基于交通效率的大城市合理土地利用形态研究

从交通效率的新视角出发,采用总出行时间来衡量土地利用形态的交通效率和宏观可达性。通过把总出行时间分解为组团内部的出行时间与组团之间的出行时间,推导出指标的函数表达式,并建立了一定经济、土地、人口约束下,总出行时间最小的城市土地利用优化模型。结合城市交通规划模型,提出了能体现土地利用与交通系统循环反馈关系的求解方法,从交通效率最大化或局部最大化的角度,对土地利用—交通系统的一体化规划进行了有益的尝试。     

基于还贷的公路收费费率优化方法研究

受经济发展相对滞后、公路建设资金短缺等客观因素制约,我国的收费公路筹资方式为收费还贷.从还贷的角度,在考虑公路建设方和用户双方利益的前提下,以交通均衡理论和最优化理论为基础,建立均衡状态下的基于还贷的公路收费费率优化的双层规划模型,由此确定优化费率.提出了模型的算法并介绍应用实例.     

经营性高速公路合理收益率研究

《公路法》第六十条和《收费公路管理条例》第十四条均规定：经营性收费公路的收费期限按照收回投资并有合理回报的原则确定.但其中对什么是合理回报、如何测定和衡量合理回报一系列关键问题均未明确规定.从合理回报的内涵出发,在分析合理回报影响因素和借鉴相关行业合理回报的基础上,提出合理回报的衡量指标.并从相关行业合理收益的界定方法等角度出发,结合公路行业的特点,提出合理回报率的建议.合理回报的界定弥补了目前法律法规对高速公路合理收益没有明确规定的空缺,为政府主管部门核定高速公路收费年限提供依据,也为改扩建项目收费年限的核定提供参考,有利于高速公路健康可持续发展.     

公交换乘优惠的双层规划模型

对城市公交线网换乘优惠幅度的确定问题进行了研究.考虑了换乘优惠政策的实施对乘客采用公交出行的需求量和乘客对公交线网路径选择行为改变的影响,将该问题抽象成一个双层非线性规划模型,上层模型实现网络经济效益最大化,下层模型为基于弹性需求的随机用户平衡模型.最后通过一个算例来建立公交换乘优惠的双层模型,并采用基于惩罚函数的直接搜索法对模型进行求解.结果表明:该双层模型能够在实现公交网络效益最大化时确定合理的换乘优惠幅度.     

高速公路收费费率优化实用方法

合理确定高速公路的收费费率是在高速公路建设及运营过程中必须考虑的重要问题.文中从实际应用的角度出发,提出了一种基于路网的分车型高速公路收费费率优化实用模型,并结合高速公路收费费率本身的特点,给出相应的求解算法.该方法在收费系数确定的情况下,根据优化目标直接得到优化结果.在实际应用中可首先确定不同的可行收费系数方案,计算...     

高速公路收费费率优化实用方法

合理确定高速公路的收费费率,是在高速公路的建设及运营过程中必须进行考虑的重要问题.从实际应用的角度出发,提出了一种基于路网的分车型高速公路收费费率优化实用模型,并结合高速公路收费费率本身的特点,给出相应的求解算法.该方法在收费系数确定的情况下,根据优化目标直接得到优化结果.在实际应用中可首先确定不同的可行收费系数方案,计算相应收费系数方案下的费率优化结果,根据优化结果确定费率优化的满意解.算例结果显示,该方法具有简单、实用的特点.     

考虑接驳费用的车辆共享调度算法研究

针对现有的车辆共享调度算法未充分考虑车辆共享调度时造成的接驳费用问题,研究最小车辆规模最少接驳费用调度优化模型,并改进二分图匹配算法进行求解.根据车辆共享过程中调度方案的优化问题描述,以满足给定出行需求的车辆规模最小以及车辆调度接驳费用最少为目标,构建双目标优化模型.基于有向无环图对车辆出行需求进行建模,将模型求解转化为二分图最大匹配且权重最优匹配问题,提出Kuhn-Munkres算法求解最大匹配最小权重匹配的权重设置条件并进行证明,进而设计Hopcroft-Karp与Kuhn-Munkres算法融合框架进行求解.以安徽省宣城市部分出行为例进行模型和算法合理性分析,479辆自动驾驶共享车辆可以满足13575个出行需求;与未考虑接驳费用目标的调度算法相比,调度总费用减少40.8%左右.算法可求解最小车辆规模并降低调度成本.      

基于路网拥挤度的交通拥挤收费费率研究

针对交通拥挤路段收费费率的问题,建立了交通拥挤收费的双层规划模型,上层模型为最小化交通路网的拥挤度,下层模型为固定需求的用户平衡。在下层模型中广义出行成本函数考虑了出行时间、油耗和费率。并采用遗传算法进行求解。通过算例分析,得出结论:当广义出行成本函数考虑了油耗的因素时,要使路网的流量达到系统平衡状态,路段收费的费率是不相同的;合理的收费费率能获得最小的路网拥挤度,路网的拥挤度和用户总出行时间并不能同时达到最优。     

基于时段偏好的高速铁路列车停站和频率优化

优化高速铁路列车停站方案和开行频率应同时考虑旅客需求和运输企业效益,出发时段选择则是影响旅客需求分布的最重要因素.本文针对一条高速铁路客运走廊,研究基于时段偏好的列车停站和频率优化问题.分析了影响旅客出发时段偏好的2个主要因素,吸引度与排斥度.据此构建了高铁旅客出行阻抗函数,建立了一个双层规划模型,上层规划是以运营成本最小为目标的混合0-1规划模型,用于确定列车的停站和开行频率方案;下层规划是基于Wardrop用户平衡规则的客流分配模型,用于计算旅客在上层决策的停站和频率方案上的流量分配.根据模型特点设计了基于遗传算法的启发式方法,以兰西高铁走廊为背景实际求解了列车停站方案和开行频率,验证了本文方法的有效性.      

基于共享模式的网联自动驾驶车辆路径规划研究

物联网、大数据、移动互联等新一代信息技术在自动驾驶方面的运用,为交通信息化和智能化带来了新的发展契机.作为集约型的城市交通发展模式,共享出行已成为学界关注的热点问题.在共享模式和自动驾驶协同发展的时代背景下,提出了随机需求下考虑用户等待时间的网联自动驾驶共享车辆路径规划模型.为验证模型的有效性和鲁棒性,在虚拟网格式路网中设计应用算例,基于优化工具Gurobi对模型进行求解,确定最优的网联自动驾驶车辆规模及最优车辆服务路径,并与个体最优情况下的出行成本及能耗进行对比.研究结果表明,共享模式能大幅度减少车辆数,降低系统总体成本及能耗,在提高车辆使用率和可持续性方面效果显著.     

高速公路最佳收费标准的测算研究

从高速公路使用者的角度出发，以某段高速公路为例，采用级差收益法对其收费标准进行了测算和研究，提出了最佳的收费率和收费标准，并对高速公路现行收费标准进行了分析评价。本文提供的方法可以广泛应用于当前高速公路收费标准的制定、评估和监管。     

基于生命周期理论的我国收费公路发展分析

收费公路类似自然生命,其成长和发展必然为一个具有若干阶段的连续过程.基于生命周期理论,对我国收费公路体系生命周期进行了探讨和分析.结果表明,2000年以后,我国收费公路进入成熟期;在2030年达到峰值后,收费公路在总量上开始缩减,进入衰退期,新的发展趋势也将逐渐体现.     

弹性需求下多类型用户拥挤收费模型

基于时间价值不同的多类型用户特性,提出了弹性需求下多类型用户的拥挤收费模型,并以一个简化的路网实例比较了多类型用户收费模型与单一类型用户收费模型的区别。简化实例分析结果表明:当费率水平较低时,单一类型用户收费模型高估了路网的流量、社会效益,当费率水平较高时,则低估了路网的流量和社会效益;同时单一类型用户收费模型的路网社会效益和利润区域对应的道路通行能力区间较宽,费率水平区间窄,而多类型用户收费模型的路网社会效益和利润区域对应的道路通行能力区间相对较窄,费率水平区间较宽。     

一般收费道路通行费收入实用预测方法研究

重点探讨实际道路规划项目中一般收费道路的收费收入预测方法,目的在于尽可能使收费收入预测更为精确。在我国,高速公路通常采用依靠征收通行费以偿还投资借贷的方式进行建设,因此在规划的过程中需要对通行费收入进行预测,并进行财务分析,以保证决策者做出正确的投资决策。以笔者在日本从事的高速公路建设项目为例,分析研究了基于实用型交通量增量分配方法结合使用车种转换矩阵的高速公路路网中一般收费道路通行费收入的预测方法,并将其应用到实际道路项目财务评价中。结果表明通过控制收费道路出入口间交通量预测精度,以及采用需求相关性较大的车种转换调查数据可以提高通行费预测精度。研究表明这一方法具有很强的实用性,该方法对我国的高速公路需求预测有着借鉴作用。     

公路网分车型收费费率优化算法研究

结合山东省公路网联网收费的实际情况,建立了山东省公路网收费费率的双层规划模型,以描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系。采用弹性需求模式下的收费费率双层规划模型,选取山东省联网收费的一个路网,利用模拟退火和遗传算法的混合算法,对模型进行了应用和分析。验证结果表明,利用这种收费道路费率优化算法,不仅可以保证道路经营者能实现财务目标,而且能有效地均衡路网交通流量。     

基于点、线、面层次的公路网交通运行状态评价

由于公路网是由点成线、由线成面的统一体,为了更准确地分析和改善公路网运行状态,加强公路节点、路段、路网评价之间的联系,便于确定交通拥堵产生根由并有效采取措施,建立了一种基于点、线、面层次的公路网交通运行状态的综合评价方法。在基本单元划分和指标选取方面,以交叉口、互通式立交、收费站和基本路段作为基本单元,结合交通流理论,综合考虑各基本单元的特点,分别选取对应的评价指标,以极小型指标评价法为基本原理,构建基本单元交通综合运行指数评价模型,并确定相应的分级阈值。在交通运行状态评价方面,依托专家经验的主成分分析与客观的交通量统计调查相结合的方法确定各基本评价单元的权重向量,从而构建路段运行评价模型并给出评价分级阈值,再以各等级道路拥堵程度和路网客、货运量,分别构建路网赋权矩阵或向量,从而获得路网交通综合运行指数模型并确定评价分级阈值。最后结合算例说明该评价方法的具体操作过程,通过获取的各项基本数据,从点层过渡至线层再至面层,依次计算各层交通运行指数,确定各基本单元、路段、路网分别对应的交通运行状态。研究结果表明：不同层面之间的交通运行状态存在一定的联系,不同节点和基本路段处的运行指数差异较大,路线运行指数差别也较大,从而影响路网最终的运行状态,因此,可以通过逐级评价确定交通拥堵症结所在,有针对性地采取相关改善措施。     

论不同提供主体下道路资源的有效供给

从准公共产品的特征出发，分析了道路资源典型的准公共产品特性，阐述了公共部门提供（准）公共产品和私人部门提供（准）公共产品同样都存在着低效率和社会福利损失的原因。在针对由政府部门提供免费道路、政府提供收费道路以及私人提供收费道路三种供给方式进行了经济学比较的基础上，提出了几种以公私合作供给为基础的道路资源有效供给方式。     

对超载与查超的经济学反思

为探索治理超载的有效策略,采用博弈论的方法对超载现象进行了一般经济分析,并结合我国公路运输行业现状和公路的管理方式,分析了对超载现象在我国居高不下的原因以及不同治理策略的优缺点。结果表明,超载现象泛滥的根本原因在于运输市场不规范所造成的查超成本太高和恶性竞争,以及收费公路的运行体制导致的运输企业利润空间的下降;适合我国现状的治超策略在于治理运输市场和降低公路收费。     

福州市高速公路与三环共线段收费制式研究

对福州市区域路网进行深入调查研究,在福州市现有高速公路网收费制式的基础上,提出福州市高速公路与三环共线段多种可能的收费制式方案。对各种收费制式的交通量以及财务进行定量计算,结合定量分析结果进行综合分析和评价,确定最佳方案并评价推荐方案,归纳推荐方案存在的问题并提出相关建议。     

国有收费公路企业全要素生产率测度及提升路径研究

近年来，收费公路行业绩效问题愈发凸显，但针对政府还贷公路运营载体的国有收费公路企业的研究却相对匮乏。为此，以2000~2019年21家国有收费公路企业的面板数据为研究样本，基于半参数估计法及Sequential-Malmquist指数法对国有收费公路企业全要素生产率（TFP）及其变动的内在结构性因素进行实证测度，得到如下结论：①国有收费公路企业TFP长期处于较低水平，非生产性投入不但未对企业自身发展起到积极作用，反而抑制了资本和劳动投入对产出的贡献。②国有收费公路企业TFP增长缓慢，技术进步和技术效率变化是影响TFP变动的主要因素。集团化改制虽然可以带来短期的技术进步，但对企业TFP持续增长的贡献程度有限。③国有收费公路企业TFP呈东、西、中递减的态势。中部省份企业TFP呈现出显著的追赶效应，其主要源自于技术进步和技术效率提升。东西部省份企业TFP的提升则主要依赖技术进步。基于实证结果的分析表明：转变行业传统发展观念，激发技术进步内生动力，促进管理体制根本变革，推动企业市场化改革以及加快投融资体制改革是国有收费公路企业TFP提升的主要路径；提升路径的实现有赖于地方政府、交通主管部门及国有收费公路企业的长期协同合作。