1.目的及意义

1.1研究背景

随着我国城市机动车数量的持续增长,很多城市的交通拥堵问题变得越来越严重,交通拥堵已经成为阻碍城市发展的一个重要原因。公共交通具有载客量大、道路资源占用少、运输效率高等特点。在满足相同的交通需求的前提下，公共交通运能是私人交通的十几倍甚至几十倍，可以有效减少道路交通流量，引导城市居民出行方法的转变，缓解道路交通拥堵，同时也节约道路资源，减少修建和维护道路的投入，还减少能源消耗，改善城市居住环境。

城市交通中车辆的延误包括路段延误和交叉口延误，其中交叉口延误所占比例要远远大于路段延误。因此，通过研究公交优先控制设计，合理规划交叉口处公交优先通行方案，对于减少公交车辆的延误，提高其行驶速度和运输效率，保障准时性，从而提高公交吸引力具有重要意义。公共交通在交叉口优先控制可以有效缓解城市交通的压力、提高运输效率、改善交通拥堵现状，公交信号优先控制是一种为公交车辆提供优先的控制方法,其在改善交通运输服务水平,提高公交出行在大众出行中的比重中发挥着重要作用。

1.2研究现状

(1)国外研究概况

Haitao He,S（2016）^[1]研究着眼于通过专用总线通道提供总线优先级，该通道终止于交叉口的上游，并在该位置放置一个称为预信号的附加信号。旨在通过开发针对实时私人和公共交通需求量身定制的预信号自适应控制算法来填补这一空白。建立操作自适应预信号的必要基础设施，并提供实施准则。

Liu Yi Gao等（2014）^[2]研究并评估了一种双向绿色波浪控制策略，用于优化公交信号优先级。考虑到高峰时段主干道沿线的交通潮汐现象，定向交通信号优先算法取决于客流在信号交叉口中的协调。该策略旨在通过使用电子标志和现有的交通控制设备来提供对交通的部分控制。

Hounsell N等（2012）^[3]指出随着越来越多地使用自动车辆定位（AVL）系统，现在可以提供“差分”优先级，其中根据所选标准（例如，为了提高规则性）可以在交通信号处将不同的优先级授予公共汽车。用更多的基于AVL的系统提供的更详细的位置信息，用于在全球范围内实施的巴士。

Guler SI和Menendez M（2015）^[4]在文中，他们主张在信号交叉口的上游使用前置信号来继续提供公交优先权，同时最大限度地减少对汽车交通的干扰。预先信号可以使公共汽车在信号交叉口上游跳过车队，同时允许汽车在不存在公交车时利用主信号的全部能力。

LIU Hongchao等（2008）^[5]在完善过境信号优先（TSP）系统，成功需要在现场实施之前进行彻底的部署实验。 在这方面，交通模拟是一个强大的工具; 然而，它需要为网络编码，数据收集和模型校准做出巨大努力。 此外，仿真模型往往是项目特定的，并且为一个项目开发的模型通常在该项目完成时被丢弃。 在本文中，它表明可以使用分析方法评估两种基本TSP策略（早期绿色和延长绿色）的影响。使用图形和分析方法说明了上述两种策略对优先和非优先两种方法的影响。然后进行模拟研究以进行比较分析，然后进行通用性测试的统计方法。

(2)国内研究概况

我国对城市公交优先通行技术的研究起步较晚。到目前为止，在借鉴国外研究经验的基础上，重点研究了宏观上的公交优先政策、公交专用道设置及影响分析，也开始着手对单点交叉口信号优先和干线协调控制进行一定程度的研究。

在实施公交信号优先方面，郭海峰等（2017）^[6]指出单点自适应公交信号优先控制存在的配时方案滞后问题,通过短时预测方式,能够获得交叉口交通流发展趋势,合理分配各相位的最短绿灯时间,有利于优化相位配时模型的计算精度,减少交叉口人均延误和车均延误。

周洁（2017）^[7]通过采用绿灯延长和红灯早断两种公交优先策略,实现交叉口公交优先信号控制,分别建立了四相位和两相位的公交优先信号控制CPN模型。