01  公交信號(hào)優(yōu)先的定義

公交優(yōu)先即公共交通的優(yōu)先，是指從政策、規(guī)劃、技術(shù)等多方面入手，在城市規(guī)劃建設(shè)和交通管理中，把公共交通發(fā)展放在優(yōu)先位置上，給予資金、政策、技術(shù)等支持，實(shí)現(xiàn)公交暢通、便捷、舒適的大眾服務(wù)。

公交優(yōu)先的具體發(fā)展體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）政策和資金上的優(yōu)先，例如通過(guò)政府補(bǔ)貼降低公交乘坐費(fèi)用、合理的公交線路路網(wǎng)規(guī)劃、公交線路車(chē)輛運(yùn)力增加等；

（2）“空間”資源的優(yōu)先：即對(duì)公交車(chē)道路通行空間上的優(yōu)先，如設(shè)置公交專(zhuān)用車(chē)道、進(jìn)口轉(zhuǎn)用車(chē)道和高架專(zhuān)用車(chē)道等，減少公交車(chē)的交通行駛干擾。

（3）“時(shí)間”資源的優(yōu)先：即對(duì)公交車(chē)道路通行時(shí)間上的優(yōu)先，如在交叉口為公交車(chē)輛提供信號(hào)優(yōu)先，減少公交車(chē)的停車(chē)等待延誤。

公交信號(hào)優(yōu)先是公交優(yōu)先策略中的一種，即上述（3）中“時(shí)間”資源上的優(yōu)先，是指城市交叉路口的信號(hào)控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整紅綠燈信號(hào)配時(shí)方案，保障公交車(chē)在到達(dá)路口時(shí)，可以綠燈通行或者減少紅燈等待時(shí)間，從而降低公交車(chē)行程時(shí)間，提升公交車(chē)輛通行效率和準(zhǔn)點(diǎn)率。

02  公交信號(hào)優(yōu)先的發(fā)展歷史

公交信號(hào)優(yōu)先作為公交優(yōu)先的重要一環(huán)，最早于1970年在美國(guó)洛杉磯開(kāi)始實(shí)施，最初應(yīng)用與軌道交通的信號(hào)優(yōu)先相似，偏向于強(qiáng)制信號(hào)優(yōu)先，即當(dāng)公交車(chē)到達(dá)路口時(shí)，信號(hào)燈強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為綠燈通行，當(dāng)公交車(chē)通過(guò)后再轉(zhuǎn)換為原有信號(hào)控制。

后續(xù)經(jīng)過(guò)不斷的研究和測(cè)試，公交信號(hào)優(yōu)先逐漸從最初的強(qiáng)制信號(hào)優(yōu)先概念中區(qū)分開(kāi)來(lái)，美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸ITS通信協(xié)議NTCIP 1202中對(duì)上述二者進(jìn)行了明確區(qū)分：

強(qiáng)制信號(hào)優(yōu)先（Priority And Preemption）是將交通信號(hào)從正?？刂颇Ｊ綇?qiáng)制轉(zhuǎn)換到特殊控制模式，以保證軌道交通、執(zhí)勤特種車(chē)輛、緊急救援車(chē)輛等順利通行，也稱(chēng)為“信號(hào)搶占”；

公交信號(hào)優(yōu)先（Transit Signal Priority）是指在城市信號(hào)控制交叉口，在不對(duì)原有信號(hào)配時(shí)方案和控制模式造成較大影響的前提下，為某一種優(yōu)先級(jí)別較高的車(chē)輛（如公交車(chē)、應(yīng)急車(chē)等）提供信號(hào)優(yōu)先功能，保障該類(lèi)型車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)，這類(lèi)優(yōu)先不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)機(jī)脫離正常的信號(hào)運(yùn)行狀態(tài)。

進(jìn)入2000年開(kāi)始，日本、歐洲、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的城市開(kāi)始在交叉口信號(hào)控制中引入公交優(yōu)先控制策略。

例如芝加哥的PACE公交通過(guò)公交信號(hào)優(yōu)先，平均運(yùn)行時(shí)間節(jié)約了15%，而洛杉磯通過(guò)公交信號(hào)優(yōu)先其公交車(chē)輛的運(yùn)行時(shí)間可減少25%。

2012年12月，出臺(tái)《關(guān)于城市公共交通優(yōu)先發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)(2012)64號(hào))，再一次提出實(shí)施城市公共交通優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，明確了“公共交通占機(jī)動(dòng)化出行比例達(dá)到60％左右”、“增加公共交通優(yōu)先車(chē)道，擴(kuò)大信號(hào)優(yōu)先范圍，逐步形成公共交通優(yōu)先通行網(wǎng)絡(luò)”、“按照智能化、綜合化、人性化的要求，推進(jìn)信息技術(shù)在城市公共交通運(yùn)營(yíng)管理、服務(wù)監(jiān) 管和行業(yè)管理等方面的應(yīng)用”等目標(biāo)與要求?？梢?jiàn)，“公交優(yōu)先”尤其是路權(quán)優(yōu)先已 **提升為國(guó)家戰(zhàn)略。

當(dāng)前我國(guó)部分城市也在部分交叉口實(shí)施公交信號(hào)優(yōu)先控制措施，2016年，武漢實(shí)現(xiàn)了快速公交BRT（Bus Rapid Transit）的智能化管理，在設(shè)置公交專(zhuān)用道的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了信號(hào)優(yōu)先，當(dāng)BRT運(yùn)行至有信控的交叉路口，若遇到紅燈，信號(hào)燈將自動(dòng)轉(zhuǎn)為綠燈，實(shí)現(xiàn)“一路暢通；

一些城市在交叉路口布設(shè)了大量的地磁傳感器、RFID檢測(cè)器、RFID接收機(jī)和卡口式電子警察檢測(cè)器，可以高精度的識(shí)別過(guò)往車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)及通過(guò)檢測(cè)器的時(shí)間，主要用于交通運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)。

部分城市開(kāi)始探索RFID在公交優(yōu)先控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，南昌市利用RFID技術(shù)，通過(guò)在公交車(chē)上安裝電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了公交信號(hào)優(yōu)先，在公交車(chē)到達(dá)路口時(shí)向信號(hào)機(jī)發(fā)出優(yōu)先請(qǐng)求，信號(hào)機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的優(yōu)先策略；2017年，南京通過(guò)在路側(cè)安裝RFID設(shè)備采集車(chē)輛數(shù)據(jù)，同時(shí)在公交車(chē)上安裝定位設(shè)備上傳車(chē)輛定位數(shù)據(jù)，信號(hào)機(jī)根據(jù)上述信息結(jié)合優(yōu)先策略實(shí)現(xiàn)公交信號(hào)優(yōu)先。

而近年來(lái)，隨著智能網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，為傳統(tǒng)交通行業(yè)注入了很多活力，越來(lái)越多的人意識(shí)到利用智能網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)可實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域的技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)廣域的信息共享和資源整合，提升整體交通效率和道路安全。

2019年，印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，明確提出要加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)（智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛、車(chē)路協(xié)同）研發(fā)，加強(qiáng)城市交通擁堵綜合治理，優(yōu)先發(fā)展城市公共交通，構(gòu)建便捷順暢的城市交通網(wǎng)。

隨著車(chē)路協(xié)同V2X技術(shù)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始研究基于V2X技術(shù)的公交信號(hào)優(yōu)先，在車(chē)路協(xié)同環(huán)境下，將公交車(chē)和信號(hào)控制機(jī)之間的交互通信信息應(yīng)用于實(shí)際信控交叉口。

2020年，長(zhǎng)沙率先在市中心內(nèi)交通流量大的區(qū)域開(kāi)通了三條基于V2X的公交優(yōu)先線路，經(jīng)過(guò)一年多常態(tài)化運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)分析，行程時(shí)間優(yōu)化了10.1%-15.6%，車(chē)速提升了9.7%-17.2%，準(zhǔn)點(diǎn)率提高了約50%。通過(guò)在交叉口處適當(dāng)給予公交車(chē)輛信號(hào)控制上的優(yōu)先，在大多數(shù)情況下可以在不明顯降低社會(huì)車(chē)輛運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上大幅度地提高公交車(chē)輛的運(yùn)行效率。

圖1 長(zhǎng)沙基于車(chē)路協(xié)同公交優(yōu)先線路

03  公交信號(hào)優(yōu)先的技術(shù)現(xiàn)狀

公交信號(hào)優(yōu)先是一種路權(quán)分配運(yùn)行策略，利用交叉口的信號(hào)控制改善公共交通車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，屬于城市交通信號(hào)控制理論范疇。

很多人把公交信號(hào)優(yōu)先理解為強(qiáng)制優(yōu)先或者絕對(duì)優(yōu)先，誤以為技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，公交信號(hào)優(yōu)先會(huì)像強(qiáng)制優(yōu)先帶來(lái)路口擁堵。

1）強(qiáng)制優(yōu)先模式下，當(dāng)車(chē)輛達(dá)到時(shí)，將立即切斷正常的信號(hào)控制模式，強(qiáng)制進(jìn)入特定的信號(hào)控制狀態(tài)，不再考慮維持已有的信號(hào)配時(shí)方案以保證相鄰交叉口交通信號(hào)之間的協(xié)調(diào)。在強(qiáng)制優(yōu)先控制后需要有一個(gè)時(shí)間段（快則幾十秒慢則幾分鐘）用來(lái)恢復(fù)至正常的信號(hào)燈配時(shí)與控制。因此，強(qiáng)制優(yōu)先容易造成交叉口擁堵。

2）公交信號(hào)優(yōu)先模式下，當(dāng)車(chē)輛達(dá)到時(shí)，通過(guò)調(diào)整正常的信號(hào)配時(shí)來(lái)給與公交車(chē)輛一些優(yōu)先服務(wù)的機(jī)會(huì)，策略目標(biāo)是不會(huì)明顯干擾其他的交通同時(shí)最小化對(duì)其他交通工具用戶的影響，包括相**的私家車(chē)和行人。

從信號(hào)控制角度來(lái)看，一個(gè)控制系統(tǒng)主要有控制輸入、控制執(zhí)行（輸出）、控制策略（方法）、控制準(zhǔn)則（優(yōu)化目標(biāo)）。

一個(gè)完整的公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)的控制輸入應(yīng)該包含：

1) 公交車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表

2) 公交車(chē)輛實(shí)時(shí)位置

3) 公交車(chē)運(yùn)行速度

4) 公交車(chē)實(shí)時(shí)載客量

5) 在某公交車(chē)站上下車(chē)乘客的數(shù)據(jù)（歷史的或?qū)崟r(shí)的）

6) 同時(shí)到達(dá)交叉路口的多個(gè)公交車(chē)的優(yōu)先請(qǐng)求

7) 交叉路口的實(shí)時(shí)交通流量

8) 交叉路口的車(chē)輛排隊(duì)情況

9) 社會(huì)車(chē)輛的運(yùn)行速度

10) 信號(hào)周期中公交相位的位置

在實(shí)施一個(gè)公交信號(hào)優(yōu)先項(xiàng)目前，分單點(diǎn)公交信號(hào)優(yōu)先還是干線公交信號(hào)優(yōu)先。

控制準(zhǔn)則也即優(yōu)化目標(biāo)可以根據(jù)不同的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，一般為提高公交車(chē)輛準(zhǔn)點(diǎn)率及舒適度，包括：

1) 最小特定交叉口的公交延誤（總延誤以及均延誤）；

2) 最小特定干線的公交延誤； 

3) 最小停車(chē)次數(shù)

4) 最小乘客人均延誤

5) 最高公交行程時(shí)間預(yù)測(cè)精度

6) 最短公交排隊(duì)長(zhǎng)度

7) 最少尾氣排放量

8) 最低無(wú)效公交綠燈間占比

9) 最小對(duì)綠波帶影響

根據(jù)控制準(zhǔn)則不同，可以有不同的控制策略。

比如，如果是按最小公交延誤，則需要給與全部公交車(chē)輛以信號(hào)優(yōu)先，如果是提高公交運(yùn)行的規(guī)律性/準(zhǔn)點(diǎn)性，最高公交行程時(shí)間預(yù)準(zhǔn)精度，則按需給與公交車(chē)輛信號(hào)優(yōu)先。

對(duì)于一條特定的公交線路，公交信號(hào)優(yōu)先的應(yīng)用會(huì)因運(yùn)行的控制策略不同有所差異。常用的控制策略主要包括：

1) 基于運(yùn)行時(shí)刻表。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)更新的公交運(yùn)行時(shí)刻表以及車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置，為落后于運(yùn)行時(shí)刻表的公交車(chē)輛提供優(yōu)先以使其保持與運(yùn)行時(shí)刻表一致性。準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行或超前運(yùn)行的公交車(chē)則不提供優(yōu)先服務(wù)。

2) 基于車(chē)頭時(shí)距。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)根據(jù)特定公交線路行駛公交車(chē)輛之間的時(shí)間間距是否一致性，來(lái)決定是否提供優(yōu)先服務(wù)。當(dāng)前位于某交叉口的特定公交線路車(chē)輛與通過(guò)該交叉口的該路線前一輛車(chē)之間的時(shí)間間距來(lái)作為控制策略依據(jù)。

3) 基于規(guī)則方法。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)針對(duì)不同的交通事件建立一系列邏輯規(guī)則， 根據(jù)實(shí)時(shí)采集的車(chē)輛到達(dá)信息和邏輯判斷結(jié)果， 決定是否提供優(yōu)先服務(wù)。這些邏輯規(guī)則包括：公交車(chē)晚點(diǎn)程度、先到先得服務(wù)、一個(gè)周期內(nèi)只有一次優(yōu)先、實(shí)際公交車(chē)頭時(shí)距與運(yùn)行時(shí)刻表上的車(chē)頭時(shí)距差異、當(dāng)沒(méi)有優(yōu)先請(qǐng)求時(shí)要給予非優(yōu)先相位以綠燈補(bǔ)償、固定的配時(shí)周期長(zhǎng)等等。

4) 基于優(yōu)化模型方法。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)通過(guò)選取車(chē)輛延誤、 停車(chē)次數(shù)等指標(biāo)（或其線性加權(quán)）建立目標(biāo)函數(shù)， 根據(jù)實(shí)時(shí)采集的車(chē)輛到達(dá)信息進(jìn)行在線優(yōu)化計(jì)算來(lái)決定提供有條件的優(yōu)先服務(wù)。模型?？紤]的參數(shù)如下表：

公交信號(hào)優(yōu)先控制執(zhí)行方法有多種方式主要有被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)先、實(shí)時(shí)自適應(yīng)優(yōu)先。

1) 被動(dòng)優(yōu)先。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)根據(jù)公交車(chē)輛歷史到達(dá)數(shù)據(jù)，生成離線配時(shí)方案，利用專(zhuān)用公交車(chē)道和專(zhuān)用信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先。

這種優(yōu)先方式無(wú)需公交車(chē)檢測(cè)系統(tǒng)，配置方便靈活。由于以歷史的靜態(tài)數(shù)據(jù)為依據(jù)，通常用于公交流量較大、運(yùn)營(yíng)狀況穩(wěn)定， 并且與公交運(yùn)行沖突方向交通飽和度相對(duì)較低的交叉口。

缺點(diǎn)是由于通過(guò)假定公交車(chē)以固定時(shí)刻、固定間隔到達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先，容易造成綠燈時(shí)間的空放，對(duì)非優(yōu)先相位的綠燈通行時(shí)間進(jìn)行擠占將損害社會(huì)車(chē)輛的通行效益，不利于交叉口整體通行效益的提高。

2) 主動(dòng)優(yōu)先。公交信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)對(duì)公交車(chē)輛的到達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到車(chē)輛到達(dá)路口時(shí)，通過(guò)調(diào)整配時(shí)方案來(lái)執(zhí)行信號(hào)優(yōu)先執(zhí)行策略，保障公交車(chē)優(yōu)先通過(guò)

具體的執(zhí)行策略包含：相位保持、綠燈延長(zhǎng)、紅燈截?cái)?、相位插入和相序跳?dòng)等。主動(dòng)優(yōu)先又分為無(wú)條件的主動(dòng)優(yōu)先和有條件的主動(dòng)優(yōu)先。

無(wú)條件的公交優(yōu)先只需提供公交車(chē)的檢入檢出信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛優(yōu)先，如基于感應(yīng)線圈、RFID技術(shù)公交信號(hào)優(yōu)先，這種優(yōu)先方式考慮的因素較少，易對(duì)路**通造成較大影響；

有條件的公交優(yōu)先更多地考慮了公交車(chē)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)（位置信息、行程時(shí)刻表延誤、載客率等），從而決定是否給予公交車(chē)輛優(yōu)先或者優(yōu)先給予其他公交車(chē)輛優(yōu)先，比如基于V2X車(chē)路協(xié)同技術(shù)公交信號(hào)優(yōu)先。

3) 實(shí)時(shí)自適應(yīng)優(yōu)先。自適應(yīng)優(yōu)先是主動(dòng)優(yōu)先的升級(jí)，在交叉口給予公交車(chē)輛優(yōu)先通行權(quán)時(shí)，不僅考慮公交車(chē)輛的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，在獲取實(shí)時(shí)交叉路口動(dòng)態(tài)交通信息基礎(chǔ)上，結(jié)合路口各個(gè)方向的通行效益，以一定的性能指標(biāo)函數(shù)或者更復(fù)雜的優(yōu)化邏輯規(guī)則對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)路口優(yōu)先效益的最大化，比如基于V2X與AI路側(cè)感知相結(jié)合的公交信號(hào)優(yōu)先。

04  新技術(shù)賦能公交信號(hào)優(yōu)先的未來(lái)

隨著V2X技術(shù)與人工智能技術(shù)快速發(fā)展，基于車(chē)路協(xié)同的公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，它能更好更完整構(gòu)建前述控制輸入、控制執(zhí)行（輸出）、控制策略（方法）、控制準(zhǔn)則（優(yōu)化目標(biāo)），能更好的交通影響最小化，提升公交車(chē)輛通行效率和準(zhǔn)點(diǎn)率，對(duì)于改善交通出行結(jié)構(gòu)、緩解道路交通擁堵、降低城市能源消耗均有重大意義。

基于車(chē)路協(xié)同的公交信號(hào)優(yōu)先技術(shù)利用C-V2X無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛與道路控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交互，一方面公交車(chē)輛可獲取交叉口控制模式、信號(hào)配時(shí)和相位狀態(tài)等信息，另一方面道路控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)獲取公交車(chē)輛狀態(tài)信息如車(chē)輛位置、載客率、晚點(diǎn)率等信息，通過(guò)優(yōu)化模型和算法規(guī)則實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的主動(dòng)公交優(yōu)先，同時(shí)可結(jié)合路口智能感知設(shè)備提供的交通流狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)公交優(yōu)先和配時(shí)優(yōu)化。

圖2 基于車(chē)路協(xié)同的公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)

車(chē)載OBU和路側(cè)RSU實(shí)現(xiàn)C-V2X無(wú)線通信，將自身客流設(shè)備感知的客流數(shù)據(jù)和車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至路側(cè)，經(jīng)由路側(cè)RSU生成優(yōu)先請(qǐng)求發(fā)送至信號(hào)控制機(jī)，信號(hào)控制機(jī)結(jié)合公交車(chē)輛狀態(tài)和交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化信號(hào)配時(shí)方案，將控制方案上傳至中心信號(hào)控制平臺(tái)并接收平臺(tái)宏觀調(diào)控指令進(jìn)行方案調(diào)整。

此外，利用C-V2X無(wú)線通信的雙向性，車(chē)載OBU可實(shí)時(shí)接收信號(hào)燈狀態(tài)和優(yōu)先執(zhí)行信息來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)端內(nèi)信息顯示。

相比較傳統(tǒng)的主動(dòng)公交優(yōu)先技術(shù)（感應(yīng)線圈和RFID）具備以下幾點(diǎn)明顯優(yōu)勢(shì)：

1) 布設(shè)簡(jiǎn)單，無(wú)需設(shè)置公交專(zhuān)用車(chē)道，無(wú)需大規(guī)模的土建施工；只需在公交車(chē)后裝智能車(chē)載OBU、客流儀等設(shè)備，在路側(cè)安裝智能路側(cè)RSU設(shè)備并與信號(hào)控制機(jī)接入即可實(shí)現(xiàn)信息交互。

2) 信息傳輸距離遠(yuǎn)、時(shí)延低、可靠性強(qiáng)；C-V2X技術(shù)利用專(zhuān)有通信頻段，可實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路之間的直連通訊，從而保證毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)延遲，并且通訊范圍最大可達(dá)800米以上，充分保障了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性，為多種控制策略算法實(shí)踐與解算提供了充足的時(shí)間窗口。

3) 數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，信息源豐富；C-V2X技術(shù)利用精準(zhǔn)差分定位可達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，同時(shí)利用專(zhuān)有標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)諸如載客率、晚點(diǎn)率等關(guān)鍵信息傳輸，有助于公交車(chē)輛優(yōu)先級(jí)判定和多車(chē)沖突優(yōu)先請(qǐng)求等場(chǎng)景下的算法實(shí)現(xiàn)。

4) 通過(guò)感應(yīng)線圈和RFID并不能實(shí)時(shí)地檢測(cè)快速公交的動(dòng)態(tài)位置，因而不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)快速公交到達(dá)交叉路口停止線的時(shí)間，導(dǎo)致后續(xù)的公交優(yōu)先策略的實(shí)施效果具有較大的不確定性。比如最壞的情況是采用綠燈時(shí)間延長(zhǎng)公交優(yōu)先策略時(shí)，在延長(zhǎng)的綠燈時(shí)間范圍內(nèi)快速公交不能到達(dá)交叉路口停止線，一方面會(huì)導(dǎo)致延長(zhǎng)的綠燈時(shí)間浪費(fèi)，另一方面延長(zhǎng)其他運(yùn)行方向車(chē)輛的等待時(shí)間，加劇了交叉路口的擁堵。

5) 數(shù)據(jù)交互，應(yīng)用覆蓋面廣；C-V2X技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車(chē)-路（即OBU-RSU-信號(hào)機(jī)）的雙向通信，公交車(chē)載OBU可通過(guò)路側(cè)RSU設(shè)備接收到信號(hào)機(jī)發(fā)出的信號(hào)燈態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)屏和尾屏的紅綠燈狀態(tài)顯示，對(duì)公交車(chē)駕駛員和后方社會(huì)車(chē)輛進(jìn)行提示，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，C-V2X通信范圍較廣，位于區(qū)域內(nèi)的路側(cè)RSU和其他車(chē)載OBU均可進(jìn)行數(shù)據(jù)互通和信息共享，從而實(shí)現(xiàn)諸多安全類(lèi)和效率類(lèi)功能應(yīng)用，輔助駕駛員智慧出行。

以長(zhǎng)沙315智慧公交為例，全線途徑26個(gè)交叉路口，全程約14公里，實(shí)行基于車(chē)路協(xié)同公交信號(hào)優(yōu)先后，行程時(shí)間和車(chē)速均有明顯優(yōu)化，綜合得出：行程時(shí)間平均優(yōu)化約12%，行程速度平均提升約13%。

圖3 長(zhǎng)沙公交優(yōu)先315線路

圖4 315路公交行程時(shí)間-優(yōu)化對(duì)比圖

圖5 315路公交行程車(chē)路-優(yōu)化對(duì)比圖

各站點(diǎn)的平均到站準(zhǔn)點(diǎn)率明顯提升，優(yōu)化率可達(dá)50%。

根據(jù)對(duì)近年公交優(yōu)先和車(chē)路協(xié)同方面發(fā)展可看出，國(guó)內(nèi)外對(duì)交叉口如何提高公交車(chē)運(yùn)行效率進(jìn)行了較為深入的研究，且取得了豐富的理論成果與一定的實(shí)踐成效。

以下幾點(diǎn)需要值得我們關(guān)注與進(jìn)一步探索：

1) 更多的公交信號(hào)優(yōu)先控制策略綜合應(yīng)用研究實(shí)踐與評(píng)估。

2) 車(chē)路協(xié)同與車(chē)車(chē)協(xié)同環(huán)境下，多路公交信號(hào)優(yōu)先請(qǐng)求信號(hào)沖突控制問(wèn)題。

3) 公共信號(hào)優(yōu)先與主干路綠波帶控制之間的沖突與協(xié)調(diào)。如何將兩種控制方式進(jìn)行權(quán)重衡量分析，選擇對(duì)道路交通更為實(shí)際的優(yōu)化方案。

4) ?？恳缌髑闆r下的公交信號(hào)優(yōu)先控制方法。對(duì)于公交線路較多和發(fā)車(chē)頻率較大的道路，當(dāng)大量的公交車(chē)輛因?yàn)楣恍盘?hào)優(yōu)先通過(guò)交叉口時(shí)，可能出現(xiàn)這些車(chē)輛聚集在下游?？空咎幍却？康那闆r，從而 導(dǎo)致停靠溢流現(xiàn)象。這種現(xiàn)象將使得公交車(chē)輛在上游交叉口處因公交信號(hào)優(yōu)先所獲得的效益在下游?？空咎幈焕速M(fèi)掉了。

5)  在“車(chē)-站-路”協(xié)同環(huán)境下，實(shí)行公交優(yōu)先信號(hào)協(xié)調(diào)控制下 的站點(diǎn)位置優(yōu)化研究。

6) 在“車(chē)-路-站-云”協(xié)同環(huán)境下，干線級(jí)及路網(wǎng)級(jí)公交信號(hào)

7) 公交優(yōu)先政策對(duì)城市交通系統(tǒng)的影響效應(yīng)研究?，F(xiàn)階段的公交優(yōu)先大多數(shù)專(zhuān)注于提高公車(chē)運(yùn)行效率，如何評(píng)估交叉口其余車(chē)輛的通行權(quán)益受損問(wèn)題。

作者簡(jiǎn)介：張長(zhǎng)隆，博士 副教授（長(zhǎng)沙智能駕駛研究院副總經(jīng)理），首創(chuàng)“三模式”（LTE、LTE-V、DSRC）自適應(yīng)智能網(wǎng)聯(lián)V2X設(shè)備與系統(tǒng)；全國(guó)首個(gè)長(zhǎng)沙開(kāi)放道路智慧公交車(chē)路云協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計(jì)者；全國(guó)首個(gè)長(zhǎng)沙開(kāi)放高速道路路側(cè)全息感知與車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計(jì)者；全國(guó)首個(gè)大規(guī)模車(chē)路協(xié)同公交優(yōu)先系統(tǒng)設(shè)計(jì)者；中國(guó)首個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車(chē)用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)筆人之一

*文章轉(zhuǎn)載自賽文網(wǎng)