線相位快速補償機制，能夠在維持優(yōu)先成功率為65%與公交延誤為21.23 s的狀態(tài)下，將社會車輛的車均延誤由26.81s降低至24.18s，接近無優(yōu)先時方案2 延誤為23.94s的水平，驗證了快速補償機制能夠充分地補償各個相位的綠燈損失時間，維持綠信比穩(wěn)定在無優(yōu)先時的狀態(tài)，均衡干線中社會車輛的通行效益。

2.2.2 平均排隊長度分析

通過統(tǒng)計一個流向在每個仿真步長中的排隊長度，計算一個時間間隔內(nèi)的平均值作為該流向的平均排隊長度。本文以10min為時間間隔，選取各個流向以及干線的平均排隊長度指標，對比分析四種控制方案下整個仿真控制期間的排隊情況，如表5所示。與方案3相比，方案4減少了大部分流向的平均排隊長度，主路左轉(zhuǎn)、次路直行、次路左轉(zhuǎn)分別減少了12%、8.3%、15%，整個干線系統(tǒng)的平均排隊長度縮短了11%，接近無優(yōu)先時平均排隊長度10.2 m 的干線控制效果，有效彌補了各流向損失的綠燈時間，減弱公交優(yōu)先對干線協(xié)調(diào)的交通負影響。

表5 四種控制方案的平均排隊長度（單位:m）

2.2.3 綠燈時間變化分析

以學林街為例，選取各相位的平均綠燈時間、執(zhí)行公交優(yōu)先時壓縮或拉伸的相位數(shù)量以及相應(yīng)的相位平均變化量三個指標，分析公交優(yōu)先對配時方案的影響，如圖8 所示。整個仿真過程中，基于當前的公交到達情況，方案4的各個相位被改變的頻數(shù)明顯高于方案3，但是其平均綠燈時間變化均勻，明顯更接近干線背景方案2。針對被壓縮或者拉伸的相位，方案4 中其波動性較弱，其中協(xié)調(diào)方向的優(yōu)化效果最為顯著，相位平均變化量只有0.5 s。這說明干線快速補償機制能夠更加有效地緩解公交優(yōu)先措施下相位調(diào)整的激烈程度，一定程度上減弱了公交優(yōu)先對干線協(xié)調(diào)控制的交通負影響。

圖8 快速補償機制下學林街的相位變化

3 結(jié)論

本文以杭州市海達南路與學林街、金沙大道、天城東路交叉口為研究實例，針對干線系統(tǒng)中公交信號優(yōu)先影響非協(xié)調(diào)方向交通流效率這一問題，提出了融合主動優(yōu)先策略和綠燈補償?shù)母删€快速補償機制。與簡單的綠燈補償相比，干線快速補償機制在維持基本的干線綠波帶前提下，將協(xié)調(diào)相位實施公交優(yōu)先和非協(xié)調(diào)相位實施綠燈補償同步進行，充分利用了協(xié)調(diào)相位的靈活綠燈時間來平衡各股車流的綠信比，緩解了傳統(tǒng)方法中在下一個周期內(nèi)獨立地補償被壓縮相位的壓力。仿真結(jié)果表明快速補償機制不僅將社會車輛的車均延誤由26.81s 降低至24.18s，而且有效改善了各個相位的綠燈長度波動情況，對干線協(xié)調(diào)控制中實現(xiàn)公交優(yōu)先具有積極作用。

本文僅針對該干線中的平峰情況進行驗證，沒有考慮交通流狀態(tài)處于不同飽和度時的適用性，以及干線中存在多條公交線路時的復(fù)雜情況，后續(xù)將會針對上述問題展開研究。