專利名稱：一種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通控制方法，尤其是一種公共交通專用車道資源共享方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，為了有效緩解交通擁堵問題，節(jié)約能源，越來越多的城市在交通政策中推 行公交優(yōu)先戰(zhàn)略并大力推廣快速公共交通(bus rapidtransit，簡(jiǎn)稱BRT)。公共交通專用 車道是公交優(yōu)先方法的重要組成部分，是確保公交優(yōu)先和快速通行的最基本要素。但我國(guó) 現(xiàn)有的對(duì)公共交通專用車道資源利用方法一般只有兩種①公共交通專用車道全天或一天 中的高峰期只有BRT和普通公交車可以行駛；②有的公共交通專用道則只允許BRT使用，其 它普通公交車也不能進(jìn)入。 以上兩種方法在實(shí)際應(yīng)用中均存在明顯的不足 ①對(duì)于第一種利用方法由于普通公交可以無限制地駛?cè)牍步煌▽Ｓ密嚨?，容?引起公交專用道上的擁堵，會(huì)嚴(yán)重影響B(tài)RT所具有的快速通行速度這一明顯優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮， 也就弱化了各地陸續(xù)建設(shè)BRT系統(tǒng)的原有意義。 ②而對(duì)于第二種利用方法，勢(shì)必導(dǎo)致部分公共交通專用車道的資源利用率低下， 出現(xiàn)較多的閑置路段和閑置時(shí)間。 ③并且這兩種方法均沒有考慮到公共交通專用車道的資源利用情況是因各類公 交車輛在不同時(shí)段對(duì)其使用需求的不同而動(dòng)態(tài)變化著的，幾乎靜態(tài)規(guī)定式的利用方法會(huì)難 以應(yīng)付各類公交車輛對(duì)專用道使用需求的實(shí)時(shí)性。 現(xiàn)今，針對(duì)公共交通專用車道的利用效率低下，道路資源有較嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，還 沒有提出一種切實(shí)可行的方法來實(shí)時(shí)有效地充分合理的利用專用道資源。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的公共交通專用車道的利用效率低下的不足，本發(fā)明提供一種有效 提高車道的利用效率的保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法及系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法，保證BRT優(yōu)先的前提 下，普通公交車輛可按以下管控規(guī)則進(jìn)入BRT專用道行駛 (1)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算 非BRT車輛專用道上的普通公交車輛與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為db。mw， 當(dāng)d > db。mw時(shí)，判定允許借道，該普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入BRT車輛專用道行駛，否 則普通公交車輛不得進(jìn)入專用道； (2)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小于 最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車輛發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。 —種用所述的保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法的實(shí)現(xiàn)的車 道資源共享系統(tǒng)，包括在普通公交車輛和BRT車輛上安裝車載定位設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)適配器 和外置天線，BRT車輛專用車道上布置網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，所述無線網(wǎng)絡(luò)適配器及外置天線與所述 網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)無線通信連接，所述車載定位設(shè)備與公交信息處理中心無線通信連接，各個(gè)網(wǎng) 絡(luò)接入點(diǎn)與公交信息處理中心通信連接；所述公交信息處理中心包括
無線局域網(wǎng)控制器，用于將各個(gè)車載定位設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)形成無線局域網(wǎng)絡(luò)；
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)車載定位設(shè)備發(fā)送的當(dāng)前公交車輛(包括普通公交車輛 和BRT)的地理位置信息和車道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及車道和公交車輛的歷史數(shù)據(jù)，以供查詢和調(diào) 用； 資源共享信息處理服務(wù)器，用以實(shí)現(xiàn)資源共享，具體包括(1)、普通公交車輛借用 BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通公交車 輛與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為db。mw，當(dāng)d > db。mw時(shí)，判定允許借道，該 普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入BRT車輛專用道行駛，否則普通公交車輛不得進(jìn)入BRT車 輛專用道；(2)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小 于最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車輛發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛 在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。 本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在既避免了因?qū)τ谄胀ü粺o限制地駛?cè)牍步煌?專用車道而引起的公交專用道上擁堵無序，嚴(yán)重影響B(tài)RT車輛通行速度的現(xiàn)象，也避免了 因公共交通專用車道上只能BRT行駛而導(dǎo)致部分公共交通專用車道的資源利用率低下，出 現(xiàn)較多的閑置路段和閑置時(shí)間的現(xiàn)象。而且充分考慮了各類公共交通車輛對(duì)公共交通專用 車道資源的使用需求的動(dòng)態(tài)性，利用車路一體化的思想根據(jù)實(shí)時(shí)車況和路況信息對(duì)公共交 通車輛進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、合理的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)公共交通專用車道資源得到合理配置，并起到智 能管控的作用。


圖1是設(shè)備組成及安裝位置圖。 圖2是各組成設(shè)備間的工作關(guān)系及所實(shí)現(xiàn)功能圖。 圖3是公共交通專用車道資源共享方法的通信網(wǎng)絡(luò)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1 參照?qǐng)D1 圖3，一種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法，保證 BRT優(yōu)先的前提下，普通公交車輛可按以下管控規(guī)則進(jìn)入BRT專用道行駛(1)、普通公交車 輛借用BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通 公交車與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為db。mw，當(dāng)d > db。mw時(shí)，判定允許借 道，該普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入專用道行駛，否則普通公交車不得進(jìn)入專用道；(2)、 普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小于最小安全距離dsare，向BRT車輛前方的普通公交車發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛 出BRT車輛專用車道。
實(shí)施例2 —種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享系統(tǒng)，包括在普通公交車輛 和BRT車輛上安裝車載定位設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)適配器和外置天線，BRT車輛專用車道上布置 網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，所述無線網(wǎng)絡(luò)適配器及外置天線與所述網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)無線通信連接，所述車載 定位設(shè)備與公交信息處理中心無線通信連接，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)與公交信息處理中心通信連 接；所述公交信息處理中心包括 無線局域網(wǎng)控制器，用于將各個(gè)車載定位設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)形成無線局域網(wǎng)絡(luò)；
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)車載定位設(shè)備發(fā)送的當(dāng)前公交車輛(包括普通公交車輛 和BRT)的地理位置信息和車道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及車道和公交車輛的歷史數(shù)據(jù)，以供查詢和調(diào) 用； 資源共享信息處理服務(wù)器，用以實(shí)現(xiàn)資源共享，具體包括(1)、普通公交車輛借用 BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通公交車 輛與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為db。mw，當(dāng)d > db。mw時(shí)，判定允許借道，該 普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入BRT車輛專用道行駛，否則普通公交車輛不得進(jìn)入BRT車 輛專用道；(2)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小 于最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車輛發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛 在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。 本實(shí)施例為了實(shí)現(xiàn)在邏輯上只有BRT單獨(dú)使用公交專用道，物理上實(shí)際為BRT車 輛和普通公交車輛在共享該專用車道的道路資源，利用了車路一體化思想，通過公共交通 車載定位設(shè)備(如GPS定位設(shè)備等)、無線網(wǎng)絡(luò)適配器、外置天線和埋設(shè)在車道中的環(huán)形 線圈、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)、外置天線及視頻采集設(shè)備等獲取車況及路況信息，并采用無線通信技術(shù) (如GPRS通信技術(shù)和Wi-Fi短程無線通信技術(shù)等)實(shí)現(xiàn)公共交通車與公交信息處理中心之 間以及公共交通車與公共交通車之間的通信，在以上基礎(chǔ)上達(dá)到公交車輛間相互協(xié)作，使 專用道資源得到合理配置。具體技術(shù)方案如下
(1)設(shè)備組成及安放位置 本方法所需設(shè)備根據(jù)設(shè)備安裝的位置不同可分為車載設(shè)備、路邊設(shè)備和公交信息 處理中心設(shè)備三部分。其中車載設(shè)備有①定位設(shè)備(如GPS定位設(shè)備等)，②無線網(wǎng)絡(luò) 適配器，③外置天線；路邊設(shè)備有①網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，②環(huán)形線圈，③視頻采集設(shè)備，④外置天 線；公交信息處理中心有①信息處理服務(wù)器，②數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，③無線局域網(wǎng)控制器，④ 工作機(jī)。如圖l所示。
(2)各組成設(shè)備間的工作關(guān)系及所實(shí)現(xiàn)功能 各組成設(shè)備在公交專用道資源共享方法中的工作關(guān)系及實(shí)現(xiàn)功能見圖2。
(3)通信方式的選擇及通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 本方法采用無線通信方式實(shí)現(xiàn)公共交通車輛直接與路邊通信設(shè)備和公交信息處 理中心，間接與其它公共交通車輛進(jìn)行信息的交互。其中公交車與外界的通信途徑主要 有 ①利用無線通信技術(shù)(如GPRS通信技術(shù))將定位設(shè)備采集到的公共交通車輛的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和車輛位置即實(shí)時(shí)的經(jīng)度、緯度、運(yùn)動(dòng)方向、車輛速度、車輛狀態(tài)及報(bào)警狀態(tài) 等車況信息及時(shí)地發(fā)送到公交信息處理中心； ②利用無線通信技術(shù)(如Wi-Fi短程無線通信技術(shù))與路邊通信設(shè)備進(jìn)行通信；
③利用借助路邊設(shè)備將信息先發(fā)送給公交信息處理中心這一過渡環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)與其 它公共交通車輛間的信息傳遞。 在通信過程中，路邊設(shè)備起到十分重要的作用①一方面會(huì)將埋設(shè)在車道中的環(huán) 形線圈及視頻采集設(shè)備采集公共交通專用車道上當(dāng)前實(shí)時(shí)的路況信息及時(shí)發(fā)送到公交信 息處理中心；②另一方面作為公交車輛與公交信息處理中心之間實(shí)現(xiàn)通信的中介。整個(gè)通 信網(wǎng)絡(luò)如圖3。
(4)公共交通專用車道資源共享方法的工作原理 本方法的工作原理分為普通公交車借道過程的工作原理和普通公交車還道過程 的工作原理。
(4. 1)普通公交車借道過程的工作原理 為方便說明，將非專用道上的普通公交車輛與該車前后在BRT車輛專用道上行駛 的公交車間的距離記為d，將非專用道上的普通公交車輛能夠借用專用道時(shí)d可以取到的 最小值記為db。mw。則普通公交車輛借道過程的工作原理如下 ①在全天的任何時(shí)段任何專用道路段，BRT車輛都可以行駛，而普通公交車可有條 件的借用專用道。 ②各公交車在行駛過程中，會(huì)利用無線通信技術(shù)(如GPRS通信技術(shù))將定位設(shè)備 采集到的公共交通車輛的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和車輛位置即實(shí)時(shí)的經(jīng)度、緯度、運(yùn)動(dòng)方向、車輛速 度、車輛狀態(tài)及報(bào)警狀態(tài)等車況信息及時(shí)地發(fā)送到公交信息處理中心。 ③再由公交信息處理中心借助路邊基向在非專用道上的普通公交車輛發(fā)送其前 后在公交專用道上行駛的公交車與該車距離和速度等信息。 ④非專用道上行駛的普通公交車輛在接收到以上實(shí)時(shí)信息后，當(dāng)d > db。mw時(shí)，該 普通公交車上的駕駛員可根據(jù)實(shí)際情況自由選擇是否進(jìn)入專用道行駛，否則普通公交車不 得進(jìn)入專用道。
(4. 2)普通公交車還道過程的工作原理 ①專用道上的各公交車在行駛過程中，利用無線通信技術(shù)(如GPRS通信技術(shù))將
定位設(shè)備采集到的公共交通車輛的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和車輛位置即實(shí)時(shí)的經(jīng)度、緯度、運(yùn)動(dòng)方
向、車輛速度、車輛狀態(tài)及報(bào)警狀態(tài)等車況信息及時(shí)地發(fā)送到公交信息處理中心。 ②公交信息處理中心將對(duì)所有BRT車輛與其前方相鄰普通公交車輛間的距離D進(jìn)
行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 ③當(dāng)兩者車距D小于最小安全距離dsave(dsave表示普通公交車輛能夠順利駛離專 用道而不與后方BRT車輛發(fā)生追尾事件)時(shí)，公交信息處理中心借助路邊基向BRT車輛前 方的普通公交車發(fā)送還道指令，該普通公交車輛必須在指定時(shí)間T內(nèi)駛出專用道。
權(quán)利要求
一種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法，其特征在于所述保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法保證BRT優(yōu)先的前提下，普通公交車輛按以下管控規(guī)則進(jìn)入BRT專用道行駛(1)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通公交車輛與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為dborrow，當(dāng)d≥dborrow時(shí)，判定允許借道，該普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入BRT車輛專用道行駛，否則普通公交車輛不得進(jìn)入BRT車輛專用道；(2)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小于最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車輛發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。
2. —種用如權(quán)利要求1所述的保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方 法的實(shí)現(xiàn)的車道資源共享系統(tǒng)，其特征在于所述車道資源共享系統(tǒng)包括普通公交車輛和 BRT車輛上安裝車載定位設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)適配器和外置天線，BRT車輛專用車道上布置網(wǎng)絡(luò) 接入點(diǎn)，所述無線網(wǎng)絡(luò)適配器及外置天線與所述網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)無線通信連接，所述車載定位 設(shè)備與公交信息處理中心無線通信連接，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)與公交信息處理中心通信連接；所述公交信息處理中心包括無線局域網(wǎng)控制器，用于將各個(gè)車載定位設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)形成無線局域網(wǎng)絡(luò)； 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)車載定位設(shè)備發(fā)送的當(dāng)前普通公交車輛和BRT車輛的地理位 置信息和車道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及車道和公交車輛的歷史數(shù)據(jù)，以供查詢和調(diào)用；資源共享信息處理服務(wù)器，用以實(shí)現(xiàn)資源共享，處理流程包括(1)、普通公交車輛借用 BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通公交車 輛與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為db。mw，當(dāng)d > db。mw時(shí)，判定允許借道，該 普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入BRT車輛專用道行駛，否則普通公交車輛不得進(jìn)入BRT車 輛專用道；(2)、普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小 于最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車輛發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛 在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。
全文摘要
一種保證快速公交優(yōu)先的公共交通專用車道資源共享方法，保證BRT優(yōu)先的前提下，普通公交車輛可按以下管控規(guī)則進(jìn)入BRT專用道行駛(1)普通公交車輛借用BRT車輛專用車道的控制流程依照地理位置信息，計(jì)算非BRT車輛專用道上的普通公交車與BRT車輛之間的距離記為d，設(shè)定最小值記為dborrow，當(dāng)d≥dborrow時(shí)，判定允許借道，該普通公交車輛自由選擇是否進(jìn)入專用道行駛，否則普通公交車不得進(jìn)入專用道；(2)普通公交車輛借用BRT車輛專用車道后還道的控制流程當(dāng)兩者車距D小于最小安全距離dsave，向BRT車輛前方的普通公交車發(fā)送還道控制指令，該普通公交車輛在設(shè)定時(shí)間T內(nèi)駛出BRT車輛專用車道。本發(fā)明有效提高車道的利用效率。
文檔編號(hào)G08G1/08GK101751788SQ20091015665
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者董紅召, 趙玉婷, 郭明飛, 郭海鋒, 陳寧, 陳煒烽 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)