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摘 要 基于对国内外信号优先问题研究，率先提出以BRT交叉口信号为基础的系统结构。借助于功能强大的VISSIM仿真软件，进行仿真分析，根据仿真结果，来实现公交优先。
关键词 VISSIM仿真；信号优先；BRT
中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0018-01
对于快速公交系统而言，其英文名为Bus Rapid Transit，也称之为BRT，该系统综合运用了先进的运营管理、智能的交通系统以及公交技术，具有快捷、迅速、准时的特征。然而道路交叉口技术的相对滞后，在一定程度上阻碍了城市交通的发展，在交叉口，由于存在信号阻滞，使得车流频繁出现延误。BRT系统凭借着优越的性能和功能在解决车辆延迟和晚点方面起到了非常重要的作用，所以，在实际工程中，以BRT为基础的优先系统具有非常重要的实践价值与理论意义。
1 国内外研究现状
提出了随机延误模型，该模型优化目的是人均延误最小，从而非常适用于公交车速快、车辆数量多的城市交通状况。创造除了一种智能控制系统，该系统涵盖如下3个方面。
1）公交优先手段的执行和选取。
2）优先权判别。
3）预测停止线时刻，特别是在交叉口。
我国理论研究相对较晚，关于公交优先技术，直到新世纪之后才有学者陆续对公交优先技术展开系统性的研究。
杨晓光等学者所提出的线性规划模型利用了系统最优原则，并且优化目标是为了达到总延误最小，这是一种以公交优先为基础的信号确定技术。
关伟等学者所提出的优先控制策略是以公交车发车时间与交通量为研究对象，从而对公交车发车间隔阀值与交通流量进行确定。
除此之外，陈光勤借助于公交车定位技术，来对公交车行驶到停车线的时刻进行准确预测，按照行驶到下游站点所需时间来对城市公交跳过相位与插入相位等信号作出优先决策，从而达到城市公交优化的目的。
2 系统结构设计
快速公交系统要想充分发挥出作用，必须要现场信号控制系统、交通信号控制系统和BRT调度中心有效配合，只有这样，才能完成交叉口信号灯和公交车辆的完美联动。快速公交系统具有如下流程。
1）车辆将GPS信号传输到城市车辆调度中心。
2）在优先处理模块中完成一系列处理。
3）在控制软件Optimus的协助下，把控制信息发送到交叉口信号控制器中；四是由路口控制器来完成后续操作。
借助于交叉口信号控制与RFID技术的有机结合，从而达到公交优先的目的，使得拥有权限的公交车能够实现优先通过。相应的公交车信息输入到电子标签之中，一旦公交车行使到这一道路交叉口时，安装在路边的天线就会自动感应到这一公交车，并将信息传输到信号机中，还必须与城市总调度中心实现集中协调和数据交互，从而最大限度地降低公交车等待时间，确保公交车按时、按点入站。对于系统联网控制而言，其主要目的就是对车辆的发出和驶入时间进行统一协调，从而确保所有的公交车都能够实现准时发车和入站。
公交优先技术采用系统联网控制，那么彼此综合考虑如下两个条件。
1）交通控制中心。
2）城市公交调度中心，且这两个条件是不能分离的。
除此之外，公交优先的实施必须从交通控制中心和城市公交调度中心及时接收到有用的信息，并传输到信号机中，只有充分考虑到实际交通情况之后，才能够发送公交优先命令，按照内部算法来进行正确的判断：关于是否实施公交优先，处理模块必须对实际路面信息进行系统性、综合性处理，若道路车流量非常之大，甚至出现拥堵现象，那么控制中心和调度中心则不会发送公交优先命令，如果发送，极可能造成道路更加堵塞，因此，到出现交通事故、道路维修、车流量较大的情况下时，处理模块是不支持公交优先的。
当设计城市道路交叉口信号配时，必须综合考虑如下因素：行人过街、交叉角视线、车流量、交叉口车道数目、交通条件以及交叉口构造等，根据上述因素来选择合适的配时方案，不能够影响交通。
设计信号配时具有如下流程。
1）对城市道路交叉口所具有的交通量进行详细调查，从而对设计交通量做到心中有数。
2）对设计相位方案和进口道渠方案进行确定。
3）对进口道做能容纳的饱和流量进行计算。
4）通过对各个相位流量之比进行计算，得出其与0.9的关系，如果≤0.9则符合条件，即可对绿信比、有效绿灯时间以及信号周期进行计算。
5）对各个相位绿灯时间进行计算，如果绿灯时间达到车辆最小绿灯以及行人最小绿灯的条件，就对信号配时方案进行选取，不然就必须对方案进行重新选择。
3 系统仿真验证
在信号设计中，本文仿真所用的软件为VISSIM软件，采取人均延误和车均延误差异性评价方法。先对仿真对象进行确定，将城市道路图准确绘制出来，通过数据调查，构建出一套完整的仿真路网模型。然后按照数据信息来对期望车速和交通构成进行定义。借助于信号设计方法来设置信号配时状况，再完成交通仿真。
通过仿真评价能够得出如下结论。
1）在对相位进行设计时，以客流量大小为依据的方法大大降低了交叉口人均延误，便于测量。
2）在参数优化方面，相对车总延误策略而言，以人总延误最小为基础的策略的人均延误要小的多。除此之外，在信号配时和相位设计上都统一选取以公交优先为基础的方法，所取得的优先效果要比单方面使用好得多。
4 结论
本文深入研究了BRT在城市道路信号优先控制特别是交叉口控制系统中的作用，并对传统信号配时计算与交叉口相位设计进行了分析，提出以公交优先为基础的信号配时与相位设计方案，并使用VISSIM进行仿真并建立相应的模型，这对提高Bus Rapid Transit车辆准点率具有重要的现实意义。
基金项目
黑龙江省教育厅科学技术研究（指导）项目资助（项目编号：12513063）。
参考文献
[1]王炜.坚持公交优先打造畅通城市——东南大学交通学院院长王炜谈如何缓解城市交通拥堵[J].道路交通管理，2012（3）：40-50.
[2]Mahmoud Mesbah，. Optimization of transit priority in thetransportation network using a genetic algorithm [J]. Intelligent Transportation Systems，2011（9）.
[3]李凤，王殿海，杨希锐.单点公交被动优先下信号配时方法研究[J].交通信息与安全，2009（3）：41-52.
[4]林赐云.公交信号优先系统设计及实施技术研究[D].吉林大学，2012.
关键词 VISSIM仿真；信号优先；BRT
中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0018-01
对于快速公交系统而言，其英文名为Bus Rapid Transit，也称之为BRT，该系统综合运用了先进的运营管理、智能的交通系统以及公交技术，具有快捷、迅速、准时的特征。然而道路交叉口技术的相对滞后，在一定程度上阻碍了城市交通的发展，在交叉口，由于存在信号阻滞，使得车流频繁出现延误。BRT系统凭借着优越的性能和功能在解决车辆延迟和晚点方面起到了非常重要的作用，所以，在实际工程中，以BRT为基础的优先系统具有非常重要的实践价值与理论意义。
1 国内外研究现状
提出了随机延误模型，该模型优化目的是人均延误最小，从而非常适用于公交车速快、车辆数量多的城市交通状况。创造除了一种智能控制系统，该系统涵盖如下3个方面。
1）公交优先手段的执行和选取。
2）优先权判别。
3）预测停止线时刻，特别是在交叉口。
我国理论研究相对较晚，关于公交优先技术，直到新世纪之后才有学者陆续对公交优先技术展开系统性的研究。
杨晓光等学者所提出的线性规划模型利用了系统最优原则，并且优化目标是为了达到总延误最小，这是一种以公交优先为基础的信号确定技术。
关伟等学者所提出的优先控制策略是以公交车发车时间与交通量为研究对象，从而对公交车发车间隔阀值与交通流量进行确定。
除此之外，陈光勤借助于公交车定位技术，来对公交车行驶到停车线的时刻进行准确预测，按照行驶到下游站点所需时间来对城市公交跳过相位与插入相位等信号作出优先决策，从而达到城市公交优化的目的。
2 系统结构设计
快速公交系统要想充分发挥出作用，必须要现场信号控制系统、交通信号控制系统和BRT调度中心有效配合，只有这样，才能完成交叉口信号灯和公交车辆的完美联动。快速公交系统具有如下流程。
1）车辆将GPS信号传输到城市车辆调度中心。
2）在优先处理模块中完成一系列处理。
3）在控制软件Optimus的协助下，把控制信息发送到交叉口信号控制器中；四是由路口控制器来完成后续操作。
借助于交叉口信号控制与RFID技术的有机结合，从而达到公交优先的目的，使得拥有权限的公交车能够实现优先通过。相应的公交车信息输入到电子标签之中，一旦公交车行使到这一道路交叉口时，安装在路边的天线就会自动感应到这一公交车，并将信息传输到信号机中，还必须与城市总调度中心实现集中协调和数据交互，从而最大限度地降低公交车等待时间，确保公交车按时、按点入站。对于系统联网控制而言，其主要目的就是对车辆的发出和驶入时间进行统一协调，从而确保所有的公交车都能够实现准时发车和入站。
公交优先技术采用系统联网控制，那么彼此综合考虑如下两个条件。
1）交通控制中心。
2）城市公交调度中心，且这两个条件是不能分离的。
除此之外，公交优先的实施必须从交通控制中心和城市公交调度中心及时接收到有用的信息，并传输到信号机中，只有充分考虑到实际交通情况之后，才能够发送公交优先命令，按照内部算法来进行正确的判断：关于是否实施公交优先，处理模块必须对实际路面信息进行系统性、综合性处理，若道路车流量非常之大，甚至出现拥堵现象，那么控制中心和调度中心则不会发送公交优先命令，如果发送，极可能造成道路更加堵塞，因此，到出现交通事故、道路维修、车流量较大的情况下时，处理模块是不支持公交优先的。
当设计城市道路交叉口信号配时，必须综合考虑如下因素：行人过街、交叉角视线、车流量、交叉口车道数目、交通条件以及交叉口构造等，根据上述因素来选择合适的配时方案，不能够影响交通。
设计信号配时具有如下流程。
1）对城市道路交叉口所具有的交通量进行详细调查，从而对设计交通量做到心中有数。
2）对设计相位方案和进口道渠方案进行确定。
3）对进口道做能容纳的饱和流量进行计算。
4）通过对各个相位流量之比进行计算，得出其与0.9的关系，如果≤0.9则符合条件，即可对绿信比、有效绿灯时间以及信号周期进行计算。
5）对各个相位绿灯时间进行计算，如果绿灯时间达到车辆最小绿灯以及行人最小绿灯的条件，就对信号配时方案进行选取，不然就必须对方案进行重新选择。
3 系统仿真验证
在信号设计中，本文仿真所用的软件为VISSIM软件，采取人均延误和车均延误差异性评价方法。先对仿真对象进行确定，将城市道路图准确绘制出来，通过数据调查，构建出一套完整的仿真路网模型。然后按照数据信息来对期望车速和交通构成进行定义。借助于信号设计方法来设置信号配时状况，再完成交通仿真。
通过仿真评价能够得出如下结论。
1）在对相位进行设计时，以客流量大小为依据的方法大大降低了交叉口人均延误，便于测量。
2）在参数优化方面，相对车总延误策略而言，以人总延误最小为基础的策略的人均延误要小的多。除此之外，在信号配时和相位设计上都统一选取以公交优先为基础的方法，所取得的优先效果要比单方面使用好得多。
4 结论
本文深入研究了BRT在城市道路信号优先控制特别是交叉口控制系统中的作用，并对传统信号配时计算与交叉口相位设计进行了分析，提出以公交优先为基础的信号配时与相位设计方案，并使用VISSIM进行仿真并建立相应的模型，这对提高Bus Rapid Transit车辆准点率具有重要的现实意义。
基金项目
黑龙江省教育厅科学技术研究（指导）项目资助（项目编号：12513063）。
参考文献
[1]王炜.坚持公交优先打造畅通城市——东南大学交通学院院长王炜谈如何缓解城市交通拥堵[J].道路交通管理，2012（3）：40-50.
[2]Mahmoud Mesbah，. Optimization of transit priority in thetransportation network using a genetic algorithm [J]. Intelligent Transportation Systems，2011（9）.
[3]李凤，王殿海，杨希锐.单点公交被动优先下信号配时方法研究[J].交通信息与安全，2009（3）：41-52.
[4]林赐云.公交信号优先系统设计及实施技术研究[D].吉林大学，2012.