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    重庆时时彩时时彩: 一种公交优先控制的方法及装置.pdf

    关 键 词:
    一种 公交 优先 控制 方法 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201710033560.0

    申请日:

    2017.01.16

    公开号:

    CN106683452A

    公开日:

    2017.05.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/087申请日:20170116|||公开
    IPC分类号: G08G1/087 主分类号: G08G1/087
    申请人: 青岛海信网络科技股份有限公司
    发明人: 刘海青; 陈维强; 牟三钢; 王志明; 张茂雷; 付文涛; 马春飞
    地址: 266100 山东省青岛市崂山区株洲路151号
    优先权:
    专利代理机构: 北京同达信恒知识产权代理有限公司 11291 代理人: 黄志华
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710033560.0

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.09|||2017.05.17

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种公交优先控制的方法及装置,该方法包括获取公交车辆的优先请求,若优先相位的相位状态为绿灯状态,在确定优先相位的绿灯延长时间大于0时,根据优先相位的绿灯延长时间、协调相位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间,对优先相位执行绿灯延长操作,若优先相位的相位状态为红灯状态,在确定优先相位的红灯时间满足红灯早断条件时,根据协调相位的前偏移时间,对优先相位执行红灯早断操作。由于在执行绿灯延长操作或执行红灯早断操作时,考虑了协调相位的前、后偏移时间,因此可以在不影响绿波效果的基础上提高公交优先力度。同时,通过对优先相位进行时间补偿,减少了非优先相位时间的损失,可以有效降低公交优先控制对社会车辆通行效益的影响。

    权利要求书

    1.一种公交优先控制的方法,其特征在于,包括:
    获取公交车辆的优先请求,所述公交车辆的优先请求包括优先相位;
    若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态,确定所述优先相位的绿灯延
    长时间是否大于0,若所述优先相位的绿灯延长时间大于0,则确定协调相位的后偏移时间、
    补偿相位的相位压缩时间,并根据所述优先相位的绿灯延长时间、所述协调相位的后偏移
    时间、所述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长操作;所述优先相位的
    绿灯延长时间为所述公交车辆从发出所述优先请求的地点行驶到停止线的行程时间与所
    述优先相位的绿灯状态执行剩余时间之差;所述补偿相位为下一信号周期中与所述优先相
    位相同的相位,所述协调相位为在所述优先相位同一信号周期中的与其他交通路口中位于
    同一绿波带上的相位;
    若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状态为红灯状态,则确定所述优先相位的
    红灯时间是否满足红灯早断条件;若所述优先相位的红灯时间满足红灯早断条件,则确定
    所述协调相位的前偏移时间;根据所述协调相位的前偏移时间,对所述优先相位执行红灯
    早断操作;所述红灯早断条件为所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状
    态执行的剩余时间小于等于所述公交车辆行驶到所述停止线时当前相位的绿灯状态的最
    大压缩时间。
    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述优先相位的绿灯延长时间、所
    述协调相位的后偏移时间、所述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长
    操作,包括:
    当所述优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将所述优先相位的绿灯时间延
    长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压缩所述优先相位的绿灯延
    长时间,将所述优先相位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动所述优先相位的
    绿灯延长时间且保持绿灯时间不变;所述第一阈值为所述协调相位的后偏移时间和所述补
    偿相位的相位压缩时间中的最小值;
    当所述优先相位的绿灯延长时间大于所述第一阈值且满足第一时间调整条件,则将所
    述优先相位的绿灯时间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压
    缩所述第一阈值,将所述协调相位的绿灯时间向后移动所述第一阈值,将所述优先相位与
    所述补偿相位之间的各相位的绿灯时间按照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余压缩
    时间,所述第一剩余压缩时间为所述优先相位的绿灯延长时间与所述第一阈值的差值;
    其中,所述第一时间调整条件为所述第一剩余压缩时间小于等于所述优先相位与所述
    协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。
    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:在对所述优先相位执行绿灯延长操
    作时,若信号周期为多环结构,则确定当前半环的半环绿灯延长时间、中间半环的半环后偏
    移时间、补偿半环的半环后偏移时间和补偿半环的半环压缩时间;所述当前半环为所述优
    先相位所在的半环,所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半
    环,所述中间半环为所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;
    当所述当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将所述当前半环中的所述
    优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的绿灯时间压缩所述半
    环绿灯延长时间,将所述中间半环的绿灯时间保持不变并向后移动所述半环绿灯延长时
    间;所述第二阈值为所述中间半环的半环后偏移时间、所述补偿半环的半环后偏移时间和
    所述补偿半环的半环压缩时间中的最小值;
    当所述当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,将所
    述当前半环中的所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的
    绿灯时间压缩所述第二阈值,将所述当前半环中除所述优先相位之外的各相位的绿灯时间
    和所述中间半环中的各相位的绿灯时间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,所述
    第二剩余压缩时间为所述半环绿灯延长时间与所述第二阈值的差值;
    其中,所述第二时间调整条件为所述第二剩余压缩时间小于等于所述当前半环中除所
    述优先相位之外的各相位以及所述中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。
    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述协调相位的前偏移时间,对所
    述优先相位执行红灯早断操作,包括:
    将所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间与协
    调相位的前偏移时间中的最小值,确定为所述优先相位的红灯早断时间;
    将所述优先相位的红灯时间压缩所述优先相位的红灯早断时间,将当前周期内所述优
    先相位的后续相位向前移动所述优先相位的红灯早断时间,将所述补偿相位的红灯时间增
    加所述优先相位的红灯早断时间。
    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在对所述优先相位执行红灯早断操作时,若
    信号周期为多环结构,则确定当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补
    偿半环的半环前偏移时间,并将所述当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时
    间和补偿半环的半环前偏移时间中的最小值确定为所述当前半环的半环红灯早断时间;所
    述当前半环为所述优先相位所在的半环,所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位
    相同的相位所在的半环,所述中间半环为所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;
    将所述优先相位的红灯时间压缩所述半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间保持
    不变并向前移动所述半环红灯早断时间,将所述补充半环的红灯时间延长所述半环红灯早
    断时间。
    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,若获取同一相位的公交车辆的优先请求为多
    个,则根据公交线路的优先级从所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优
    先级最高的公交车辆的优先请求,所述公交线路的优先级由公交车辆的线路类型和晚点状
    态确定。
    7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据公交线路的优先级从所述同一相位
    的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,包括:
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,则将公交
    线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求
    或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的
    优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将公交
    线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求
    或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的
    优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早断操
    作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先请求
    的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为所
    述优先级最高的公交车辆的优先请求;在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先
    级低于或等于所述绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将所述绿灯延长
    操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并在执
    行完所述绿灯延长操作的优先请求之后将所述红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优
    先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。
    8.一种公交优先控制的装置,其特征在于,包括:
    获取单元,用于获取公交车辆的优先请求,所述公交车辆的优先请求包括优先相位;
    处理单元,用于若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态,确定所述优
    先相位的绿灯延长时间是否大于0,若所述优先相位的绿灯延长时间大于0,则确定协调相
    位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间,并根据所述优先相位的绿灯延长时间、所述协
    调相位的后偏移时间、所述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长操作;
    所述优先相位的绿灯延长时间为所述公交车辆从发出所述优先请求的地点行驶到停止线
    的行程时间与所述优先相位的绿灯状态执行剩余时间之差;所述补偿相位为下一信号周期
    中与所述优先相位相同的相位,所述协调相位为在所述优先相位同一信号周期中的与其他
    交通路口中位于同一绿波带上的相位;若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状态为
    红灯状态,则确定所述优先相位的红灯时间是否满足红灯早断条件;若所述优先相位的红
    灯时间满足红灯早断条件,则确定所述协调相位的前偏移时间;根据所述协调相位的前偏
    移时间,对所述优先相位执行红灯早断操作;所述红灯早断条件为所述公交车辆行驶到所
    述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间小于等于所述公交车辆行驶到所述
    停止线时当前相位的绿灯状态的最大压缩时间。
    9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于:
    当所述优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将所述优先相位的绿灯时间延
    长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压缩所述优先相位的绿灯延
    长时间,将所述优先相位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动所述优先相位的
    绿灯延长时间且保持绿灯时间不变;所述第一阈值为所述协调相位的后偏移时间和所述补
    偿相位的相位压缩时间中的最小值;
    当所述优先相位的绿灯延长时间大于所述第一阈值且满足第一时间调整条件,则将所
    述优先相位的绿灯时间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压
    缩所述第一阈值,将所述协调相位的绿灯时间向后移动所述第一阈值,将所述优先相位与
    所述补偿相位之间的各相位的绿灯时间按照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余压缩
    时间,所述第一剩余压缩时间为所述优先相位的绿灯延长时间与所述第一阈值的差值;
    其中,所述第一时间调整条件为所述第一剩余压缩时间小于等于所述优先相位与所述
    协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。
    10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
    在对所述优先相位执行绿灯延长操作时,若信号周期为多环结构,则确定当前半环的
    半环绿灯延长时间、中间半环的半环后偏移时间、补偿半环的半环后偏移时间和补偿半环
    的半环压缩时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半环,所述补偿半环为下一信号周
    期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半环为所述当前半环与所述补偿半
    环之间的半环;
    当所述当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将所述当前半环中的所述
    优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的绿灯时间压缩所述半
    环绿灯延长时间,将所述中间半环的绿灯时间保持不变并向后移动所述半环绿灯延长时
    间;所述第二阈值为所述中间半环的半环后偏移时间、所述补偿半环的半环后偏移时间和
    所述补偿半环的半环压缩时间中的最小值;
    当所述当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,将所
    述当前半环中的所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的
    绿灯时间压缩所述第二阈值,将所述当前半环中除所述优先相位之外的各相位的绿灯时间
    和所述中间半环中的各相位的绿灯时间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,所述
    第二剩余压缩时间为所述半环绿灯延长时间与所述第二阈值的差值;
    其中,所述第二时间调整条件为所述第二剩余压缩时间小于等于所述当前半环中除所
    述优先相位之外的各相位以及所述中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。
    11.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于:
    将所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间与协
    调相位的前偏移时间中的最小值,确定为所述优先相位的红灯早断时间;
    将所述优先相位的红灯时间压缩所述优先相位的红灯早断时间,将当前周期内所述优
    先相位的后续相位向前移动所述优先相位的红灯早断时间,将所述补偿相位的红灯时间增
    加所述优先相位的红灯早断时间。
    12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
    在对所述优先相位执行红灯早断操作时,若信号周期为多环结构,则确定当前半环的
    相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时间,并将所述当前
    半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时间中的最小
    值确定为所述当前半环的半环红灯早断时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半环,
    所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半环为
    所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;
    将所述优先相位的红灯时间压缩所述半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间保持
    不变并向前移动所述半环红灯早断时间,将所述补充半环的红灯时间延长所述半环红灯早
    断时间。
    13.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
    若获取同一相位的公交车辆的优先请求为多个,则根据公交线路的优先级从所述同一
    相位的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,所述公
    交线路的优先级由公交车辆的线路类型和晚点状态确定。
    14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于:
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,则将公交
    线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求
    或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的
    优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将公交
    线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求
    或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的
    优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;
    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早断操
    作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先请求
    的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为所
    述优先级最高的公交车辆的优先请求;在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先
    级低于或等于所述绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将所述绿灯延长
    操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并在执
    行完所述绿灯延长操作的优先请求之后将所述红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优
    先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    说明书

    一种公交优先控制的方法及装置

    技术领域

    本发明实施例涉及交通信号控制领域,尤其涉及一种公交优先控制的方法及装
    置。

    背景技术

    随着社会经济的发展,城市人口及机动车保有量大幅增加,交通拥堵问题日趋严
    重,大力发展公共交通系统已成为解决交通问题的必由之路。近年来,国内诸多大中城市通
    过大量基础设施建设,构建起由有轨电车、快速公交(Bus Rapid Transit,BRT)和普通公交
    组成的多模式公交系统,对缓解交通拥堵、提高道路交通服务能力带来了巨大的经济和社
    会效益?!肮恍藕庞畔取笔浅鞘薪煌ā肮挥畔取钡囊恢质迪址绞?,它通过优化设计道路交
    叉口的信号控制方案,以使公交车到达交叉口时可以优先通行,达到不停车或减少停车等
    待时间的目的。公交信号优先控制可以有效提高公交车辆的运行效率,对提高公交系统的
    服务水平和吸引力具有重要的意义。

    随着公交线路覆盖率的不断提高,以及路口交通信号控制策略的多元化发展,传
    统的公交信号优先方法已不能满足实际需求,在路口方案中存在协调相位,为保证协调相
    位的相位差及绿波带宽不变,传统的公交优先控制算法将绿灯延长或红灯早断的调整相位
    限制在协调相位之前,并且规定协调相位不可压缩,影响了调整效果。因此,如何在保证干
    线协调方案不受影响的基础上,提高多线路公交优先控制效果,存在较大的技术难题有待
    解决。

    发明内容

    本发明实施例提供一种公交优先控制的方法及装置,用以解决的问题。

    本发明实施例提供的一种公交优先控制的方法,包括:

    获取公交车辆的优先请求,所述公交车辆的优先请求包括优先相位;

    若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态,确定所述优先相位的绿
    灯延长时间是否大于0,若所述优先相位的绿灯延长时间大于0,则确定协调相位的后偏移
    时间、补偿相位的相位压缩时间,并根据所述优先相位的绿灯延长时间、所述协调相位的后
    偏移时间、所述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长操作;所述优先相
    位的绿灯延长时间为所述公交车辆从发出所述优先请求的地点行驶到停止线的行程时间
    与所述优先相位的绿灯状态执行剩余时间之差;所述补偿相位为下一信号周期中与所述优
    先相位相同的相位,所述协调相位为在所述优先相位同一信号周期中的与其他交通路口中
    位于同一绿波带上的相位;

    若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状态为红灯状态,则确定所述优先相
    位的红灯时间是否满足红灯早断条件;若所述优先相位的红灯时间满足红灯早断条件,则
    确定所述协调相位的前偏移时间;根据所述协调相位的前偏移时间,对所述优先相位执行
    红灯早断操作;所述红灯早断条件为所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红
    灯状态执行的剩余时间小于等于所述公交车辆行驶到所述停止线时当前相位的绿灯状态
    的最大压缩时间。

    可选地,所述根据所述优先相位的绿灯延长时间、所述协调相位的后偏移时间、所
    述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长操作,包括:

    当所述优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将所述优先相位的绿灯时
    间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压缩所述优先相位的绿
    灯延长时间,将所述优先相位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动所述优先相
    位的绿灯延长时间且保持绿灯时间不变;所述第一阈值为所述协调相位的后偏移时间和所
    述补偿相位的相位压缩时间中的最小值;

    当所述优先相位的绿灯延长时间大于所述第一阈值且满足第一时间调整条件,则
    将所述优先相位的绿灯时间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时
    间压缩所述第一阈值,将所述协调相位的绿灯时间向后移动所述第一阈值,将所述优先相
    位与所述补偿相位之间的各相位的绿灯时间按照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余
    压缩时间,所述第一剩余压缩时间为所述优先相位的绿灯延长时间与所述第一阈值的差
    值;

    其中,所述第一时间调整条件为所述第一剩余压缩时间小于等于所述优先相位与
    所述协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,还包括:在对所述优先相位执行绿灯延长操作时,若信号周期为多环结
    构,则确定当前半环的半环绿灯延长时间、中间半环的半环后偏移时间、补偿半环的半环后
    偏移时间和补偿半环的半环压缩时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半环,所述补
    偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半环为所述当
    前半环与所述补偿半环之间的半环;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将所述当前半环中的
    所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的绿灯时间压缩所
    述半环绿灯延长时间,将所述中间半环的绿灯时间保持不变并向后移动所述半环绿灯延长
    时间;所述第二阈值为所述中间半环的半环后偏移时间、所述补偿半环的半环后偏移时间
    和所述补偿半环的半环压缩时间中的最小值;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,
    将所述当前半环中的所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半
    环的绿灯时间压缩所述第二阈值,将所述当前半环中除所述优先相位之外的各相位的绿灯
    时间和所述中间半环中的各相位的绿灯时间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,
    所述第二剩余压缩时间为所述半环绿灯延长时间与所述第二阈值的差值;

    其中,所述第二时间调整条件为所述第二剩余压缩时间小于等于所述当前半环中
    除所述优先相位之外的各相位以及所述中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,所述根据所述协调相位的前偏移时间,对所述优先相位执行红灯早断操
    作,包括:

    将所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间
    与协调相位的前偏移时间中的最小值,确定为所述优先相位的红灯早断时间;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述优先相位的红灯早断时间,将当前周期内所
    述优先相位的后续相位向前移动所述优先相位的红灯早断时间,将所述补偿相位的红灯时
    间增加所述优先相位的红灯早断时间。

    可选地,在对所述优先相位执行红灯早断操作时,若信号周期为多环结构,则确定
    当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时间,并
    将所述当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时
    间中的最小值确定为所述当前半环的半环红灯早断时间;所述当前半环为所述优先相位所
    在的半环,所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述
    中间半环为所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间
    保持不变并向前移动所述半环红灯早断时间,将所述补充半环的红灯时间延长所述半环红
    灯早断时间。

    可选地,若获取同一相位的公交车辆的优先请求为多个,则根据公交线路的优先
    级从所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优先级最高的公交车辆的优
    先请求,所述公交线路的优先级由公交车辆的线路类型和晚点状态确定。

    可选地,所述根据公交线路的优先级从所述同一相位的多个公交车辆的优先请求
    中确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,包括:

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早
    断操作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先
    请求的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定
    为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路
    优先级低于或等于所述绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将所述绿灯
    延长操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并
    在执行完所述绿灯延长操作的优先请求之后将所述红灯早断操作的优先请求的公交车辆
    的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    相应地,本发明实施例还提供了一种公交优先控制的装置,包括:

    获取单元,用于获取公交车辆的优先请求,所述公交车辆的优先请求包括优先相
    位;

    处理单元,用于若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态,确定所
    述优先相位的绿灯延长时间是否大于0,若所述优先相位的绿灯延长时间大于0,则确定协
    调相位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间,并根据所述优先相位的绿灯延长时间、所
    述协调相位的后偏移时间、所述补偿相位的相位压缩时间,对所述优先相位执行绿灯延长
    操作;所述优先相位的绿灯延长时间为所述公交车辆从发出所述优先请求的地点行驶到停
    止线的行程时间与所述优先相位的绿灯状态执行剩余时间之差;所述补偿相位为下一信号
    周期中与所述优先相位相同的相位,所述协调相位为在所述优先相位同一信号周期中的与
    其他交通路口中位于同一绿波带上的相位;若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状
    态为红灯状态,则确定所述优先相位的红灯时间是否满足红灯早断条件;若所述优先相位
    的红灯时间满足红灯早断条件,则确定所述协调相位的前偏移时间;根据所述协调相位的
    前偏移时间,对所述优先相位执行红灯早断操作;所述红灯早断条件为所述公交车辆行驶
    到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间小于等于所述公交车辆行驶到
    所述停止线时当前相位的绿灯状态的最大压缩时间。

    可选地,所述处理单元具体用于:

    当所述优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将所述优先相位的绿灯时
    间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压缩所述优先相位的绿
    灯延长时间,将所述优先相位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动所述优先相
    位的绿灯延长时间且保持绿灯时间不变;所述第一阈值为所述协调相位的后偏移时间和所
    述补偿相位的相位压缩时间中的最小值;

    当所述优先相位的绿灯延长时间大于所述第一阈值且满足第一时间调整条件,则
    将所述优先相位的绿灯时间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时
    间压缩所述第一阈值,将所述协调相位的绿灯时间向后移动所述第一阈值,将所述优先相
    位与所述补偿相位之间的各相位的绿灯时间按照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余
    压缩时间,所述第一剩余压缩时间为所述优先相位的绿灯延长时间与所述第一阈值的差
    值;

    其中,所述第一时间调整条件为所述第一剩余压缩时间小于等于所述优先相位与
    所述协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,所述处理单元还用于:

    在对所述优先相位执行绿灯延长操作时,若信号周期为多环结构,则确定当前半
    环的半环绿灯延长时间、中间半环的半环后偏移时间、补偿半环的半环后偏移时间和补偿
    半环的半环压缩时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半环,所述补偿半环为下一信
    号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半环为所述当前半环与所述补
    偿半环之间的半环;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将所述当前半环中的
    所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的绿灯时间压缩所
    述半环绿灯延长时间,将所述中间半环的绿灯时间保持不变并向后移动所述半环绿灯延长
    时间;所述第二阈值为所述中间半环的半环后偏移时间、所述补偿半环的半环后偏移时间
    和所述补偿半环的半环压缩时间中的最小值;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,
    将所述当前半环中的所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半
    环的绿灯时间压缩所述第二阈值,将所述当前半环中除所述优先相位之外的各相位的绿灯
    时间和所述中间半环中的各相位的绿灯时间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,
    所述第二剩余压缩时间为所述半环绿灯延长时间与所述第二阈值的差值;

    其中,所述第二时间调整条件为所述第二剩余压缩时间小于等于所述当前半环中
    除所述优先相位之外的各相位以及所述中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,所述处理单元具体用于:

    将所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间
    与协调相位的前偏移时间中的最小值,确定为所述优先相位的红灯早断时间;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述优先相位的红灯早断时间,将当前周期内所
    述优先相位的后续相位向前移动所述优先相位的红灯早断时间,将所述补偿相位的红灯时
    间增加所述优先相位的红灯早断时间。

    可选地,所述处理单元还用于:

    在对所述优先相位执行红灯早断操作时,若信号周期为多环结构,则确定当前半
    环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时间,并将所述
    当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前偏移时间中的
    最小值确定为所述当前半环的半环红灯早断时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半
    环,所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半
    环为所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间
    保持不变并向前移动所述半环红灯早断时间,将所述补充半环的红灯时间延长所述半环红
    灯早断时间。

    可选地,所述处理单元还用于:

    若获取同一相位的公交车辆的优先请求为多个,则根据公交线路的优先级从所述
    同一相位的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,所
    述公交线路的优先级由公交车辆的线路类型和晚点状态确定。

    可选地,所述处理单元具体用于:

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早
    断操作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先
    请求的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定
    为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路
    优先级低于或等于所述绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将所述绿灯
    延长操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并
    在执行完所述绿灯延长操作的优先请求之后将所述红灯早断操作的优先请求的公交车辆
    的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    本发明实施例表明,获取公交车辆的优先请求,若获取优先请求时优先相位的相
    位状态为绿灯状态,在确定优先相位的绿灯延长时间大于0时,根据优先相位的绿灯延长时
    间、协调相位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间,对优先相位执行绿灯延长操作,若
    在获取优先请求时优先相位的相位状态为红灯状态,在确定优先相位的红灯时间满足红灯
    早断条件时,根据协调相位的前偏移时间,对优先相位执行红灯早断操作。由于在执行绿灯
    延长操作或执行红灯早断操作时,考虑了协调相位的前、后偏移时间,因此可以在不影响绿
    波效果的基础上提高公交优先力度。同时,通过对优先相位进行时间补偿,减少了非优先相
    位时间的损失,可以有效降低公交优先控制对社会车辆通行效益的影响。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
    用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本
    领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
    的附图。

    图1为本发明实施例提供的一种信号周期的环结构的示意图;

    图2为本发明实施例提供的一种信号周期的多环结构的示意图;

    图3为本发明实施例提供的一种公交优先控制的方法的流程示意图;

    图4为本发明实施例提供的一种相位压缩时间和相位延长时间的示意图;

    图5为本发明实施例提供的一种协调相位的前偏移时间和后偏移时间的示意图;

    图6a至图6c为本发明实施例提供的一种绿灯延长操作的流程示意图;

    图7为本发明实施例提供的一种半环前偏移时间的示意图;

    图8为本发明实施例提供的一种半环后偏移时间的示意图;

    图9a为本发明实施例提供的一种半环压缩时间的示意图;

    图9b为本发明实施例提供的一种基于图9a的半环调整的示意图;

    图10为本发明实施例提供的一种公交优先控制的方法的流程示意图;

    图11为本发明实施例提供的一种公交优先控制的装置的结构示意图。

    具体实施方式

    为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进
    一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施
    例?;诒痉⒚髦械氖凳├?,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的
    所有其它实施例,都属于本发明?;さ姆段?。

    在本发明实施例中,需要对公交优先控制中的相关概念进行说明。

    1)环

    如图1所示,环是指一个周期内车流绿灯连续显示的灯色组合。相位1、2、3和4就构
    成一个环,同理交叉口排除右转车流后的8股车流可构成两个环,如果考虑公交车流、行人
    流则可以有3个或者4个环。

    在有多个环的情况下,交叉口的信号配时方案若根据各环流量计算会得到不同配
    时方案,因而将所有环中所需周期最大的环称为关键环,信号配时参数主要根据关键环的
    交通状态确定。

    2)相位屏障(barrier)

    如图2所示,相位屏障是指所有环的某一相位绿灯都必须结束的时刻,在相位屏障
    左边,不管哪个环的车流绿灯终止时刻都不能大于相位屏障,同理,在相位屏障右边,不管
    哪个环的车流绿灯开始时刻都不能小于相位屏障。

    从图2中可知各环在两个相位屏障之间的绿灯时间是相同的,将两个相位屏障间
    车流的连续灯色称为半环。一个周期有两个半环构成,即左半环和右半环。半环绿灯时间可
    根据实际交通状态调整,但若关键环调整了各相位绿灯时间,则其它环也必须做相应调整,
    才能保证绿灯结束时刻在相位屏障处是对齐的。在本发明实施例中,使用了三种半环,分别
    是当前半环、中间半环和补偿半环,其中,当前半环为优先相位所在的半环,补偿半环为下
    一信号周期中与优先相位相同的相位所在的半环,中间半环为当前半环与补偿半环之间的
    半环。

    基于上述描述,图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种公交优先控制的方
    法的流程,该流程可以由公交优先控制的装置执行,该装置可以位于信号机内,也可以是该
    信号机。

    如图3所示,该流程具体步骤包括:

    步骤301,获取公交车辆的优先请求。

    公交车辆的优先请求包括优先相位,当信号机接收到公交车辆进入路口的优先请
    求时,若公交车辆行驶到停止线的时刻介于优先相位的最小绿灯时间和最大绿灯时间之
    间,则说明该公交车辆的优先请求有效。

    步骤302,判断获取优先请求时优先相位的相位状态是否为绿灯状态,若是,则转
    入步骤303,若否,则转入步骤307。

    为了保证在当前时刻只响应一辆公交车辆的优先请求,若获取同一相位的公交车
    辆的优先请求为多个,则根据公交线路的优先级从同一相位的多个公交车辆的优先请求中
    确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,该公交线路的优先级由公交车辆的线路类
    型和晚点状态确定。根据公交车线路类型(普通公交、BRT、有轨电车等)和是否晚点(晚点、
    非晚点)设定不同的优先级,优先级别为1-N自然数,数值越大,优先级越高。

    具体的,若确定同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,
    则将公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的
    优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    若确定同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将公交
    线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求或将
    多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车辆的优先请求
    确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    若确定同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早断操
    作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先请求
    的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优
    先级最高的公交车辆的优先请求。在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级低
    于或等于绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将绿灯延长操作的优先请
    求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并在执行完绿灯延长
    操作的优先请求之后将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最
    高的公交车辆的优先请求。

    获取优先请求时优先相位的相位状态可以是红灯状态,也可以是绿灯状态,若为
    红灯状态,需要确定是否执行红灯早断操作,若为绿灯状态,需要确定是否可以执行绿灯延
    长操作。

    步骤303,确定优先相位的绿灯延长时间是否大于0,若是,则转入步骤304,若否,
    则转入步骤306。

    优先相位的绿灯延长时间为公交车辆从发出优先请求的地点行驶到停止线的行
    程时间与优先相位的绿灯状态执行剩余时间之差。当优先相位的绿灯延长时间大于0时,意
    味着公交车辆需要延长时间才能通过路口。在优先相位的绿灯延长时间不大于0时,意味着
    公交车辆在正常绿灯时间内可以通过路口,无需进行控制。

    步骤304,确定协调相位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间。

    补偿相位为下一信号周期中与优先相位相同的相位,如图2所示,相位1为优先相
    位,则补偿相位为下一信号周期中的相位1。协调相位为在优先相位同一信号周期中的与其
    他交通路口中位于同一绿波带上的相位。如图2中的相位3,若该相位3与其上游路口或下游
    路口的相同相位位于同一绿波带上,则该相位3为协调相位。

    在本发明实施例中,相位的相位压缩时间可以为相位的绿灯时间与相位的最小绿
    灯时间之差,相位的相位延长时间可以为相位的最大绿灯时间与相位的绿灯时间的之差。

    如图4所示,相位的相位压缩时间ts和相位延长时间te,其中,相位的绿灯时间为g,
    相位的最小绿灯时间为gmin,相位的最大绿灯时间为gmax,相位的相位压缩时间和相位延长
    时间计算示例如下:

    某一相位绿灯时间50s,配置最小绿30s,最大绿60s,则相位压缩时间为50-30=
    20s,相位延长时间为60-50=10s。

    通常情况下,在绿波带方案优化配置中,绿波带的开始、结束时刻与协调相位的开
    始、结束时刻并不完全一致,存在一定的可调整时间,因此在本发明实施例中需要确定协调
    相位的前偏移时间和后偏移时间。

    如图5所示,协调相位的前偏移时间为在保证协调相位绿波带宽不变的前提下,协
    调相位结束时刻可提前结束的时间ta,p。协调相位的后偏移时间为在保证协调相位的绿波
    带宽不变的前提下,协调相位开始时刻可延迟启亮的时间tm,p。比如:某一相位绿灯时间
    80s,绿波带位于第20s-65s区段内,则相位前偏移时间为80-65=15s,相位后偏移时间为
    20s。图5示例性的示出了在实际路况中存在绿波带时,协调相位的前偏移时间和后偏移时
    间。

    步骤305,根据优先相位的绿灯延长时间、协调相位的后偏移时间、补偿相位的相
    位压缩时间,对优先相位执行绿灯延长操作。

    当优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将优先相位的绿灯时间延长优
    先相位的绿灯延长时间,将补偿相位的绿灯时间压缩优先相位的绿灯延长时间,将优先相
    位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动优先相位的绿灯延长时间且保持绿灯
    时间不变。该第一阈值为协调相位的后偏移时间和补偿相位的相位压缩时间中的最小值。

    当优先相位的绿灯延长时间大于第一阈值且满足第一时间调整条件,则将优先相
    位的绿灯时间延长优先相位的绿灯延长时间,将补偿相位的绿灯时间压缩第一阈值,将协
    调相位的绿灯时间向后移动第一阈值,将优先相位与补偿相位之间的各相位的绿灯时间按
    照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余压缩时间,第一剩余压缩时间为优先相位的绿灯
    延长时间与第一阈值的差值。其中,第一时间调整条件为第一剩余压缩时间小于等于优先
    相位与协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。

    图6a到图6c示出了对优先相位执行绿灯延长操作的流程,在图6a中,每个相位的
    绿灯时间为40s,其中,最小绿灯时间为30s,相位的前偏移时间为10s,后偏移时间为10s。在
    图6b中,若相位1延长8s,即相位1的绿灯延长时间为8s,则相位2后移8s,相位3后移8s,相位
    4后移8s,下一信号周期的相位1压缩8s。在图6c中,若相位1延长12s,由于相位1的绿灯延长
    时间12s大于补偿相位的相位压缩时间10s,因此,将相位2压缩2s并后移12s,相位3后移
    10s,相位4后移10s,下一周期的相位1压缩10s。

    由于同一信号周期中存在多环结构,因此,若获取优先请求时优先相位的相位状
    态为绿灯状态且同一信号周期中设有相位屏障,则确定当前半环的半环绿灯延长时间、中
    间半环的半环后偏移时间、补偿半环的半环后偏移时间和补偿半环的半环压缩时间。其中,
    当前半环为优先相位所在的半环,补偿半环为下一信号周期中与优先相位相同的相位所在
    的半环,中间半环为当前半环与补偿半环之间的半环。

    当当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将当前半环中的优先相位
    的绿灯时间延长半环绿灯延长时间,将补偿半环的绿灯时间压缩半环绿灯延长时间,将中
    间半环的绿灯时间保持不变并向后移动半环绿灯延长时间。第二阈值为中间半环的半环后
    偏移时间、补偿半环的半环后偏移时间和补偿半环的半环压缩时间中的最小值。

    当当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,将当
    前半环中的优先相位的绿灯时间延长半环绿灯延长时间,将补偿半环的绿灯时间压缩第二
    阈值,将当前半环中除优先相位之外的各相位的绿灯时间和中间半环中的各相位的绿灯时
    间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,第二剩余压缩时间为半环绿灯延长时间与
    第二阈值的差值。其中,第二时间调整条件为第二剩余压缩时间小于等于当前半环中除优
    先相位之外的各相位以及中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。

    举例来说,如图7所示的半环的前偏移时间,由于半环中存在协调相位,协调相位
    的前偏移时间为20s,该协调相位所在半环可以向前偏移20s,可以理解为是半环中所有相
    位时刻整体向前移20s。如图8所示的半环的后偏移时间,协调相位的后偏移时间为20s,该
    协调相位所在半环可以向后偏移20s,可以理解为是半环中所有相位整体向后移20s。

    如图9a所示的半环的半环压缩时间,相位1的相位压缩时间为:50-40=10s,相位3
    的相位压缩时间为:50-35=15s,相位6的相位压缩时间为:30-25=5s,相位7的相位压缩时
    间:70-45=25s。则环1的相位压缩时间为:10+15=25s,环2的相位压缩时间为:5+25=30s,
    半环的半环压缩时间为min{25,30}=25s。在本发明实施例中,相位压缩时间均指最大压缩
    时间。按照最大压缩时间压缩25s后,半环可调整为如图9b所示,其中相位7不需要全部压
    缩,所以相位7的最小绿灯时间还剩余5s。

    步骤306,调整优先相位的最小绿灯时间的结束时刻至公交车辆到达停止线的时
    刻。

    步骤307,确定优先相位的红灯时间是否满足红灯早断条件,若是,则转入步骤
    308,若否,则转入步骤310。

    若获取优先请求时优先相位的相位状态为红灯状态,则确定优先相位的红灯时间
    是否满足红灯早断条件。该红灯早断条件为公交车辆行驶到停止线时优先相位的红灯状态
    执行的剩余时间小于等于公交车辆行驶到停止线时当前相位的绿灯状态的最大压缩时间。

    步骤308,确定协调相位的前偏移时间。

    若优先相位的红灯时间满足红灯早断条件,则确定协调相位的前偏移时间。具体
    的确定方式已在上述实施例中描述,不再赘述。

    步骤309,根据协调相位的前偏移时间,对优先相位执行红灯早断操作。

    具体的,将公交车辆行驶到停止线时优先相位的红灯状态执行的剩余时间与协调
    相位的前偏移时间中的最小值,确定为优先相位的红灯早断时间。将优先相位的红灯时间
    压缩优先相位的红灯早断时间,将当前周期内优先相位的后续相位向前移动优先相位的红
    灯早断时间,将补偿相位的红灯时间增加优先相位的红灯早断时间。

    若获取优先请求时优先相位的相位状态为红灯状态且同一信号周期中设有相位
    屏障,则确定当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环前
    偏移时间,并将当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环的半环
    前偏移时间中的最小值确定为当前半环的半环红灯早断时间。将优先相位的红灯时间压缩
    半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间保持不变并向前移动半环红灯早断时间,将补
    充半环的红灯时间延长半环红灯早断时间。

    步骤310,不执行优先控制。

    为了更好的解释本发明实施例,下面将通过具体的实施方式来描述公交优先控制
    的流程。

    如图10所示,该流程的具体步骤包括:

    步骤1001,读取优先请求以及各相位/半环的调整状态参数。

    信号机接收车辆进入路口的优先请求,并根据当前相位状态对优先请求的有效性
    进行判别,判别过程如下:

    (1)优先相位为绿灯

    每个相位配置公交最小绿灯时间和公交最大绿灯时间,其中,公交最小绿灯时间
    为保证与公交车同放的社会车辆通行效益的最短相位绿灯时间,公交最大绿灯时间为对当
    前相位进行延长处理后的最长相位绿灯时间。信号机根据优先请求时刻及车辆行驶时间计
    算车辆到达停止线的时刻:

    若公交车到达停止线时刻早于公交最小绿灯时间的结束时刻,说明公交车可以在
    公交最小绿灯时间内通过路口,该优先请求无效。

    若公交车到达停止线时刻晚于公交最大绿灯时间的结束时刻,说明即使通过绿灯
    延长控制也无法实现公交车不停车通过路口,该优先请求无效。

    除上述两种情形之外,即公交车到达停止线时刻介于公交最小绿灯时间和公交最
    大绿灯时间之间,则优先请求有效。同时计算绿灯延长时间tE,计算方式如下:

    tE=车辆到达停止线的行程时间-相位剩余时间

    当tE≤0时,意味着公交车在正常绿灯时间内可以通过路口。

    当tE>0时,意味着绿灯需要延长时间公交车才能通过路口。

    (2)优先相位为红灯

    当优先相位为红灯时,所有的优先请求均为有效请求。

    根据公交车线路类型(普通公交、BRT、有轨电车等)和是否晚点(晚点、非晚点)设
    定不同的优先级,优先级别为1-N自然数,数值越大,优先级越高。当路口有多辆公交车同时
    进行公交优先请求且请求有效时,根据线路优先级对优先请求进行冲突处理,保证在当前
    时刻只响应一辆公交车的优先请求。本专利所采用的优先冲突处理原则如下:

    1、绿灯延长优先冲突:

    ①若不同优先级的公交车在绿灯期间同时到达,则响应优先级最高的公交车的优
    先请求并执行绿灯延长控制;

    ②若在前一辆公交车绿灯延长过程中有新的优先请求,则根据请求时间先后顺序
    依次响应并执行绿灯延长控制。

    2、红灯早断优先冲突:不同优先级的公交车在红灯期间到达,响应具有最高优先
    级的公交车的优先请求并执行红灯早断控制。

    3、当前相位有绿灯延长请求,后续相位有红灯早断请求时:

    ①若红灯早断请求车辆优先级高于当前绿灯延长车辆优先级,不执行当前相位的
    绿灯延长请求;

    ②若红灯早断请求的公交车的优先级比当前绿灯延长的公交车的优先级低或相
    同,则顺序执行,即保留红灯早断请求,执行完当前相位的绿灯延长后执行红灯早断。

    上述相位可调整状态参数主要包括:相位压缩时间和相位延长时间,对于协调相
    位,还包括协调相位前偏移时间和后偏移时间。具体计算如下:

    相位压缩时间:相位的绿灯时间与相位的最小绿时间之差,如公式(1)所示。

    ts=g-gmin…………………………(1)

    其中,ts为相位的相位压缩时间,g为相位的绿灯时间,gmin为相位的最小绿灯时
    间。

    相位延长时间:相位的最大绿时间与相位的绿灯时间之差,如公式(2)所示。

    te=gmax-g…………………………(2)

    其中,te相位的相位延长时间,gmax为相位的最大绿灯时间,g为相位的绿灯时间。

    通常情况下,在绿波方案优化配置中,绿波带开始、结束时刻与协调相位的开始、
    结束时刻并不完全一致,存在一定的可调整时间。本发明实施例将协调相位的可调整时间
    定义为前偏移时间和后偏移时间,参数说明如下:

    协调相位的前偏移时间:在保证协调相位绿波带宽不变的前提下,协调相位的绿
    灯时间的结束时刻可提前结束的时间ta,p。

    ta,p=协调相位结束时刻-绿波带宽结束时刻……………(3)

    则协调相位的相位压缩时间为ts,p=min{g-gmin,ta,p}。

    协调相位的后偏移时间:在保证协调相位绿波带宽不变的前提下,协调相位的绿
    灯时间的开始时刻可延迟启亮的时间tm,p。

    tm,p=绿波带宽开始时刻-协调相位开始时刻……………(4)

    选择以当前相位所在半环结束时刻为起始点的一个完整周期为对象,根据相位屏
    障位置分为当前半环、中间半环和补偿半环。其中,当前半环为优先时刻正在执行的半环;
    中间半环为当前周期内下一半环;补偿半环为下一周期优先相位所在半环。

    根据协调相位的后偏移时间和各相位的相位压缩时间计算各个半环的前偏移时
    间ta,b、后偏移时间tm,b和压缩时间ts,b。

    半环前偏移时间:即半环中各相位整体可迁移时间,为半环内协调相位的前偏移
    时间最小值。

    半环后偏移时间:即半环相位整体可后移的时间,为半环内协调相位的后偏移时
    间最小值。

    半环压缩时间:半环可压缩相位压缩时间之和的最小值,若存在协调相位,各个半
    环的压缩相位规定如下:

    当前半环:协调相位之后相位为压缩相位;

    中间半环:协调相位之前相位为压缩相位;

    补偿半环:半环内所有相位均为压缩相位。

    步骤1002,判断优先相位是否为绿灯,若是,则转入步骤1003,若是,则转入步骤
    1006。

    步骤1003,判断绿灯延长时间tE是否大于0,若是,则转入步骤1004,若否,则转入
    步骤1005。

    步骤1004,调整优先相位的最小绿灯时间的结束时刻至公交车辆的到达时刻。

    若公交车到达停止线时刻晚于公交最小绿灯时间的结束时刻,且早于正常绿灯时
    间的结束时刻,即实际相位延长时间为负值,tE≤0,则调整优先相位的最小绿灯时间的结
    束时刻至公交车到达停止线时刻。

    步骤1005,执行绿灯延长操作。

    若公交车到达停止线时刻晚于正常绿灯时间的结束时刻,即实际延长时间为正
    值,tE>0,则执行绿灯延长控制操作。

    单环结构时

    (1)计算补偿相位的相位压缩时间ts,c,协调相位的后偏移时间tm,p。绿灯延长时间
    为tE。

    (2)优先相位的时间调整。

    1、若tE≤min(tm,p,ts,c),则优先相位延长tE,补偿相位压缩tE,优先相位与补偿相
    位之间的各相位的绿灯时长不变,后移tE;

    2、若tE>min(tm,p,ts,c),且tE-min(tm,p,ts,c)≤∑ts,j,其中∑ts,j为优先相位与协
    调相位之间可压缩相位的相位压缩时间之和,则优先相位延长tE,补偿相位压缩min(tm,p,
    ts,c),协调相位后移min(tm,p,ts,c),优先相位与协调相位之间相位按压缩时间比分配剩余
    压缩时间tE-min(tm,p,ts,c)。

    3、若tE-min(tm,p,ts,c)>∑ts,j,操作执行失败,保持原方案不变。

    多环结构时

    (1)计算各个半环的调整时间,包括半环压缩时间和半环后偏移时间。

    (2)计算当前半环延长时间tE,b1

    1、在当前半环中,优先相位同环无协调相位,tE,b1=tE。

    2、在当前半环中,优先相位同环有协调相位:

    若相位延长时间满足当前半环压缩条件,即tE≤tm,b1+∑ts,j,计算当前半环的延长
    时间:tE,b1=min(tm,b1,tE)。其中,∑ts,j为优先相位与同环未执行的协调相位之间所有相位
    的压缩时间之和;

    若相位延长时间不满足当前半环压缩条件,算法执行失败。

    (3)半环时间调整

    1、若半环延长时间小于或等于中间半环偏移量tm,b2、补偿半环偏移量tm,b3与补偿
    半环压缩量ts,b3的最小值,即tE,b1≤min(tm,b2,ts,b3,tm,b3),补偿半环全部压缩优先半环延长
    量。

    当前半环延长时间tE,b1,中间半环各相位的绿灯时间不变整体后移tE,b1,补偿半环
    压缩tE,b1。

    2、若半环延长时间小于或等于中间半环偏移量tm,b2、补偿半环偏移量tm,b3与补偿
    半环压缩量ts,b3的最小值,即tE,b1>min(tm,b2,ts,b3,tm,b3),补偿半环最大程度压缩优先半环
    延长时间,剩余在优先半环和中间半环压缩。

    补偿半环压缩时间ts,b3=min(tm,b2,ts,b3,tm,b3),剩余压缩时间为tre=tE,b1-ts,b3。

    ①若剩余压缩时间可以在当前半环和中间半环中压缩,即tre≤ts,b1+ts,b2,则当前
    半环和中间半环按可压缩时间比分配tre;

    当前半环压缩时间:当前半环的调整时间为:tE-ts,b1,即
    优先相位所在半环之后的各相位压缩ts,1,其他环延长tE-ts,b1。

    中间半环压缩时间:ts,b2=tre-ts,b1,各相位按可压缩时间比分配压缩时间。

    ②若剩余压缩时间无法在当前半环和中间半环中压缩,tre>ts,b1+ts,b2,操作执行
    失败。

    (4)半环内各相位时间调整

    优先半环:优先相位延长,同环后续其他相位按压缩时间比例分配压缩时间;其他
    环相位按绿信比分配半环延长时间;

    中间半环:按压缩时间比例分配压缩时间;

    补偿半环:补偿相位按最大压缩时间压缩,半环内其他相位按压缩时间比例分配
    压缩时间。

    步骤1006,判断是否满足相位压缩条件,若是,则转入步骤1007,若否,则结束流
    程。

    步骤1007,执行红灯早断操作。

    若当前相位满足相位压缩条件,执行红灯早断控制操作。

    单环结构时

    (1)计算当前相位的剩余压缩时间ts,c=min(g-gmin,tr,c),其中,tr,c为当前相位剩
    余时间,g-gmin为相位压缩时间。

    (2)计算相位早断时间ts1=min(ts,c,ta,p),其中ts,c为当前相位的剩余压缩时间,
    ta,p为协调相位的前偏移时间。

    (3)执行红灯早断控制,当前相位压缩ts1,下一相位提前启亮ts1,下一相位及后续
    相位绿信比不变,整体前移ts1,下周期压缩相位补偿ts1。

    2、多环结构

    (1)计算各个半环的前偏移时间。

    (2)计算相位早断时间ts2=min(ts,b1,ta,b2,ta,b3),其中ts,b1为当前半环的压缩时
    间,ta,b2为中间半环前偏移时间,ta,b3为补偿半环的前偏移时间。

    (3)执行早断控制,当前半环压缩ts2,中间半环各相位绿灯时间不变,整体前移
    ts2,补偿半环延长ts2。

    (4)半环内各相位时间调整如下:

    当前半环:当前相位压缩ts2,后续相位前移,其他环按压缩比分配ts2;

    中间半环:整体前移ts2,各相位绿信比不变;

    补偿半环:延长ts2,各相位补偿时间与当前半环的压缩时间相同。

    步骤1008,更新各相位的绿灯时间。

    上述实施例表明,通过获取公交车辆的优先请求,若获取优先请求时优先相位的
    相位状态为绿灯状态,在确定优先相位的绿灯延长时间大于0时,根据优先相位的绿灯延长
    时间、协调相位的后偏移时间、补偿相位的相位压缩时间,对优先相位执行绿灯延长操作,
    若在获取优先请求时优先相位的相位状态为红灯状态,在确定优先相位的红灯时间满足红
    灯早断条件时,根据协调相位的前偏移时间,对优先相位执行红灯早断操作。由于在执行绿
    灯延长操作或执行红灯早断操作时,考虑了协调相位的后偏移时间和补偿相位的相位压缩
    时间,可以在不影响协调相位的绿波带的情况下进行公交优先控制,并通过补偿相位的时
    间补偿,使得在执行绿灯延长操作之后不会影响其它相位的绿灯时间的执行,提高了公交
    优先控制的效率。

    基于相同的技术构思,图11示出了本发明实施例提供的一种公交优先控制的装
    置,该装置可以执行公交优先控制的流程,该装置可以位于信号机内,也可以是该信号机。

    如图11所示,该装置具体包括:

    获取单元1101,用于获取公交车辆的优先请求,所述公交车辆的优先请求包括优
    先相位;

    处理单元1102,用于若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态,确
    定所述优先相位的绿灯延长时间,所述优先相位的绿灯延长时间为所述公交车辆从发出所
    述优先请求的地点行驶到停止线的行程时间与所述优先相位的绿灯状态执行剩余时间之
    差;以及若所述优先相位的绿灯延长时间大于0,则确定协调相位的后偏移时间、补偿相位
    的相位压缩时间,所述补偿相位为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位,所述协调
    相位为在所述优先相位同一信号周期中的与其他交通路口中位于同一绿波带上的相位;根
    据所述优先相位的绿灯延长时间、所述协调相位的后偏移时间、所述补偿相位的相位压缩
    时间,对所述优先相位执行绿灯延长操作。

    可选地,所述处理单元1102具体用于:

    当所述优先相位的绿灯延长时间小于等于第一阈值时,将所述优先相位的绿灯时
    间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时间压缩所述优先相位的绿
    灯延长时间,将所述优先相位同一信号周期中的其他相位的绿灯时间向后移动所述优先相
    位的绿灯延长时间且保持绿灯时间不变;所述第一阈值为所述协调相位的后偏移时间和所
    述补偿相位的相位压缩时间中的最小值;

    当所述优先相位的绿灯延长时间大于所述第一阈值且满足第一时间调整条件,则
    将所述优先相位的绿灯时间延长所述优先相位的绿灯延长时间,将所述补偿相位的绿灯时
    间压缩所述第一阈值,将所述协调相位的绿灯时间向后移动所述第一阈值,将所述优先相
    位与所述补偿相位之间的各相位的绿灯时间按照各相位的相位压缩时间比分配第一剩余
    压缩时间,所述第一剩余压缩时间为所述优先相位的绿灯延长时间与所述第一阈值的差
    值;

    其中,所述第一时间调整条件为所述第一剩余压缩时间小于等于所述优先相位与
    所述协调相位之间各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,所述处理单元1102还用于:

    若获取优先请求时所述优先相位的相位状态为绿灯状态且同一信号周期中设有
    相位屏障,则确定当前半环的半环绿灯延长时间、中间半环的半环后偏移时间、补偿半环的
    半环后偏移时间和补偿半环的半环压缩时间;所述当前半环为所述优先相位所在的半环,
    所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的相位所在的半环,所述中间半环为
    所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间小于等于第二阈值时,将所述当前半环中的
    所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半环的绿灯时间压缩所
    述半环绿灯延长时间,将所述中间半环的绿灯时间保持不变并向后移动所述半环绿灯延长
    时间;所述第二阈值为所述中间半环的半环后偏移时间、所述补偿半环的半环后偏移时间
    和所述补偿半环的半环压缩时间中的最小值;

    当所述当前半环的半环绿灯延长时间大于第二阈值且满足第二时间调整条件时,
    将所述当前半环中的所述优先相位的绿灯时间延长所述半环绿灯延长时间,将所述补偿半
    环的绿灯时间压缩所述第二阈值,将所述当前半环中除所述优先相位之外的各相位的绿灯
    时间和所述中间半环中的各相位的绿灯时间按照相位压缩时间比压缩第二剩余压缩时间,
    所述第二剩余压缩时间为所述半环绿灯延长时间与所述第二阈值的差值;

    其中,所述第二时间调整条件为所述第二剩余压缩时间小于等于所述当前半环中
    除所述优先相位之外的各相位以及所述中间半环中的各相位的相位压缩时间之和。

    可选地,所述处理单元1102还用于:

    若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状态为红灯状态,则确定所述优先相
    位的红灯时间是否满足红灯早断条件;所述红灯早断条件为所述公交车辆行驶到所述停止
    线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间小于等于所述公交车辆行驶到所述停止线
    时当前相位的绿灯状态的最大压缩时间;

    若所述优先相位的红灯时间满足红灯早断条件,则确定所述协调相位的前偏移时
    间,并将所述公交车辆行驶到所述停止线时所述优先相位的红灯状态执行的剩余时间与协
    调相位的前偏移时间中的最小值,确定为所述优先相位的红灯早断时间;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述优先相位的红灯早断时间,将当前周期内所
    述优先相位的后续相位向前移动所述优先相位的红灯早断时间,将所述补偿相位的红灯时
    间增加所述优先相位的红灯早断时间。

    可选地,所述处理单元1102还用于:

    若所述获取优先请求时所述优先相位的相位状态为红灯状态且同一信号周期中
    设有相位屏障,则确定当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补偿半环
    的半环前偏移时间,并将所述当前半环的相位压缩时间、中间半环的半环前偏移时间和补
    偿半环的半环前偏移时间中的最小值确定为所述当前半环的半环红灯早断时间;所述当前
    半环为所述优先相位所在的半环,所述补偿半环为下一信号周期中与所述优先相位相同的
    相位所在的半环,所述中间半环为所述当前半环与所述补偿半环之间的半环;

    将所述优先相位的红灯时间压缩所述半环红灯早断时间,将中间半环的绿灯时间
    保持不变并向前移动所述半环红灯早断时间,将所述补充半环的红灯时间延长所述半环红
    灯早断时间。

    可选地,所述处理单元1102还用于:

    若获取同一相位的公交车辆的优先请求为多个,则根据公交线路的优先级从所述
    同一相位的多个公交车辆的优先请求中确定出一个优先级最高的公交车辆的优先请求,所
    述公交线路的优先级由公交车辆的线路类型和晚点状态确定。

    可选地,所述处理单元1102具体用于:

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行绿灯延长操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求为多个执行红灯早断操作,则将
    公交线路的优先级最高的公交车辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先
    请求或将所述多个同一相位的公交车辆的优先请求的请求时间中请求时间最早的公交车
    辆的优先请求确定为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;

    若确定所述同一相位的多个公交车辆的优先请求中包括绿灯延长操作和红灯早
    断操作,则在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路优先级高于绿灯延长操作的优先
    请求的公交车辆的线路优先级时,将红灯早断操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定
    为所述优先级最高的公交车辆的优先请求;在红灯早断操作的优先请求的公交车辆的线路
    优先级低于或等于所述绿灯延长操作的优先请求的公交车辆的线路优先级时,将所述绿灯
    延长操作的优先请求的公交车辆的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求,并
    在执行完所述绿灯延长操作的优先请求之后将所述红灯早断操作的优先请求的公交车辆
    的优先请求确定为优先级最高的公交车辆的优先请求。

    本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
    图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
    程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合??商峁┱庑┘扑慊绦?br />指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
    生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
    现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

    这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
    定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
    令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
    多个方框中指定的功能。

    这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计
    算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或
    其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
    个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

    尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造
    性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优
    选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

    显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
    神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
    之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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