1. 研究目的与意义（文献综述）

优先发展公共交通是当今世界城市解决交通堵塞、节约能源、发展环保的有效措施之一，也是我国交通发展的战略国策。然而我国城市公共汽车交通具有服务频率高、客流需求大、运行环境复杂等主要特点，车辆之间串行频发、交叉口与站点位置延误较高等问题较大，严重制约影响了系统的乘客输送效率与服务可靠性。

当前降低公交车辆在信号控制交叉口延误的方法主要包括：（1）信号控制响应公交车辆优先通行请求：通过公交优先信号控制方式实现，控制策略分为被动优先、主动优先与实时优先3种^[1]。被动优先策略基于历史数据进行优化，主动优先和实时优先策略基于实时数据进行动态优化；（2）公交车辆主动适应信号控制相位，通过优化调控公交车辆的行驶速度实现，调整车辆在站间的行驶时间以及到达交叉口的时刻。相对于驻站控制，车速控制不会浪费车站泊位能力且不会显著增加车内乘客在站等待时间，是乘客容易接受的一种控制策略^[2]。并且车速控制能够降低停车次数，减小燃油消耗和co排放^[3]。

近年来，对于公交信号控制的方法，已经在许多文献中有了深入的研究。曹辉剑^[4]基于实时信息的公交优先前期交通数据调查方法，改进经典算法达到了精确预测公交车到达停车线时间的目的，仿真验证基于公交优先的信号协调控制。李鸣君^[5]提出稳态理论下包含排放因素和延误因素的双目标公交优先信号配时模型，构建了流量依据路网状态实时更新、动态变化的公交优先信号配时模型。郝海明等人^[6]对公交专用道网络信号优先进行研究，设计了单点优先控制模型与协调优先控制模型，并分别设计了优先控制逻辑，两种模型下均有三种控制策略，因地制宜地根据交通状态的实时变化，动态地选择最优的控制策略。但改变信号控制方案是存在缺陷的，信号控制是以一定程度的社会车辆延误损失来实现的，而城市公交客运走廊往往与较高的社会交通流量伴生。并且仅仅改变信号来响应公交车辆优先通行需求，此时公交车辆无法了解信号控制策略对此如何响应，因此不能对自身运行状态进行相应的调整，这限制了公交信号优先策略的优化效果^[7]。

2. 研究的基本内容与方案

本研究采用调控公交车速和信号优先控制的方式进行协调优化，在信号控制响应公交车辆优先的同时，优化调控公交车辆的行驶速度来适应信号控制方案，双向协调控制以达到交叉口车辆总延误最小的优化目标。

本文期望以经典四相位、周期固定的交叉口为例，社会车辆到达率恒定，公交车辆到达服从泊松分布，通过获取公交车辆的位置信息，结合车辆的可控速度范围，确定车辆抵达交叉口的到达时间窗，进一步判断车队的公交车到达时间窗与交叉口相应通行方向上的绿灯时间窗是否有交集，然后基于两个准入机制，利用模型计算进行信号调控（绿灯延长、红灯早断）和车速控制，来实现协同编组车队的不停车通行。

技术路线图如附件所示。

本论文的主要内容如下：

（1）车辆运行过程建模：以经典四相位交叉口为例，公交车辆行驶在公交专用道上，车速为18 – 50 km/h，不考虑换道、加减速、交通流波动以及其他行人非机动车等的影响，将车辆进行编组，以一个周期内交叉口的车辆总延误（按客运量折算）最小作为优化目标，公交车辆的速度和绿灯时长作为变量，对车辆运行过程进行建模分析。

（2）考虑协同车队准入机制的调控策略：在信号控制交叉口车辆车速调控机制当中，考虑协同车队（公交车辆以车队的形式在同一绿灯相位通过信号控制交叉口）的两个准入机制：①聚簇预防约束：属于同一线路的车辆数最多只有一辆，如有多辆同线路车辆时，采用车速调控机制或信号控制使得多辆同线路车辆分属不同车队；②下游站点泊位能力约束：协同车队的规模应满足下游站点泊位能力约束，如车队规模大于站点泊位数，则逐渐减速分离成若干车队，依次行驶泊入站点

（3）区间车速与信号控制协同优化仿真评价：基于COM接口开发基于VISSIM的仿真实验环境，考虑驾驶员针对推荐车速服从程度的不确定性，仿真评价调控策略的的实施效果。

论文拟撰写的各章主要内容列表如下：

表1 论文各章主要内容一览表

3. 研究计划与安排

2019年3月：查阅与毕业论文相关的文献，根据导师意见，完成开题报告及论文第一章的绪论撰写，并完成不少于5000汉字外文资料翻译一篇；

2019年4月：考虑协同车队的准入机制，对车辆运行过程进行建模，完成论文相关章节的撰写；

2019年5月：利用vissim的com接口进行编程开发，仿真评价调控策略的的实施效果，完成论文的其余章节撰写工作，字数不少于15000字，参考文献不低于15篇，其中外文文献不少于3篇；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] head k l. improved traffic signal priority for transit[r]. washington dc: trb, 1998.

[2] chandrasekar p, long cheu r, chin h c. simulationevaluation of route-based control of bus operations[j]. journal oftransportation engineering, 2002, 128(6):519-527.

[3] peng c, cong y, jian s, et al. dynamic eco-driving speedguidance at signalized intersections: multivehicle driving simulator basedexperimental study[j]. journal of advanced transportation, 2018, 2018:1-11.