BRT车辆交通信号优先控制方案

1. BRT公交优先控制原则

图 2 BRT 公交优先控制系统结构图

3.公交车检测模块

本方案采用 RFID(射频)检测系统检测定位公交车辆。RFID 车辆检测器安装在交叉口附近，检测公交车辆。当公交车辆靠近道路交叉口时，安装在路边 RFID 读写器将读取电子标签信息，识别公交车辆，并将公交车辆到达道路交叉口的信号和时间信息传输到信号控制器。根据到达交叉口的公交车辆数量，信号控制器综合考虑社交车辆的排队和其他车道的饱和度，判断信号灯的配时，延长或提前切断当前放行相位的绿灯时间，从而实现交叉口公交车辆的信号优先，同时兼顾社交车辆。

RFID 公交车辆检测器通常由车载电子标签(也称车载移动单元)和路边读写器(也称固定单元)组成。天线和电子标签 RFID 每个芯片都含有唯一的识别码来表示附着在电子标签上的公交车。读写器用于读写电子标签中的信息，读写器通过网络和其他计算机或系统进行信息获取和数据管理。通过交叉口附近的路边读写器，可以区分和检测公交车辆，因此信号控制器可以在此基础上优先控制公交车辆。

BRT 交通信号优先控制方案 BRT 有源电子标签安装在公交车上，标签贴在车外挡风玻璃右上角，设备放在车前顶部。读写器需要从信号机取电，读写器通过信号线与十字路口信号机通信。识别装置的安装位置根据交叉口最大可延长的绿灯时间长度确定，一旦确定，识别装置的位置难以修改，一般用于交通流量相对稳定的交通干线。读写器的施工不需要破路面，但从读写器的安装位置到路口，需要在绿化带上施工。到达十字路口后，读写器与信号机通过十字路口信号灯的管道连接。

表 1 读写器安装规范

检查公交车辆的到达信息。包括到达时间、方向等信息。检查交叉口公交车辆数量。每个电子标签都有一个唯一的代码，标签使用主动发送信息，一直发送。读写器读取的电子标签信息存储在缓冲区，信息通过主动或被动上传到缓冲区 PC 机器或控制器。可以和 GPRS 配合使用，实时定位公交车辆，方便公交车辆的监控和调度。

5.主要技术参数

读写器

工作频率：2.4GHz-2.5GHz;

工作方式：主动；

发射功率：小于 1mW;

阅读方法：只读性；

读取距离：0-100 米;0-50 米;0-25 米; 0-10 米;

防水：防水；

工作年限：5 年;

静态工作电流：<10uA;

最大工作电流：<15mA;

工作电压：3V;

碰撞能力：防碰撞能力强，能同时读取卡的数量>200 张;

尺寸：54mm×86mm×4.5mm

4.车流检测模块

为了检测交通流量和车辆占用线圈时间，需要在十字路口埋设检测器，并使用杰瑞集中协调信号控制器进行交通检测和分析。BRT默认情况下，集中协调信号控制器配备了北、南、西、东四个方向的车辆检测模块。与任何其他干接触点或OC晶体管作为车辆检测器的输出接口，也可以通过网线直接与杰瑞提供的检测器连接。在信号机4中检测模块U控制插箱中位置的检测器布置在距离停车线 1—60 米左右。

4.1、主要功能

交通信息采集和处理功能：交通信息采集是检测器的基本功能。检测器通过检测线圈感应的变化来判断车辆是否存在，然后 CPU 计算数据后，得到交通流量、平均速度、时间份额、平均长度、平均间距等交通数据。人工设置检测器的灵敏度。数据存储功能：检测器可以存储计算后获得的数据。如果通信中断，一旦恢复，历史数据可以通过通信端口上传到便携式计算机或控制中心，以保持数据完整。故障检测功能：检测器检测线圈断路和短路故障。检测器可以在发现故障时上传故障信息。存储的信息可以显示和查阅检测器或与检测器相连的外部设备（可以检索和显示存储信息）。以代码或文

记录故障类型和细节 L;维护工具和中心系统可以查询故障发生的时间和日期，以及故障清除的时间和日期。

5.公交信号优先计算模块

BRT公交信号优先计算模块 BRT 实现信号优先控制算法。包括预处理模块和智能决策模块。该模块的输入信息是公交车 FRID 检测器和车道线圈检测器提供的车辆信息是信号优先控制决策：是否调整当前相位时间和调整幅度（相位跳跃、提前结束或延长等）。

信号机公交优先控制模块

智能决策模块的功能是：基于预处理模块的输出，结合交通需求强度模糊推理技术BRT公交优先控制策略，计算绿灯时间是否调整(提前、延迟或相位跳跃)，并决定调整值。

智能决策模块

交通需求强度模糊控制器的功能是完成交通状况的模糊判断和推理过程，即根据检测到的交通流量参数确定各相位或车道对应的交通需求强度，然后完成模糊分类器的功能。绿灯调整模糊推理系统的任务是比较当前绿灯交通相位和下一个候选交通相位，并给出绿灯调整（延迟/提前/相位跳跃等）的决策和调整时间。

BRT公交优先信号控制策略

延长绿灯时间的策略

该策略通过延长优先级绿灯时间来实现公交优先级。当公交车辆到达交叉口（指到达车辆探测器并检测到），但相位仍为绿灯信号，剩余绿灯时间不足以让公交车辆通过交叉口时，需要延长相位的绿灯时间，使优先公交车辆不停车等待。

绿灯时间提前策略

也就是说，缩短车辆等待绿灯信号的红灯时间。当公交车辆到达交叉口时，公交车辆的相位在红灯状态下，通过缩短交叉口当前相位口当前相位的绿灯执行时间到达交叉口时，绿灯信号可以顺利通过交叉口。在这种控制策略下，在周期长度不变的情况下，可以在后续的相位相序计划中对前相位进行绿灯补偿。

相位跳跃策略

也就是某一相位的绿灯信号。当公交车辆到达交叉口时，公交车辆的交通方向为红灯信号，交叉口当前相位的执行绿灯时间即将结束，下一个执行相位仍不是公交车辆交通方向的相位。公交车辆只有在相位完成后才能通过。由于交叉口下一个等待交通的社会车辆较少，在权衡效益的基础上，跳过下一个等待交通的执行相位，直接执行公交车辆交通方向的等待绿灯，使公交车辆能够以绿灯信号顺利通过交叉口。