(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210914995.7 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 鲁东大学 地址 264001 山东省烟台市芝罘区红旗中 路184号 (72)发明人 尚春琳　朱桂清　徐延才　姚忠斌　 姚淞溥　魏璐　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 申星宇 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G08G 1/01(2006.01) G08G 1/123(2006.01) (54)发明名称 一种基于协同决策的公交串车优化控制方 法 (57)摘要 本发明提供一种基于协同决策的公交串车 优化控制方法。 该方法根据公交车辆到达的时序 关系， 分析公交串车的状态可能会 呈现由单车到 多车、 由单线路到多线路的时序变化， 通过不同 线路公交串车防治方案间的协同， 考虑公交串车 状态变化造成的串车防治 方案的衔接协同， 从方 案间的速度影响和信号调整影响构建了干扰度 分析指数， 并以最低干扰度为目标构建公交串车 防治协同控制模 型。 本发明针对多个公交线路不 同的串车防治需求， 给出了优化控制策略， 减少 了不同公交线路间的防治 方案的调整需求冲突， 进而提高公交串车防治的效果， 增强道路通行效 率。 权利要求书3页 说明书13页 附图7页 CN 115423255 A 2022.12.02 CN 115423255 A 1.一种基于协同决策的公交串车优化控制方法， 其特 征在于， 该 方法包括如下步骤： (1)构建方案 干扰度指标 定义前车在站间路段i的期望控制方案为 后车在站间路段i的期望 控制方案为 对车辆追及过程进行分析 其中， 分别为前车和后车的站间车头时距偏移量, 分别为前车和后车 在路段i的实时车速， 为前车和后车的在路段i的交叉口信号调整量， ti为后车追 上前车的时刻； 分别为前 车和后车驶离公交站点 i的时刻， 若 则在站间距离内后 车追上前车， 此时后车的实际运行速度需满足 后 车在站间距离内追不上 前车， 此时后车的站间实际运行速度为 定义速度干扰度为： 其中 Δvi为实际速度同期望速度的差 值， 为速度影响持续时间； 当前车处于第j ‑1个周期的绿灯结束时刻和第j个周期的绿灯开始时刻之间、 后车处于 第j个周期的绿灯开始时刻和结束时刻之间时， 此时前车绿灯延长 后车红灯早断 后车的实际信号调整量存在以下四种情形： ①若 且 其中， 分别 表示第j个周期的绿灯开始时刻和结束时刻， k 为第k个执 行周期， 此时前后车均执 行期望信号调整； ②若 且 则信号调整量超过交 叉口最大绿灯约束 要求， 此时后车的实际信号调整量 为 ③若 且 则信号调整量不满足 交叉口最小绿约束 要求， 此时后车的实际信号调整量 为 ④若 且 则信号调整量不满足 交叉口最大绿和最小绿约束， 此时后车的实际信号调整量 为 当后车处于第j ‑1个周期的绿灯结束时刻和第j个周期的绿灯开始时刻之间、 前车处于权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115423255 A 2第j个周期的绿灯 开始时刻和结束时刻之间时， 此时前车红灯 早断 后车绿灯延长 后车的实际信号调整量存在以下四种情形： ①若 且 则两种方案的信号调 整满足交叉口最大绿灯约束和最小绿灯约束 要求， 此时前后车均执 行期望信号调整； ②若 且 则两种方案的信号调 整 量 超 过 交 叉 口 最 大 绿 灯 约 束 要 求 ，此 时 后 车 的 实 际 信 号 调 整 量 为 ③若 且 则两种方案的信号调 整 量 不 满 足 交 叉 口 最 小 绿 约 束 要 求 ，此 时 后 车 的 实 际 信 号 调 整 量 为 ④若 且 则两种方案的信号调 整 量 不 满 足 交 叉 口 最 大 绿 和 最 小 绿 约 束 ， 此 时 后 车 的 实际 信 号 调 整 量 为 确定后车实际信号调整量同期望调整量之间的差异为 因此定义信号 调整干扰度为： 其中Ci为交叉口i的周期； 对速度干扰度和信号调整干扰度采用sigmiod函数归一化处理， 定义方案间的干扰度 指标为： 其中γ1,γ2为权重系数； (2)建立公交串车协同控制模型 定义站间路段i的公交线路状态为 其具体控制步骤如下： Step1： 期望方案求解， 针对交通状态信息首先对站间路段内的所有线路公交计算其能 够满足串车防治 要求的方案集 其中 控制方案 内主要 包括站间车头时距偏移量、 速度调整量、 信号调整量； Step2： 判断是否需要多线路， 若 则该站间路段没有公交车辆； 若 则该 站间距离存在一个公 交线路， 执行Step3； 若 则该站间距离存在多 个线路公交， 根据 各线路的串车状态判断是否需要协同控制， 此时执 行Step4； Step3： 筛选单线路最佳控制方案， 针对单路段和多路段的不同状态需求， 按照步骤 Step1和Step2， 确定控制方案， 然后执 行Step6； Step4： 计算不同线路前后车各个方案的干扰度， 站间路段中第w辆公交同第w+1辆公交权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115423255 A 3