抽象性

专用总线被广泛使用以确保公共交通优先级为提高总体路效率,开发并讨论多路DBL各种控制方法研究重点是基于联通自动化飞行器技术的控制法,建议方法通过使用微镜流量模拟验证模拟结果显示,两种多路传输DBL拟控法可减少平均延迟数和平均停机数并增加旅行速度相比之下,基于CAV技术的实时控制法比改进信号光控制法效果更好

开工导 言

城路资源短缺和基础设施建设成本高的条件下,现有城路搭建了一个或多个车道,车牌标注为公交车DBL,这已成为确保许多大城优先公交的有效措施之一一号..89%的欧洲城市,包括小数DBL拥有DBL中国一些大城市,包括北京、上海、广州、深圳、庆道、昆明、杭州、武汉、习安、石和广等,也建了许多DBLs2..

DBL可提高总线运营效率,但有两个主要问题:一是减少总路容量,二是低使用率DBL,导致道路资源浪费多项研究尝试多路资源,这有可能被浪费常用方法就是限制DBL时间,以便只有总线白天某些时段(上午和晚间峰值时间)使用,而其他车辆在这些时段不允许进入,其余时段则使用DBL作为所有车辆的一般通道。然而,这一解决办法没有考虑到各类车辆对公路资源动态交通需求当其他车辆被禁止进入DBL时,仍有一些备用道路资源可用混合使用大客车和其他类型车辆期间,对其他类型车辆缺乏有效控制措施很容易影响总车系统效率,无法保证公共交通优先级Viegas先提出间歇总线概念,根据总线显示与否确定小道中某一段是否DBL:总线接近小道中某一段时,小道即DBL公交车离开本段后,车道变成正常车道并开放所有类型车辆3,4..Eichler等发现间歇优先级总线(BLIPs)与专用优先级不同,不会显著降低街道容量5..

乘车先进技术实现万物化(V2X)、乘车互联网化(IOV)和CAV,控制法和设计DBL逻辑可大有改进路边小分队可安装总线附近收集并上传总线实时定位数据与流量操作数据到中央控制平台,然后通过合并实时数据控制算法可实施不同车辆动态控制策略6..

实际情况中,CAV技术将首先用于商业车辆[7包括公交车、运货车等显而易见的是,这些飞行器的运维特征(速度加速度)相对相似。慢动车辆和快动车辆混合使用是限制道路容量以达到设计水平的最重要原因之一8慢动车辆,如公交车或卡车, 将引起运动阻塞现象九九,10..近期内可能出现的一种假设是商业车辆已经普及CAV技术,而其他类型车辆仍处于人驾驶状态。考虑多路驱动这些慢行车辆DBL将具有以下三大长处:一是多路驱动DBL将减少移动瓶颈的发生11万事通第二点是DBL效率提高 前提是确保公共运输优先级第三点是CAV货运车辆可调查为DBL复用技术基础,这对DBL效率有利

珠哥12对比DBL和IBL时使用手机自动机流量模型,结果证明流量低时向通用车辆开放DBL可大大提高公路交通效率yryanov和Mironchuk13使用微镜交通模拟模型评价不同流量和总线优先信号对IBL的影响并发现IBL可提高公交车和其他车辆的交通速度,即使流量增加武等[14探索BLIP的好处杨王15对比DBL和IBL对总线和相邻交通的影响,结果显示IBL表现优于DBL,因为它对其他车辆的负作用较小Joskowicz16研究以下问题:IBL动态交通标志配置法、数据收集、IBL公共总线排队时间和IBL对公路容量的影响东化17开发出DBL的“时分复用法”,该法计算出其他车辆“浏览”总线的适当时间段奇巴特和巴塞特18号评估IBL对公共交通的影响并提议IBL系统可成为有希望策略当它与流量信号优先级合并时,总线平均行程时间大为缩短Song等[19号推荐共享双转专用车道以减少二转专用车道对交通条件的影响

以上提到的研究侧重于复用DBL对流量的影响,而不同类型车辆作为主复用主体的影响被忽视此外,交通信号等控制装置为主DBL复用控制装置,而这种装置和方法的局限性也影响dBL复用性能CAV和其他先进技术可应用DBL复用时,IBL应用效果可降低成本提高,同时确保总线优先级

关于高可控可自控性CAVs相似总线,本研究以CAVs为DBL使用对象在现有多路控制法的基础上,提出了将信号光和CAV技术合并的新方法建议并用交通模拟评价和比较两种实施方法对公路交通的影响20码..考虑二级开发条件研究, 我们选择PTVVVism和Python模拟交通工具

二叉DBL复用控制法

2.1.方法1:改进信号光控制法

以这种方法,作为信号检测控制设备,路边单元从DBL旁上游交叉点分距离设置 ,CAVs和总线位置和速度实时收集并上传到中央控制平台平台根据控制策略将控制信号返回路边单元CAV按路边单元指令进出境DBL图一号显示该方法画图控制策略划分为流五步17..(1)取并 -路边单元为圆圈中心并使用R半径搜索最接近单元上方总线,即接近总线距离 -路边单元 根据距离上游交叉点 从近至远 ,去哪儿 路边单元总数使用路段)。(2)假设CAV允许乘DBL往返 -TH和TH +1-th路边单元 ,路边单元 -Th广播信号“CAVs允许输入”,而该信号的持有时间为DBL复用时间结束时间路边单元 -将广播信号CAV禁止输入,同时DBL上CAV必须退出3级CAV间旅行时间 -和 +1-th单位计算 去哪儿 预测下游交叉路口信号灯等待时间; 速度CAV; 最小时间为CAV输入DBL 最小时间为CAV退出DBL 并 受多因素影响,如个人驱动差分、道路和天气并 表示引入系数,假设有两种假设:当互不相交时 -和 +1单元 ;时相交 .(4)通向总线从当前位置到( +1-th单元搜索 -Th单位计算 去哪儿 即接近总线速度; 表示引入系数,假设有两种假设:当互不相交时 -和 +1单元 ;时相交 .(5)判定是否允许CAVs复用DBL

方法通过使用两种假想得到进一步的说明

第一种假想取 -路边单元为圆圈中心使用R半径搜索最接近单元上游总线找不到接近总线时,CAV允许分队间输入DBL -和 +1路边单元 -Th广播信号 "CAVs允许输入DBL

第二种假想取 -路边单元为圆圈中心使用R半径搜索最接近单元上游总线接近总线定位公式 去哪儿 CAV和DBL总线最小进度(定义为1.5秒至2秒)(由多项研究定义) CAV使用DBL最小时间(太短将导致频繁车道变换,而太长会影响总线优先级)。图2显示流程图此方法

2.2.方法2:基于CAV技术实时控制法

以CAV为中心圆形实时位置和速度数据R以半径划分搜索半径内是否有接近总线,将接近总线的移动特征同CAV比较以确定CAV是否允许输入DBL,步骤如下:图3显示该方法画图(1)如果搜索区没有接近总线,CAV允许输入DBL(2)如果搜索区只有一辆总线,则必须判断CAV是否允许进或被迫出判断法如下: 去哪儿 最小时间为CAV输入DBL 公交车从当前位置通向安全进度所需时间,距离DBLCA最小点 最小进度安全时间车辆改变车道; 距离总线当前位置并 速度总线3级如果搜索区有多总线,最接近总线确定为接近总线多路DBL的假设是确保总线优先级而不是干扰总线,如果搜索半径内有多道总线,即认为多路总线的长度必须超出搜索半径内所有总线判断法如下: 去哪儿 最近总线从当前位置通向安全进程所需时间,距离DBLCA最小点 最小进度安全时间车辆改变车道; 速度总线并 距离总线当前位置图4显示流程图此方法

3级模拟实验设计

Vismin和Python用于验证和比较上文提到的二维多路控制法对流量的影响

3.1.Objective函数

交通速度和公路能力是公路性能评价的重要指数本研究取行速CAV 优化目标

3.2约束

3.2.1总线卷

建立DBL的目的是确保总线优先级与正常车道相比,公交车比DBL能有更好的驾驶环境公交车道总线流量大于邻接正常道容量时,DBL总线驱动环境实际上低于正常道环境,总线复用意义下降公交车流与其他车辆流之间必须满足下列约束 去哪儿 dBL总线卷 车辆积并 正常车道数量路段

3.2.2.2DBL饱和

显示美国高速能力手册和文献研究摘要21号DBL饱和度大于0.7时,车道会堵塞,复用DBL效果会锐减,总线延迟量会大增研究中设置了下列饱和约束值: 去哪儿 dBL总线卷 CAV复用DBL卷并 表示dBL容量

4级模拟结果分析

北京Shijingshan区公路网在Vism5.选择实验路段东向西2 300米,近端车道为DBL实验路段长途路四路交叉7路边单元设置在DBL旁边:3路边单元设置在交叉点1以东,距离分别为100米、400米和700米!路边两单元设置在交叉点2东面,距离为50m和300m一路边单元设置在交叉口3东面80米距离一路边单元设置在交叉点4南面,距离为50米

图解6-8显示实验路的四个交叉点的相位和时间模拟时间3600sCAV输入DBL所需时间 ,15sCAV退出DBL所需时间 ,12s车道变换时最小安全进度 ,2s最小时间使用dBL ,30s22号万事通和搜索半径R20米计数复用DBL后台 公路交通达饱和度 单车道输入量设置为q二维=1800pcug/h平均延迟数、平均停机数和行速选择为多路DBL效果评价指标

进行了三次模拟实验:正常使用dBL(正常使用)、多路DBL由CAV控制信号光(方法1)和多路DBL由CAV实时控制(方法2)。图解九九-11显示平均延迟数、平均停停数和三种情况下不同车辆的行速

模拟结果显示,两种控制方法均在总线优先级前提下实施。方法1和方法2大都可减少CAVs和其他车辆延迟时间

图中显示9(b)方法2比方法1对延迟减少cAV原因是方法2比方法1路边单元信号光更灵活实时监控和判断车辆位置图9(a)显示两种方法都会增加其他车辆在特定时间的平均延迟CAVs合并车道对其他通用车辆有影响

图10显示平均总线站数假设没有显著增加,两种方法大都可减少CAVs和其他车辆停机次数,而方法2比方法1表现优

通过可视化数据分析验证图中结果11方法1和2都提高CAVs和其他车辆的交通速度,客车优先级没有干预

模拟实验期间,无控制方法CAVs和其他车辆的行程速度分别为44.7千米/小时和36.4千米/小时。在方法1中,CAVs和其他车辆的行速分别为47.3千米/小时和37.8千米/小时,而在方法2中数字为48.8千米/小时和39.9千米/小时与正常状态相比,方法1将正常车辆和CAV的行程速度分别提高5.8%和3.8%,方法2将正常车辆和CAV的行程速度分别提高9.2%和9.6%。方法2的改进效果明显大于方法1原因是方法2实时检测比路边单元信号光控法灵活得多,方法2在保证总线优先度的前提下最大限度地使用路源

5级结论

论文通过显微镜流量模拟模型调查CAVs多路传输DBL两种不同的控制方法在相同的路况下实施,交通量分析结果显示(1)两种方法都可提高CAVs和其他车辆的驾驶性能,DBL效率提高和道路容量提高,前提是确保总线优先级(2)以CAV技术为基础的实时控制法比改进信号光控制法效率更高,后者充分显示,随着CAV技术开发,CAV主控主体法将更加灵活有效3级本文中提议的多路DBL控制法可用作从现有信号光控制法向CAV未来应用过渡计划未来研究将主要侧重于两部分:探索混合CAVs和人驾驶车流量特征调查总线优先信号控制上dBL复用效果

数据可用性

支持本研究发现的数据可应请求从相关作者处获取,仅用于研究目的

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突

感知感知

这项研究由北京自然科学基金会资助北京市长城学者方案(CITCDD2019034)北京石化技术学院跨学科科学基础BIPTCSF-00620212023北京科技协会青年人才推广项目和北华理工大学北京城市治理研究基地开放项目21CSZL34