一种公交专用道线圈检测器布设方法
【专利摘要】本发明公开了一种公交专用道线圈检测器布设方法，通过将道路划分成不同的区段，并且根据各个区段实际情况的不同选择设置公交车检入检测器和公交车检出检测器两种线圈检测器的位置，提高线圈检测器布置位置的确定性，进而更好地根据线圈检测器对公交车的检测及时控制交通信号灯的改变，实现公交车先行的目的；本方法特别适用于设置了有公交专用道且实施公交信号优先控制管理的城市主干道，为线圈检测器的布置提供了一个具有理论依据的方案，对促进公交车先行的交通管理提供可靠保障，适合大范围推广使用。
【专利说明】一种公交专用道线圈检测器布设方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通工程领域，特别是一种城市交通控制中用于公交信号优先控制的公交专用道线圈检测器布设方法。
【背景技术】
[0002]随着公交优先上升为国家战略，我国各大城市公交专用道规划里程日益增加，但与之相适应的公交信号优先控制技术尚需不断改进完善。而在实际工程应用中，与之相关的线圈检测器布设存在着布设位置具有较大的随机性问题，这样的布设方式无法根据检测到公交车达到情况而制定准确合理的公交信号优先控制方案，并且在施工过程中，造成引导性和规范性缺失，在管理维护上，也不便于统一化和标准化管理。因此，为了克服线圈检测器布设位置选择的随机性或不确定性问题，本发明提出了一种用于公交信号优先控制的公交专用道线圈检测器布设方法。
【发明内容】
[0003]要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本发明提出一种公交专用道线圈检测器的布设方法，解决现有的随机布设的线圈检测器无法根据检测到公交车达到情况而制定准确合理的公交信号优先控制方案、实际工程应用缺乏规范引导以及管理维护难以实现统一化和标准化的技术问题。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种公交专用道线圈检测器布设方法，包括在公交车专用道上布设公交车检入检测器和公交车检出检测器两种线圈检测器，用于检测公交车辆驶过线圈检测器布设位置的时刻并累计驶过公交车的辆数，公交车检入检测器和公交车检出检测器均与信号控制器相连，信号控制器实时获取公交车驶过线圈检测器时的信号相位状态，具体包括以下几个步骤:
[0006]步骤一、根据交通信号控制节点对设置了公交专用道的城市道路进行区段划分，所述交通信号控制节点包括信号控制交叉口和信号控制路段；
[0007]步骤二、划分出的每个区段的道路根据公交停靠站的数量分为以下两类，分别为无公交停靠站的区段和有公交停靠站的区段；
[0008]步骤三、线圈检测器的布设:公交车检出检测器统一布设在停车线与人行横道线之间；公交车检入检测器根据区段类型不同布设方式如下:
[0009]无公交停靠站的区段:布设在直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置；
[0010]有公交停靠站的区段:若该区段仅为沿公交专用道通行的公交线路提供信号优先，则将公交检入检测器布设在直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置；若该区段只要检测到公交车辆通过就提供信号优先，则将公交车检入检测器布设在距离下游交通信号控制节点最近的公交停靠站的下游出站位置。
[0011]本发明中的公交车检入检测器用于检测公交车辆到站或者出站以及到达交叉口的情况，而公交车检出检测器用于检测公交车辆通过停车线驶离交叉口的情况；公交车检入检测器和公交车检出检测器的结合使用，可以检测获取公交专用进口车道公交车辆排队情况。公交车检入检测器到下游相邻的公交车检出检测器之间路段上的公交车辆数，可由下式得到:
[0012]Nahead = Nin-Nout-1
[0013]就相邻的公交车检入检测器和公交车检出检测器而言，自某一时刻起，公交车检入检测器及其下游相邻的公交车检出检测器初始值都为0，设通过公交车检入检测器和公交车检出检测器的公交车辆数分别为Nin和Ν_。当有公交车辆驶过公交车检入检测器时，Nin加I ;当有公交车辆驶过公交车检出检测器时，Ntjut加I。因此，当有公交车辆驶过公交车检入检测器时，其前方尚未通过信控节点的公交车辆数可以由公交车检入检测器和公交车检出检测器将检测结果传输至信号控制器，信号控制器再结合自身记录到的信号灯相位状态等数据从而为进一步实施公交信号优先控制策略提供数据支持。
[0014]本发明为实际工程应用提供一种确定线圈检测器布设位置的方法，首先根据交通信号控制节点将城市道路划分成几种不同类型的区段，同时结合区段上所采用的公交优先控制方案，即仅为沿公交专用道通行的公交线路提供信号优先或者只要检测到公交车辆通过就提供信号优先，继而根据各个区段上公交停靠站的情况设置线圈检测器，实用性强，分类合理且线圈检测器位置明确，尤其是配合设置了公交专用道的城市主干道的公交信号优先控制管理，使得公交先行的制度得以保障。
[0015]进一步的，在本发明中，公交检出检测器的线圈在长度方向的尺寸为I米或者2米，这是鉴于在我国交通工程设计中，停车线与人行横道线之间距离一般为I米?3米；而在宽度方向的尺寸为2米，这是鉴于实际中公交车身宽度一般为2.5米左右，而公交专用道的车道宽度在3.5米左右，所以根据常用的线圈尺寸选择合适的线圈大小。
[0016]有益效果:本发明的一种公交专用道线圈检测器布设方法，通过将道路划分成不同的区段，并且根据各个区段实际情况的不同选择设置公交车检入检测器和公交车检出检测器两种线圈检测器的位置，提高线圈检测器布置位置的确定性，进而更好地根据线圈检测器对公交车的检测及时控制交通信号灯的改变，实现公交车先行的目的；本方法特别适用于设置了有公交专用道且实施公交信号优先控制管理的城市主干道，为线圈检测器的布置提供了一个具有理论依据的方案，在技术方面，解决了现有方法因无法准确获取或预测公交车辆停靠上下客服务时间而不能准确预测公交车辆到达停车线时间的问题；在工程应用方面，具有规范引导的作用；在管理维护方面，便于统一化、标准化，对促进公交车先行的交通管理提供可靠保障，适合大范围推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的用于公交信号优先的公交专用道线圈检测器布设位置选择示意图；
[0018]图2为本发明中交通信号控制节点中的信号控制交叉口示意图；
[0019]图3为本发明中交通信号控制节点中的信号控制路段示意图；
[0020]图4为本发明中无公交停靠站的区段的示意图；
[0021]图5为本发明中有一个公交停靠站的区段的示意图；[0022]图6为本发明中有两个公交停靠站的区段的示意图；
[0023]图7为本发明方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0025]一种公交专用道线圈检测器布设方法，包括在公交车专用道上布设公交车检入检测器和公交车检出检测器两种线圈检测器，用于检测公交车辆驶过线圈检测器布设位置的时刻并累计驶过公交车的辆数，公交车检入检测器和公交车检出检测器均与信号控制器相连，信号控制器实时获取公交车驶过线圈检测器时的信号相位状态，具体包括以下几个步骤:
[0026]步骤一、根据交通信号控制节点对设置了公交专用道的城市道路进行区段划分，所述交通信号控制节点包括信号控制交叉口和信号控制路段；
[0027]步骤二、划分出的每个区段的道路根据公交停靠站的数量分为以下两类，分别为无公交停靠站的区段和有公交停靠站的区段；
[0028]步骤三、线圈检测器的布设:公交车检出检测器统一布设在停车线与人行横道线之间；公交车检入检测器根据区段类型不同布设方式如下:
[0029]无公交停靠站的区段:布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置；
[0030]有公交停靠站的区段:若该区段仅为沿公交专用道通行的公交线路提供信号优先，则将公交车检入检测器布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置；若该区段只要检测到公交车辆通过就提供信号优先，则将公交车检入检测器布设在距离下游交通信号控制节点最近的公交停靠站的下游出站位置。
[0031]公交车检入检测器根据区段中有无公交停靠站的情况进行布设位置的区分。总体而言，分为两种情况，第一种情况，是布设在距离下游交通信号控制节点最近的公交停靠站的下游出站位置；第二种情况，是布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置。
[0032]下面针对这两种公交检入检测器的布设位置分别进行分析。
[0033]第一种情况是针对有公交停靠站但未严格区分公交线路的区段，此类区段只要检测到公交车辆通过就提供信号优先，是一种常见的区段设置。
[0034]设置在这个位置上的方案本身并不考虑公交车检入检测器检测到达的公交车辆在下游的交叉口是否继续沿公交专用道直行，下游直行信号相位绿灯启亮时间将取决于检测到达的公交车辆预计到达下游的交叉口的时间，一旦到了预计到达下游的交叉口的时间，下游直行信号相位绿灯就会启亮。这样的设置方案，可能会造成直行方向上并无公交车辆到达的情况也采取了公交信号优先控制策略的情况，但这并不会给下游的交叉口的车辆通行带来负面影响，因为交叉口都采用常规的四相位信号控制方案，即按照以下四种相位的顺序循环:主路方向双向直行一主路方向双向左右转一相交道路双向直行一相交道路双向左右转，其中直行即将结束的时段内可能同时还会有右转；在这种控制方案中，直行信号相位绿灯的早启也意味着本进口道右转和左转相位绿灯启亮时间的提前，从而即使公交车辆在下游的交叉口是要转向，也会因此而减少了转向公交车辆的停车等待时间，实现公交先行的目的。
[0035]然而，第一种情况的布设方法也存在一定的弊端。其一，路段上公交停靠站设置位置的不同将造成公交车检入检测器与下游交叉口停车线之间的距离也不一样。距离越长，预测到达时间的不确定性也会随之增加，如路侧可能存在一些开口，比如说加油站、学校等，这种情况下，机动或非机动车辆的出入必然会带来难以预期的影响或干扰。甚至不同的公交停靠站的形式也会对到达时间产生影响，如:相比于近端直线式公交停靠站，远端港湾式公交停靠站情况下，影响公交到达下游交叉口停车线的因素更多一些。其二，当公交车检入检测器设置在公交停靠站下游位置处时，公交出站后右转的社会车辆可能会对公交车辆的通行产生一定的阻碍，尤其是在右转车流量较大的情况下，一旦右转进口道车辆排队超出存储区长度，排队挤占到公交专用道上，公交车辆将无法正常通过驶入公交专用直行进口道公交到达下游的交叉口进口道停车线的预测时间可能误差很大，那么就会导致下游的交叉口直行信号相位绿灯启亮时间过早，待公交车到达时很有可能直行信号相位绿灯已经变成红灯，从而阻碍了公交车先行。其三，左转公交车辆在由公交专用道驶入左转专用进口车道时，会与社会车流产生交叉冲突，因此其预计到达停车线前的时间具有较大的波动性。那么就要用到上面说的第二种情况的布设位置来解决第一种情况的布设方法遇到的问题。将公交车检入检测器布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置，这样的布设区段仅为沿公交专用道通行的公
[0036]交线路提供信号优先。有以下两个理由:
[0037]其一，布置在此位置的公交车检入检测器与下游的公交车检出检测器之间的距离相对较短，公交车检入检测器布设位置也相对固定，减小了预测到达时间的不确定性。因为根据《城市道路交通标志标线设置指南》可知，行车速度在60km/h以下时，交叉口禁止变换车道线长度一般为30?50m。《城市道路交叉口规划规范(GB50647-201))) 4.1.3和4.2.2节也对城市道路交叉口进口道长度进行了规定，即在无交通量资料时，支路、次干路和主干路最小长度分别不应小于30m、40?50m和50?70m。进一步的，根据实际调查，对于10?12米长的常规公交车辆而言，其排队车辆数最多一般不超过4辆。因此按照这样的方式对公交车检入检测器进行布设，一般情况下也不会造成公交车辆排队溢出公交车检入检测器和公交车检出检测器之间这段距离的问题，同样能满足对于存在公交车辆排队情况下，排队车辆数的检测，便于让信号控制器进行绿灯延长或早启等操作提供参考。
[0038]其二，由于设置在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接这个位置可以避开变换车道冲突段，从而避免了转向车辆给直行公交带来的干扰，也解决了第一种情况的弊端。
[0039]当然，第二种情况的布设方法也存在的自身的不足，那就是仅布设在公交专用直行进口车道上将无法检测到需转向公交车辆的到达情况。
[0040]对于那些没有设置公交停靠站的区段，自然无法使用第一种情况的设置方法，只能选用第二种情况的布设方法进行布置。
[0041]综上所述，第一种情况与第二种情况的本质区别在于:第一种情况既考虑了直行公交车辆又考虑了转向公交车辆的优先通行问题，但是因不确定性因素较多，而导致公交车辆预计到达下游的交叉口的时间的不确定性；第二种情况可以对在公交专用道上直行公交车辆提供优先，大大降低第一种情况中的不确定因素，但是却无法兼顾到转向公交车辆的优先通行问题。为解决第二种情况下，不能检测到转向公交到达的情况，可以同时在右转进口车道和左转进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置增加线圈检测器的布设。
[0042]公交车检出检测器的布设就只有一种方案，那就是统一布设在停车线与人行横道线之间，如图1所示的B。
[0043]这样可以避免相交道路公交车辆通行对于线圈检测器的影响。因为当前在我国交通工程设计中，根据《城市道路交通标志标线设置指南》，停车线应距离人行横道线I?3米，因而，只要选择合适的线圈尺寸，行人和非机动车的通行都不会对检测器的正常工作产生干扰或负面影响。鉴于公交车身宽度一般为2.5米左右，而公交专用道的车道宽度在
3.5米左右，为此，建议选择用于单通道车辆检测的长度和宽度都为2.0米的线圈或者长度为1.0米、宽度为2.0米的线圈。与此同时，还应确保布设公交车检出检测器后停车线与人行横道线之间的距离在2?3米或I?3米。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种公交专用道线圈检测器布设方法，其特征在于:包括在公交车专用道上布设公交车检入检测器和公交车检出检测器两种线圈检测器，用于检测公交车辆驶过线圈检测器布设位置的时刻并累计驶过公交车的辆数，公交车检入检测器和公交车检出检测器均与信号控制器相连，信号控制器实时获取公交车驶过线圈检测器时的信号相位状态，具体包括以下几个步骤: 步骤一、根据交通信号控制节点对设置了公交专用道的城市道路进行区段划分，所述交通信号控制节点包括信号控制交叉口和信号控制路段； 步骤二、划分出的每个区段的道路根据公交停靠站的数量分为以下两类，分别为无公交停靠站的区段和有公交停靠站的区段； 步骤三、线圈检测器的布设:公交车检出检测器统一布设在停车线与人行横道线之间；公交车检入检测器根据区段类型不同布设方式如下: 无公交停靠站的区段:布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置； 有公交停靠站的区段:若该区段仅为沿公交专用道通行的公交线路提供信号优先，则将公交车检入检测器布设在公交专用直行进口车道禁止变换车道线与虚线相接位置；若该区段只要检测到公交车辆通过就提供信号优先，则将公交车检入检测器布设在距离下游交通信号控制节点最近的公交停靠站的下游出站位置。
2.根据权利要求1所述的一种公交专用道线圈检测器布设方法，其特征在于:公交车检出检测器的线圈在长度方向的尺寸为I米或者2米，在宽度方向的尺寸为2米。
【文档编号】G08G1/042GK103927885SQ201410169835
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】李铁柱, 薛长松, 钱芳 申请人:东南大学