基于能耗测度的道路拥挤收费模型

分别建立了考虑能源消耗与拥挤收费的小汽车广义出行费用及考虑舒适性消耗的 公共汽车广义出行费用,构建了由这两种交通出行方式组成的交通系统总能源消耗函数.考虑 能耗对出行者路径选择行为的影响,建立能耗目标约束下的以出行时间最小为上层目标函数 的双层规划模型,其中上层模型以一定节能水平下的系统延误最小为目标;下层模型满足双 模式交通网络的随机用户平衡,并采用遗传算法和Frank-Wolfe 算法求解.通过算例,将道路拥 堵收费及节能目标抽象化后代入模型,探讨了道路收费前后交通能耗变化及在不同的节能目 标情况下,道路拥堵收费的节能效果.计算结果表明,在交通需求量较大时,实施道路拥挤收费 有利于减少交通能耗,当节能目标小于25%且同时采取道路收费时,路网出行时间都会相应 减少.     

交通拥挤收费空间公平性探讨

将出行者按照时间价值（VOT）和地域划分为不同群体,在一个简单路网上建立交通网络模型,分析拥挤收费的公平性影响.研究模拟居民的多种不同出行选择,分析了实施拥挤收费对两处居民各类人群在出行方式分担、行程时间以及交通可达性等方面的影响.研究发现,对于始发地居民,引入拥挤收费能够降低其行程时间,提高可达性;而对于周边道路沿途的居民,若周边道路通行能力不高,适当的拥挤收费会提高可达性,若周边道路通行能力较好,拥挤收费则会小幅度的减少其交通可达性.     

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我国多数道路是典型的混合交通,交通组成复杂,相互间干扰现象严重. 含有小汽车、货车和其他车型的混合交通备受研究者的关注. 本文构建一个考虑道路收费的多用户网络均衡模型,在模型中,各类用户拥有各自的时间延误函数和道路收费,且相互影响不同. 折算系数（PCE）为可变的,构建的道路延误函数是非线性,非连续和非对称的. 混合交通网络均衡模型采用变分不等式构模,用相继平均（MSA）方法进行求解. 最后,在交通规划软件EMME/3中实现该算法并应用到实际公路交通网络,并对线性折算系数和非线性折算系数下的交通网络分配结果进行了对比. 研究表明,非线性折算系数更加符合实际区域网络交通流分布.     

基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价优化

考虑城市路网中不同出行方式车流之间相互影响,通过对私家车实行拥挤道路使用收费和增加公交发车频率之间的相互制约关系分析,提出了基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价的优化问题. 在分析确定路网上公交车和私家车出行方式的广义出行成本的基础上建立了该问题的双层规划模型,其中上层规划以路网上的出行者消费盈余最大为优化目标,下层规划为弹性需求下的组合出行网络用户平衡模型;并设计了基于模拟退火算法求解的优化算法. 算例分析表明,基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价模型和算法能够更有效地解决道路拥挤问题.     

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考虑城市路网中不同出行方式车流之间相互影响,通过对私家车实行拥挤道路使用收费和增加公交发车频率之间的相互制约关系分析,提出了基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价的优化问题. 在分析确定路网上公交车和私家车出行方式的广义出行成本的基础上建立了该问题的双层规划模型,其中上层规划以路网上的出行者消费盈余最大为优化目标,下层规划为弹性需求下的组合出行网络用户平衡模型;并设计了基于模拟退火算法求解的优化算法. 算例分析表明,基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价模型和算法能够更有效地解决道路拥挤问题.     

交通分配中阻抗函数的研究和应用

分别从连续流和间断流两个方面,讨论了在城市道路交通分配中应用的阻抗函数。在连续流阻抗函数中,以速度—流量关系为出发点,提出畅通和拥挤不同状态下的分段研究方法。在间断流阻抗函数中,将路段和交叉口分开考虑,根据美国道路通行能力手册的延误公式计算不同转向交通流的延误。通过在宏观交通模型中的检验表明,文中提出的两类延误函数具备较高的适用性和准确性。     

面向多用户类的拥堵和排放收费方案研究

研究表明在城市交通运行管理中,通常难以实现同时缓解交通拥堵和减少排放的目标.实施道路拥堵收费方案可以有效地管理用户的出行需求,从而减缓交通拥堵,但未必能减少尾气总排放.本文面向多用户类,分别包括不同时间价值的用户(多时间价值用户)和不同车型的用户(多车型用户),通过建立同时考虑拥堵和排放的双目标优化模型,证明多用户类无论基于时间成本准则或者费用成本准则选择路径,都存在一种有效的道路收费方案使帕累托有效流达到用户均衡的状态,实现同时减缓交通拥堵和降低排放的目标.     

城市道路最大出行距离计算模型

为了合理体现交通事故延误对出行者路径选择的影响,提出了随机状态下的交通事故时间延误模型。将交通事故的随机性、持续时间和道路通行能力等不确定性因素引入到交通分配模型中,并对路径选择模型进行修正。分析了各等级道路最大适宜出行范围,根据修正的路径选择模型,采用逐次交通分配方法,得到各等级道路的出行周转量和出行距离,并与不考虑交通事故延误时的出行距离进行了对比分析。分析结果表明:当考虑交通事故延误时,支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、2.946、4.054、5.963km;当不考虑交通事故延误时,支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、3.000、6.000、10.000km;交通事故延误是影响出行者路径选择的重要因素;当考虑交通事故延误时,高等级道路的最大出行距离变小。相比于传统的路径选择模型,本文模型更优。     

动态信息下的机场定制巴士路径优化

为解决因航班延误而造成旅客候机时间较长问题,考虑现实路网中阻抗不确定性和机场接驳定制化及差异化出行需求,以运营收益最大、车辆出行成本最小和车辆提前到达的时间窗惩罚成本最小为目标函数,建立了动态信息下机场定制巴士路径优化模型,并采用差分进化算法对其进行求解.为避免算法早熟,提出了改进的自适应操作方法,增强算法的全局寻优能力.通过算例计算表明:考虑航班延误和路网实时订单的动态路径优化模型,可以减少旅客26.61％～46.68％的候机时间,该模型具有较强的可靠性和应用价值.     

交通分配中阻抗函数的研究和应用

分别从连续流和间断流两个方面,讨论了在城市道路交通分配中应用的阻抗函数.在连续流阻抗函数中,以速度一流量关系为出发点,提出畅通和拥挤不同状态下的分段研究方法.在间断流阻抗函数中,将路段和交叉口分开考虑,根据美国道路通行能力手册的延误公式计算不同转向交通流的延误.通过在宏观交通模型中的检验表明,文中提出的两类延误函数具备较高的适用性和准确性.