南京：应用公交优先信号控制系统，实施“公交优先”战略

　　为缓解拥堵，提升群众出行便利性，国家提出实施公交优先发展战略。作为首批“公交都市”建设示范工程创建城市，南京在落实“公交优先”战略中采取了哪些举措?一起来看看。

　　一系统：实现智能公交信号优先应用

　　??南京公交优先信号控制系统架构

　　南京公交优先信号控制系统架构如下图所示，通过智能交通管理系统与智能公共交通管理体系的共同建设，在信息共享下实现公交信号优先。公交企业、政府信息中心、交通部门及公安交管部门可通过该系统和平台提高工作效率和服务水平。

　　图1：南京公交优先信号控制系统架构

　　??南京公交优先信号控制系统的应用架构

　　南京公交优先信号控制系统总体设计通过智能信号机联网，结合大量交通和公交数据，构建南京智慧交通信号控制系统，实现公交信号优先应用。

　　图2：公交信号优先应用架构示意图

　　??各类交通信息的采集分析

　　合适的交通信息采集设备，是成功构建交通信号控制系统和实现其他交通控制应用功能的重要条件。

　　?车载定位信息采集

　　通过实时CORS系统差分修正处理和路段RFID定点定位配合，达到对车辆的精确定位，实现公交车辆的实时位置、速度、方向等信息采集。

　　?路段检测信息采集

　　使用无线线圈、微波等多种检测手段，实时检测路段交通情况，检测各路段方向是否拥堵。

　　?路口视频检测信息采集

　　接入路口视频检测器，检测公交车辆行进方向路口内的交通情况。根据路口内的交通压力，调整信号控制策略。

　　?数据融合分析

　　把车载定位信息、路段检测信息、路口检测信息、交通信号配时等数据融合分析，根据公交优先策略，实行公交车辆优先。

　　?历史信息存储

　　记录车载设备、路段检测设备、路口检测设备的实时信息，存储到数据库，供相关系统分析研判使用。

　　??公交车辆优先通行策略

　　公交优先信号控制系统开发了基于区域—干线—路口的三层交通控制模型，通过延长绿灯、缩短红灯的方法进行实时的信号调整，实现公交车优先通行。

　　? 不同交通状态下，交叉口公交车优先通行的策略

　　? 实现干道绿波协调控制，保障公交优先

　　? 建立公交道路网模型，确保公交优先通行

　　? 调整信号控制策略，为特种车辆提供“绿色通道”

　　二创新：多样技术保障公交优先通行

　　??北斗/GPS双模定位技术，精确定位车辆

　　应用高精度卫星定位技术，利用安装于公交车、警卫车辆的北斗/GPS双模定位设备，依托连续运行卫星定位服务，在大批量、高动态城市公共交通工具上实现了高精度亚米级定位、近实时数据通讯、全天候高可靠度信息采集。通过实时掌握车辆的位置、速度、方向信息，实现地面公交车辆的精确定位。

　　图3：差分定位处理

　　??交通状况5D综合检测技术，全方位感知车辆

　　将道路分解为路段上、交叉口进口道渠化段前、进口道渠化段内、交叉口停车线内、交叉口出口道五个空间维度，针对每个区域不同空间特点采用不同的交通检测方式。

　　?在路段上使用车载定位终端检测车辆实时位置;

　　?在进口道渠化段前使用已覆盖全市的RFID设备检测公交车辆到达情况;

　　?在进口道渠化段内采用正向雷达检测社会车辆交通量与排队长度;

　　?在交叉口停车线内采用视频设备检测路口内各流向交通放行情况;

　　?在出口道采用无线线圈检测交叉口上游拥堵情况。

　　图4：交通状况5D综合检测

　　??三层公交信号优先控制技术，实时调控信号

　　基于区域—干线—路口的三层交通控制模型，对公交车实现公交信号优先。区域控制模型在保证主干道畅通的前提下，合理调节公交车辆分布，最终达到宏观交通控制效果;在干线层面，根据道路等级、公交线路数量、早晚高峰公共交通潮汐特性设计公交绿波带，保障公交车辆绿波畅行。

　　在路口层面，遵循线路、道路等级确定各方向信号优先级别。通过延长绿灯、缩短红灯的方法进行实时的信号调整，实现公交车优先通行。

　　图5：三层公交信号优先控制

　　??有轨电车自适应控制技术，实现自适应优先控制

　　检测到有轨电车接近路口时，将根据有轨电车的速度、站台停靠时间等信息，预测电车通过路口的时间，通过延长绿灯、提前结束红灯、插入公交相位等方法进行自适应优先控制，保障有轨电车顺畅通行。

　　图6：有轨电车自适应控制

　　??多警卫线路监视预警技术，自动调整信号配时

　　针对特勤车辆提供交通信号优先保障，制订专门的信号优先方案，实时监控车辆位置，自动根据任务线路调整警卫车队前方路口信号配时，保障车队一路绿灯畅行。

　　图7：多警卫线路监视预警

　　??多模式公共交通换乘算法模型，优化发车方案

　　面向由地铁、有轨电车、大站快车、常规公交等多模式组成的公共交通体系，统计分析不同模式换乘站点的平均换乘时间，换乘流量、流向分布，为具备换乘功能的常规公交线路提出发车方案优化建议，从而保障常规公交准时达到换乘点，减少换乘等待延误，提升多模式公共交通系统的服务水平。

　　三成效：公交车平均运营车速显著提升

　　??公交车高峰期平均车速提升22.13%

　　为评估公交优先信号控制系统运行效果，南京对升州路和集庆门大街沿线社会车辆和常规公交在项目实施前后的交通运行特性进行研究。

　　主要进行公交车的行程车速分析、停车次数分析、平均等待时间分析及冲突次数分析等，分析所需的数据可通过跟车法以及公交GPS数据中的经纬度计算获取。

　　图8：调查线路图

　　??大型活动期间交通出行保障有序、畅通

　　以青奥为例，公交优先信号控制系统针对5条青奥专线上的100辆青奥会运动员班车提供交通信号优先保障，对线路途经的汉中路、江东路等11条道路的73个路口，制订专门的信号优先方案，实时监控车辆位置，自动调整车辆行进方向信号配时，保障运动员准时到达比赛场馆。

　　针对青奥期间大量的警卫任务，通过精确定位警卫车辆，系统将自动根据任务线路调整警卫车队前方路口信号灯，保障车队一路绿灯畅行。