王舒祺

(同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，200092，上?！伪究粕?

20世紀(jì)六、七十年代，現(xiàn)代有軌電車(chē)出現(xiàn)在布魯塞爾、哥德堡等多個(gè)城市，柏林、巴黎和倫敦等城市也紛紛建設(shè)了新型有軌電車(chē)，將其作為地鐵、輕軌的加密網(wǎng)絡(luò)或郊區(qū)的延伸線路［1］。有許多文獻(xiàn)研究了現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)輛特性和信號(hào)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口的信號(hào)優(yōu)先控制也有了相應(yīng)的研究。

文獻(xiàn)［2］系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)輛演變過(guò)程及優(yōu)勢(shì)，對(duì)車(chē)輛的技術(shù)特性、結(jié)構(gòu)配置、電氣集成等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。文獻(xiàn)［3］分析了傳統(tǒng)有軌電車(chē)的缺陷，詳細(xì)介紹了新型有軌電車(chē)系統(tǒng)，并對(duì)加拿大高級(jí)輕軌交通技術(shù)、法國(guó)波爾多有軌電車(chē)等進(jìn)行了概述。文獻(xiàn)［4］分析了現(xiàn)代有軌電車(chē)的特點(diǎn)，給出了現(xiàn)代有軌電車(chē)的行車(chē)安全控制方案，并通過(guò)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，針對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)高效、廉價(jià)等特點(diǎn)，認(rèn)為其信號(hào)系統(tǒng)采用站間閉塞行車(chē)間隔控制方案較為合理。文獻(xiàn)［5］對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)?yán)砟畹目傮w特性、運(yùn)行控制和行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明。文獻(xiàn)［6－7］對(duì)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的分類(lèi)、特點(diǎn)和系統(tǒng)組成進(jìn)行了分析，詳細(xì)地介紹了有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)的組成。文獻(xiàn)［8］從保證系統(tǒng)車(chē)輛高效運(yùn)行及適應(yīng)未來(lái)ITS(智能交通系統(tǒng))發(fā)展要求的角度出發(fā)，詳細(xì)地介紹了車(chē)載電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

現(xiàn)代有軌電車(chē)的環(huán)保和高運(yùn)量等優(yōu)點(diǎn)使得大力發(fā)展有軌電車(chē)成為一種新的趨勢(shì)，尤其是與其他車(chē)輛存在沖突時(shí)，為了確保有軌電車(chē)的高效運(yùn)行，很有必要對(duì)其提供優(yōu)先通行的權(quán)利。這種情況一般發(fā)生在交叉路口處。

1 優(yōu)先控制的方法

結(jié)合不同的現(xiàn)代有軌電車(chē)系統(tǒng)構(gòu)成和應(yīng)用方式，可將現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的優(yōu)先控制策略大體分為空間優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先兩個(gè)方面。

空間優(yōu)先是通過(guò)改變現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口進(jìn)口道的幾何設(shè)置，避免現(xiàn)代有軌電車(chē)與其他車(chē)輛的路權(quán)沖突，從而達(dá)到優(yōu)先通行控制的目的。時(shí)間優(yōu)先則體現(xiàn)在優(yōu)先信號(hào)的控制上，對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先通行的信號(hào)，從而保證其高效的運(yùn)行。在空間優(yōu)先方面，涉及到路權(quán)形式的選擇、交叉路口的處理、車(chē)道的布設(shè)方式等［9］。而時(shí)間優(yōu)先涉及到被動(dòng)優(yōu)先策略、主動(dòng)優(yōu)先策略和實(shí)時(shí)優(yōu)先策略［10］。文獻(xiàn)［9］中對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)的優(yōu)先控制從空間、時(shí)間上進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)［11］中給出了現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口的時(shí)間優(yōu)先控制策略，其總體思路見(jiàn)圖1所示。

圖1 現(xiàn)代有軌電車(chē)交叉路口優(yōu)先控制策略思路圖

2 空間優(yōu)先

不同于道路公交車(chē)，現(xiàn)代有軌電車(chē)是在特定的軌道上行駛，在建設(shè)之初就對(duì)其路權(quán)、車(chē)道等進(jìn)行了規(guī)劃。所以，實(shí)際中的空間優(yōu)先大部分是需要結(jié)合信號(hào)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.1 路權(quán)的選擇

現(xiàn)代有軌電車(chē)路權(quán)形式可以劃分為三種:完全獨(dú)立路權(quán)，半獨(dú)立路權(quán)，混行路權(quán)。選擇不同的路權(quán)形式依據(jù)于交叉路口的性質(zhì)和有軌電車(chē)的優(yōu)先級(jí)別［12］。

1)完全獨(dú)立的路權(quán)，即有軌電車(chē)在路段上獨(dú)享車(chē)道，在交叉路口路權(quán)立交化，以此來(lái)保證現(xiàn)代有軌電車(chē)在的高速、安全運(yùn)行。目前，現(xiàn)代有軌電車(chē)線路中完全獨(dú)立路權(quán)的路段很少，一旦采用，其系統(tǒng)制式就接近輕軌的水平。此外，完全獨(dú)立路權(quán)適用于郊區(qū)線路和城市快速路。

2)半獨(dú)立路權(quán)是目前應(yīng)用最為普遍的，在路段中設(shè)置專(zhuān)用的路權(quán)，而在交叉路口處采用與道路平交的方式。這種路權(quán)形式是在路段上進(jìn)行嚴(yán)格的隔離，而在交叉路口與其他交通方式混行，因此，需要在交叉路口給有軌電車(chē)優(yōu)先通行的信號(hào)措施。

3)混行路權(quán)是指線路上除了現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)行之外，其他交通方式也運(yùn)行于現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)道之上。混行路權(quán)適用于線路上其他交通流量較小，沿線有道路公交運(yùn)營(yíng)且車(chē)站通行能力富足的情況下，在城市次干道、支路，以及商業(yè)密集的步行街附近應(yīng)用得較多。

文獻(xiàn)［13］指出，當(dāng)現(xiàn)代有軌電車(chē)享有專(zhuān)用路權(quán)時(shí)，增加編組數(shù)量后其運(yùn)能可以達(dá)到輕軌運(yùn)能的下限;當(dāng)客流量繼續(xù)增加后，需要設(shè)置完整的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)確?，F(xiàn)代有軌電車(chē)的高效運(yùn)行。文獻(xiàn)［14］指出，當(dāng)現(xiàn)代有軌電車(chē)享有專(zhuān)用路權(quán)、但與其它車(chē)道之間存在著平面交叉時(shí)，現(xiàn)代有軌電車(chē)在通過(guò)前方路口時(shí)也要受路口信號(hào)的控制，為了充分發(fā)揮現(xiàn)代有軌電車(chē)的快捷準(zhǔn)點(diǎn)，有必要運(yùn)用先進(jìn)的信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代有軌電車(chē)的優(yōu)先通行控制。

2.2 車(chē)道限界

在交叉路口處，現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)道常常只有標(biāo)線指示而無(wú)其他隔離措施，這就導(dǎo)致了其他車(chē)輛侵入，為了確保優(yōu)先通行，就需要使得其他機(jī)動(dòng)車(chē)不得侵入有軌電車(chē)的線路限界。采用的方法是對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)道進(jìn)行限寬處理，這樣可減少干擾、確保優(yōu)先通行。文獻(xiàn)［9］中詳細(xì)地介紹了車(chē)道限界的原則及效果。

2.3 車(chē)道布置

現(xiàn)代有軌電車(chē)線路敷設(shè)方式通常采用地面線。根據(jù)現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)輛技術(shù)參數(shù)要求，綜合國(guó)內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)代有軌電車(chē)在道路斷面上的布置方式有三種:中央布置、單側(cè)布置和兩側(cè)布置［12］。

中央布置的車(chē)道對(duì)有軌電車(chē)的通行干擾最小，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化交叉路口的交通組織和信號(hào)控制。單側(cè)布置將雙線的有軌電車(chē)車(chē)道布置于道路的一側(cè)，這樣可以簡(jiǎn)化有軌電車(chē)的站臺(tái)布設(shè)和道路改造，但卻與同向機(jī)動(dòng)車(chē)右轉(zhuǎn)車(chē)流形成交織，使得交叉路口信號(hào)控制較難處理，也降低了交叉路口的部分通行能力。兩側(cè)布置的缺點(diǎn)最為明顯，不僅干擾了兩側(cè)的出入車(chē)輛，而且增加了與機(jī)動(dòng)車(chē)流的沖突點(diǎn)數(shù)，同時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑小、運(yùn)行不平順，因此，一般情況下不被采用。文獻(xiàn)［9］和文獻(xiàn)［12］中對(duì)此有明確的介紹。

3 時(shí)間優(yōu)先

現(xiàn)代有軌電車(chē)線路目前普遍以隔離線路+平交道口共享的半獨(dú)立路權(quán)方式為主［9］，因此有必要對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口的信號(hào)優(yōu)先控制進(jìn)行研究。

文獻(xiàn)［7］中，將現(xiàn)代有軌電車(chē)的在交叉路口的系統(tǒng)控制模式分為絕對(duì)優(yōu)先控制和相對(duì)優(yōu)先控制，并指出具體設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合有軌電車(chē)線路布置情況和路口性質(zhì)進(jìn)行分析。文獻(xiàn)［11］中介紹了由某學(xué)者提出的兩種現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處主動(dòng)優(yōu)先的控制方法，即絕對(duì)優(yōu)先控制(top－priority)和條件優(yōu)先控制(semi－priority)。

結(jié)合目前的研究情況，現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的信號(hào)優(yōu)先控制策略的運(yùn)用大體分為三類(lèi)［15］:①被動(dòng)優(yōu)先控制策略;②主動(dòng)優(yōu)先控制策略;③實(shí)時(shí)優(yōu)先控制策略。其中主動(dòng)優(yōu)先控制策略又可細(xì)分為絕對(duì)優(yōu)先控制和條件優(yōu)先控制。在條件優(yōu)先控制中，按照其策略和原則不同，可將其分為完全優(yōu)先策略和部分優(yōu)先策略。文獻(xiàn)［16］重點(diǎn)研究了信號(hào)優(yōu)先控制技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)了被動(dòng)信號(hào)優(yōu)先、主動(dòng)信號(hào)優(yōu)先和相位差信號(hào)優(yōu)先(實(shí)時(shí)信號(hào)優(yōu)先)三種優(yōu)先方式，提出為保障公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)的運(yùn)行，應(yīng)該逐步建立全面的公交優(yōu)先的路面保障系統(tǒng)，包括道路與路口的渠化優(yōu)先、專(zhuān)用道的使用權(quán)保障及交通信息發(fā)布誘導(dǎo)等。

3.1 被動(dòng)優(yōu)先控制策略

被動(dòng)優(yōu)先控制策略的思路是:交叉路口采用固定信號(hào)配時(shí)，在每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)增加專(zhuān)用的有軌電車(chē)信號(hào)相位，結(jié)合交叉路口的渠化管理，減少與社會(huì)車(chē)流的潛在沖突，以達(dá)到優(yōu)先的控制目的。

被動(dòng)優(yōu)先控制策略不需設(shè)置車(chē)輛檢測(cè)器，故成本較低。然而，并不是每個(gè)信號(hào)周期都有車(chē)輛通過(guò)，所以勢(shì)必會(huì)浪費(fèi)掉一些信號(hào)時(shí)間，從而造成交叉路口整體延誤的增加。因此，理論上被動(dòng)優(yōu)先控制策略在一定程度上可以提高現(xiàn)代有軌電車(chē)的運(yùn)營(yíng)效率，但是一般情況下并不推薦采用。文獻(xiàn)［17］利用TRANSYT－7F模型對(duì)被動(dòng)優(yōu)先在降低公交車(chē)輛的延誤進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，被動(dòng)優(yōu)先并沒(méi)有明顯作用。然而，當(dāng)現(xiàn)代有軌電車(chē)流量較大且運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，被動(dòng)優(yōu)先策略可以達(dá)到很好的控制效果。文獻(xiàn)［18］研究了一種干線協(xié)調(diào)控制方法，利用被動(dòng)優(yōu)先和主動(dòng)優(yōu)先策略的對(duì)比研究，很好地說(shuō)明了這一點(diǎn)。被動(dòng)優(yōu)先控制在國(guó)外研究得較少，主要是因?yàn)楸粍?dòng)優(yōu)先控制策略在有軌電車(chē)車(chē)流較小的情況下適應(yīng)性較差。而對(duì)于車(chē)流量較大的城市，被動(dòng)優(yōu)先控制策略可以得到很好的發(fā)展［19］。文獻(xiàn)［20］提出了被動(dòng)優(yōu)先中，列車(chē)聯(lián)鎖信號(hào)和靠近交叉點(diǎn)的信號(hào)處理方法，從現(xiàn)代有軌電車(chē)、汽車(chē)司機(jī)、行人、自行車(chē)人的角度，就不同被動(dòng)優(yōu)先信號(hào)控制進(jìn)行了探討。

3.2 主動(dòng)優(yōu)先控制策略

主動(dòng)優(yōu)先控制策略是指在交叉路口設(shè)置車(chē)輛檢測(cè)器，通過(guò)檢測(cè)現(xiàn)代有軌電車(chē)的位置確定是否給予其優(yōu)先信號(hào)，其控制措施包括綠燈延長(zhǎng)、紅燈早斷、相位插入等多種方法。根據(jù)其優(yōu)先控制的條件可以分為絕對(duì)優(yōu)先控制和條件優(yōu)先控制。

3.2.1 絕對(duì)優(yōu)先控制

在絕對(duì)優(yōu)先控制中，當(dāng)安裝在交叉路口上游的入口檢測(cè)器檢測(cè)到有現(xiàn)代有軌電車(chē)到達(dá)時(shí)，交通信號(hào)控制器就會(huì)中斷當(dāng)前的信號(hào)相位，直接給予現(xiàn)代有軌電車(chē)的通過(guò)信號(hào);當(dāng)交叉路口下游的出口檢測(cè)器檢測(cè)到現(xiàn)代有軌電車(chē)已通過(guò)交叉路口后，再恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)相位，其具體措施為包括綠燈延長(zhǎng)和紅燈早斷。文獻(xiàn)［21］對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口的信號(hào)優(yōu)先控制進(jìn)行了相應(yīng)的研究，提出了現(xiàn)代有軌電車(chē)交叉路口絕對(duì)優(yōu)先控制方法，并對(duì)其它相位車(chē)流進(jìn)行相位補(bǔ)償。利用VISSIM軟件對(duì)某市現(xiàn)代有軌電車(chē)線路進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，絕對(duì)優(yōu)先控制方法對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)的交通效益有很好的保證，但會(huì)對(duì)部分背景車(chē)流有一定的影響。文獻(xiàn)［22］指出，在實(shí)際操作中，由優(yōu)先權(quán)引起的在信號(hào)控制策略中的變化必須要限制在一定程度上，如果優(yōu)先權(quán)引起的時(shí)段變化太過(guò)頻繁，就需要在信號(hào)控制算法中加入另外的規(guī)則予以控制。

3.2.2 條件優(yōu)先控制

考慮交叉路口的總體效益，決定是否給予優(yōu)先通行權(quán)利。文獻(xiàn)［9］對(duì)條件優(yōu)先控制進(jìn)行了分類(lèi)，分為完全優(yōu)先控制和部分優(yōu)先控制，并對(duì)這兩種控制進(jìn)行了優(yōu)先種類(lèi)和優(yōu)先方法的探討，指出了各自的特點(diǎn)和適用范圍。文獻(xiàn)［23］論證了現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口信號(hào)優(yōu)先的措施，研究了公交優(yōu)先感應(yīng)信號(hào)技術(shù)，而且對(duì)基于公交優(yōu)先通行的交叉路口預(yù)信號(hào)設(shè)置方法進(jìn)行了研究，并對(duì)完全優(yōu)先控制和部分優(yōu)先控制這兩種信號(hào)控制方法的公交及社會(huì)車(chē)輛延誤做了分析和探討。文獻(xiàn)［24］報(bào)導(dǎo)了在荷蘭的Eindhoven實(shí)施了有條件優(yōu)先控制方法，結(jié)果顯示，在絕對(duì)優(yōu)先條件下社會(huì)車(chē)輛延誤成倍增長(zhǎng)，但在有條件優(yōu)先下卻沒(méi)有明顯變化。文獻(xiàn)［25］基于整個(gè)交叉路口的損失計(jì)算，分析了現(xiàn)代有軌電車(chē)離開(kāi)靠近交叉路口的站臺(tái)的方式，提出了一個(gè)依據(jù)特定的優(yōu)先請(qǐng)求來(lái)選擇優(yōu)先模塊的方法，論證了現(xiàn)代有軌電車(chē)受控離開(kāi)的優(yōu)勢(shì)。

完全優(yōu)先控制與絕對(duì)優(yōu)先控制類(lèi)似，這種控制策略中有兩種基本的信號(hào)調(diào)整方式:早斷和遲啟。通過(guò)早斷和遲啟等手段調(diào)整信號(hào)相位，可以為絕大部分的現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先通行條件，同時(shí)對(duì)橫向車(chē)流的影響較絕對(duì)優(yōu)先控制策略減少［9］。因此，這種控制策略在國(guó)外輕軌及公共汽車(chē)的優(yōu)先信號(hào)控制系統(tǒng)中被廣泛采用。文獻(xiàn)［26］研究了設(shè)置檢測(cè)器條件下的公交優(yōu)先信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)，討論了交叉路口實(shí)施公共汽車(chē)優(yōu)先信號(hào)前后的效益對(duì)比，提出了系統(tǒng)最優(yōu)的公交優(yōu)先信號(hào)配時(shí)調(diào)整。文獻(xiàn)［11］中指出采用多智能體的方法對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)隊(duì)的車(chē)頭時(shí)距進(jìn)行監(jiān)控與控制，當(dāng)多智能體發(fā)現(xiàn)車(chē)隊(duì)形成串車(chē)時(shí)，它將阻止串車(chē)現(xiàn)象的形成，并且在車(chē)隊(duì)中保持一個(gè)合理的車(chē)頭時(shí)距。與完全優(yōu)先控制相結(jié)合，從而使得交叉路口的總體效益最大。

部分優(yōu)先控制策略有選擇地為現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先控制，解決了當(dāng)電車(chē)較密時(shí)，完全優(yōu)先控制中為現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先權(quán)而造成相位頻繁調(diào)整，從而影響其他車(chē)流的運(yùn)行問(wèn)題。部分優(yōu)先控制的選擇標(biāo)準(zhǔn)大致分為4種［9］:① 對(duì)提前或準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行的現(xiàn)代有軌電車(chē)不提供優(yōu)先信號(hào)，僅對(duì)偏離時(shí)刻表的晚點(diǎn)現(xiàn)代有軌點(diǎn)車(chē)提供優(yōu)先信號(hào);②在高峰期為現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先信號(hào)，平時(shí)不提供優(yōu)先信號(hào);③只對(duì)載客量超過(guò)一定數(shù)量的現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先信號(hào)，例如乘客超過(guò)200人的現(xiàn)代有軌電車(chē);④權(quán)衡現(xiàn)代有軌電車(chē)延誤與機(jī)動(dòng)車(chē)延誤，確定是否為現(xiàn)代有軌電車(chē)提供優(yōu)先信號(hào)。

部分優(yōu)先控制策略比完全優(yōu)先控制策略的適用范圍更廣。但實(shí)現(xiàn)該策略需要其他額外的信息，以確定何種車(chē)輛在交叉路口能得到優(yōu)先通行權(quán)，因而使整體成本會(huì)有所增加。文獻(xiàn)［14］介紹了PTIPS(公共交通信號(hào)和優(yōu)先權(quán)控制)在上海浦東張江有軌電車(chē)的應(yīng)用情況，指出公交信號(hào)優(yōu)先以實(shí)現(xiàn)公共交通的綠波控制為目標(biāo)，以動(dòng)態(tài)優(yōu)先策略為基點(diǎn)，在各種檢測(cè)設(shè)備信息反饋的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了單輛有軌電車(chē)的優(yōu)先放行。

文獻(xiàn)［27］提出了在交通線路中高峰方向的部分優(yōu)先控制策略，分析了在什么情況下可以實(shí)施部分公交優(yōu)先策略，以及在確保公交系統(tǒng)利益的最大化情況下什么時(shí)刻可以停止優(yōu)先服務(wù);另外，還定義了一個(gè)啟發(fā)式算法來(lái)評(píng)價(jià)服務(wù)的可靠性。

3.3 實(shí)時(shí)優(yōu)先控制策略

在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，信號(hào)配時(shí)是根據(jù)實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整的。這種控制方法能實(shí)現(xiàn)交通效益的最優(yōu)化，在對(duì)公交車(chē)輛優(yōu)先控制的同時(shí)，能將對(duì)其他車(chē)輛運(yùn)行的影響降到最低［28］。由于其控制機(jī)理較為復(fù)雜，對(duì)各個(gè)方面的技術(shù)要求都較高，受實(shí)現(xiàn)條件限制，因此實(shí)施起來(lái)相對(duì)困難。目前很多關(guān)于實(shí)時(shí)優(yōu)先控制策略的研究集中于公交優(yōu)先控制中，關(guān)于現(xiàn)代有軌電車(chē)的控制是可以借鑒這方面的成果。

文獻(xiàn)［29］對(duì)自適應(yīng)交通控制(adaptive signal control)策略進(jìn)行應(yīng)用研究，討論了目標(biāo)函數(shù)的確定。目標(biāo)函數(shù)一般包括目標(biāo)車(chē)輛、社會(huì)車(chē)輛延誤費(fèi)用和社會(huì)車(chē)輛停車(chē)費(fèi)用。文獻(xiàn)［30］描述了交叉路口自適應(yīng)信號(hào)控制優(yōu)先策略的實(shí)施，用VISSIM軟件的仿真試驗(yàn)評(píng)估了自適應(yīng)交通信號(hào)控制在交通信號(hào)優(yōu)先條件下的性能。

文獻(xiàn)［31］提出了一種基于規(guī)則的實(shí)時(shí)公交信號(hào)優(yōu)先控制方法。文中的在線公交行程時(shí)間預(yù)測(cè)模型，確保了實(shí)時(shí)優(yōu)先控制策略能夠運(yùn)用于交叉路口順暢或擁堵的情況。該文分析了包括綠燈的延長(zhǎng)和紅燈的早斷，以及排隊(duì)清空6種不同組合的情況，來(lái)研究模型的適用性。文獻(xiàn)［11］研究了現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)行條件下的交叉路口信號(hào)控制基本參數(shù)的確定方法，同時(shí)也對(duì)現(xiàn)代有軌電車(chē)交叉路口單點(diǎn)在線優(yōu)先控制和離線協(xié)調(diào)優(yōu)先控制方法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)［9］研究了現(xiàn)代有軌電車(chē)的適用性，其中涉及到現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的優(yōu)先控制策略分析。文獻(xiàn)［32］研究了混合交通下公交信號(hào)實(shí)時(shí)優(yōu)先模式。

4 綜述分析

在我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)，一方面，城市交通擁擠形勢(shì)逐漸加劇，并呈現(xiàn)從特大城市、大城市向中等城市、小城市擴(kuò)展的趨勢(shì);另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展出行者對(duì)于出行時(shí)間、出行可靠性、出行品質(zhì)等提出了更高的要求。尤其是在我國(guó)，如何更有效地發(fā)展大運(yùn)量、高服務(wù)水平的公共交通方式，促進(jìn)出行者從非機(jī)動(dòng)出行和小汽車(chē)出行向公共交通出行轉(zhuǎn)移，是尤為重要和突出的問(wèn)題?，F(xiàn)代有軌電車(chē)的運(yùn)量大、造價(jià)低、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)使得其成為研究和實(shí)踐的熱點(diǎn)。處理好地面現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的優(yōu)先通行問(wèn)題，不但會(huì)帶來(lái)很好的運(yùn)營(yíng)效率和經(jīng)濟(jì)效益，也是保證其吸引力的關(guān)鍵因素。本文就實(shí)際運(yùn)用于現(xiàn)代有軌電車(chē)的交叉路口優(yōu)先控制策略進(jìn)行了總結(jié)和歸類(lèi)，對(duì)每種控制方式進(jìn)行了說(shuō)明和舉例，以助于人們系統(tǒng)地了解現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的信號(hào)優(yōu)先控制方法。通過(guò)上述總結(jié)分析可以看出，現(xiàn)代有軌電車(chē)的優(yōu)先控制與管理應(yīng)在以下諸方面展開(kāi)更加深入的研究:

1)如何將現(xiàn)代有軌電車(chē)的優(yōu)先管理控制與城市道路交通控制系統(tǒng)有機(jī)整合?，F(xiàn)代有軌電車(chē)的空間優(yōu)先并不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，任何一個(gè)優(yōu)先控制策略的實(shí)施不但影響現(xiàn)代有軌電車(chē)的運(yùn)行，也影響小汽車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人等的運(yùn)行。尤其在干線協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，不考慮社會(huì)車(chē)輛控制的信號(hào)優(yōu)先會(huì)打斷信號(hào)協(xié)調(diào)、顯著影響社會(huì)車(chē)流的運(yùn)行。因此，如何有機(jī)地整合現(xiàn)代有軌電車(chē)優(yōu)先控制系統(tǒng)和社會(huì)車(chē)流的控制系統(tǒng)，并綜合考慮二者的效益進(jìn)行優(yōu)先控制，在理論研究和實(shí)踐運(yùn)行方面，都需要更加深入的探索。

2)如何處理交叉路口多優(yōu)先申請(qǐng)的問(wèn)題。尤其是在我國(guó)，道路公交線網(wǎng)密集、流量大，交叉路口常常會(huì)出現(xiàn)有軌電車(chē)、常規(guī)道路公交車(chē)乃至快速公交車(chē)輛同時(shí)到達(dá)的情況。以往研究在處理多優(yōu)先申請(qǐng)的問(wèn)題時(shí)，大多采用先到先服務(wù)的規(guī)則。然而，實(shí)際中每個(gè)到達(dá)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)(準(zhǔn)點(diǎn)、晚點(diǎn)等)、載客量等都不相同，尤其是在現(xiàn)代有軌電車(chē)存在的情況下，如何有效針對(duì)多申請(qǐng)的排序和控制問(wèn)題進(jìn)行研究，是一個(gè)迫切需要解決的關(guān)鍵理論問(wèn)題。

3)如何協(xié)調(diào)現(xiàn)代有軌電車(chē)優(yōu)先通行與站點(diǎn)設(shè)計(jì)及乘客過(guò)街的協(xié)調(diào)問(wèn)題。為更方便地服務(wù)乘客，縮短乘車(chē)步行距離，現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)站常設(shè)置在交叉路口處。尤其是在交通擁擠的交叉路口處，如何協(xié)調(diào)利用空間資源，實(shí)現(xiàn)乘客上下站點(diǎn)和現(xiàn)代有軌電車(chē)優(yōu)先通行的相互協(xié)調(diào)，也是一個(gè)非常值得深入研究的關(guān)鍵問(wèn)題。

4)車(chē)路協(xié)同環(huán)境下的信號(hào)優(yōu)先控制方法。在車(chē)路協(xié)同環(huán)境下，車(chē)輛和交通控制系統(tǒng)可以雙向通信和相互協(xié)調(diào)。如何在新技術(shù)的支撐下綜合考慮優(yōu)先通行、可靠性、節(jié)能減排及乘客的舒適性等多方面的因素，發(fā)展新的優(yōu)先控制方法與模型是值得探索的研究方向。

5)優(yōu)先控制系統(tǒng)與現(xiàn)代有軌電車(chē)調(diào)度控制系統(tǒng)的協(xié)同問(wèn)題。現(xiàn)代有軌電車(chē)在交叉路口處的優(yōu)先控制除了與信號(hào)相位有關(guān)，還與其調(diào)度控制系統(tǒng)有關(guān)。如何實(shí)現(xiàn)在信息共享、策略協(xié)同等方面的綜合考慮，無(wú)論在建模解析還是在實(shí)踐應(yīng)用方面，都是需要深入研究的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，關(guān)于現(xiàn)代有軌電車(chē)優(yōu)先控制的理論研究成果已在許多大城市中得到了應(yīng)用。本文對(duì)其研究成果進(jìn)行了深入分析和綜合評(píng)價(jià)?？傮w而言，在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了非常多的進(jìn)展。但是，如何結(jié)合我國(guó)實(shí)際交通特征和需求，如何更有效地利用新技術(shù)，更充分地考慮相關(guān)影響因素以進(jìn)行更高效的優(yōu)先控制，仍需做更加深入的研究和探索。

［1］衛(wèi)超，顧保南.歐洲現(xiàn)代有軌電車(chē)的發(fā)展及其啟示［J］.城市軌道交通研究，2008(1):11.

［2］Avenio:西門(mén)子交通技術(shù)集團(tuán)研制的新一代100%低地板有軌電車(chē)［EB/OL］.http:∥cn.siemens.com/cms/cn/Chinese/TS/Mobility/Portfolio/Urban/Tramsandlightrail/Documents/110302%20green%20mobility-Siemens%20Avenio%20tram_chinese.pdf.

［3］劉新平.新型有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)方案研究［J］.城市軌道交通研究，2012(5):50.

［4］隋悅家.現(xiàn)代有軌電車(chē)及其車(chē)輛的發(fā)展［J］.城市車(chē)輛，2001(5):35.

［5］德蘿森.西門(mén)子交通技術(shù)集團(tuán)的現(xiàn)代有軌電車(chē)?yán)砟睿跩］.地鐵與輕軌，2002(2):21.

［6］吳衛(wèi)，呂永宏，劉紅燕，等.城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成分析研究［J］.甘肅科技，2007(9):71.

［7］王力.新型有軌電車(chē)的信號(hào)系統(tǒng)［J］.鐵道通信信號(hào)，2009(1):33.

［8］Advanced Public Transportation Systems:The State ofthe Art［EB/OL］.http:∥ www.docin.com/p － 726278266.html.

［9］衛(wèi)超.現(xiàn)代有軌電車(chē)的適用性研究［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)，2008.

［10］Alexander Skabardonis.Control Strategies for Transit Priority［DB/CD］.Washington DC:TRB， National Research Council，2000.

［11］吳迪.現(xiàn)代路面有軌電車(chē)交叉路口優(yōu)先信號(hào)設(shè)置方法研究［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)，2011.

［12］李際勝，姜傳治.有軌電車(chē)線站布置及交通組織設(shè)計(jì)［J］.城市軌道交通研究，2007(5):38.

［13］王建.試論有軌電車(chē)與輕軌系統(tǒng)的相互關(guān)系［J］.城市交通，2004(3):24.

［14］王寧鳴.公交信號(hào)優(yōu)先控制的應(yīng)用研究［J］.微型電腦應(yīng)用，2011(2):4.

［15］Ma Wanjing，Liu Yue，Yang Xiaoguang.A dynamic programming approach for optimal signal priority control upon multiple highfrequency bus requests［J］.Journal of Intelligent Transportation Systems，2013(4):282.

［16］馬萬(wàn)經(jīng)，楊曉光.公交信號(hào)優(yōu)先控制策略研究綜述［J］.城市交通，2010(6):70.

［17］Yagar S.Efficient transit priority at intersections ［J］.Transportation Research Record，1993(1390):10.

［18］Alexander Skabardonis.Control strategies for transit priority［DB/CD］.Washington DC:TRB，National Research Council，2000.

［19］姚之浩.國(guó)外有軌電車(chē)交通的發(fā)展與啟示［J］.上海城市規(guī)劃，2010(6):69.

［20］Ma Wanjing， Head Larry， Feng Yiheng. An integrated optimization of transit priority operation at isolated intersections:a person-capacity-based approach ［J］.Transportation Research，Part C，2014(40):49.

［21］李盛，楊曉光.現(xiàn)代有軌電車(chē)與道路交通的協(xié)調(diào)控制方法［J］.城市軌道交通研究，2005(4):57.

［22］Ma Wanjing，Yang Xiaoguang，Liu Yue.Development and evaluation of a coordinated and conditional bus signal priority approach ［J］.Transportation Research Record，2010(2145):49.

［23］張衛(wèi)華.城市公共交通優(yōu)先通行技術(shù)及評(píng)價(jià)方法研究［D］.南京:東南大學(xué)，2003.

［24］Furth P G，Muller T H J. Conditional bus priority at signalized intersections:better service quality with less traffic disruption［J］.Transportation Research Record，2000(1731):23.

［25］Luiz A K，Werner K J.Simultaneous control of traffic lights and bus departure for priority operation［J］.Transportation Research，Part C，2010(18):288.

［26］季彥婕.交叉路口公共交通優(yōu)先通行方法研究［D］.南京:東南大學(xué)，2003.

［27］Yu B，Yang Z，Li S.Real-time partway deadheading strategy based on transit service reliability assessment ［J］.Transportation Research，Part A:Policy and Practice，2012，46(8):1265.

［28］張春.基于公交優(yōu)先的單點(diǎn)交叉路口信號(hào)控制改進(jìn)方法研究［D］.北京:北京交通大學(xué)，2011.

［29］Lin Gueyshii，Liang Ping，Paul Schonfeld，et al.Adaptive control of transit operations［R］.Maryland:Transportation Studies Center，University of Maryland，1995.

［30］Zhou Guangwei，Gan Albert，Shen L David.Optimization of adaptive transit signal priority using parallel genetic algorithm ［J］.Tsinghua Science and Technology，2007，12(2):131.

［31］Lee J，Shalaby A.Rule-based transit signal priority control method using a real-time transit travel time prediction model［J］.Canadian Journal of Civil Engineering，2012，40(1)，68.

［32］譚永朝.混合交通條件下的公交優(yōu)先模式［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)，1997.