考虑广义社会成本的ETC车道数确定模型

在取消省界收费站及加快推进ETC应用服务的背景下,从收费站经营者成本、使用者成本以及外部社会成本等角度出发,结合排队论,考虑服务能力及车道总数限制,建立了以系统总成本最小为目标的ETC车道数确定模型.提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解.以广州市机场高速收费站为例,研究了两种不同ETC渗透率下的最优车道配置方案.此外,分析了在取消省界收费站后的过渡时期频繁出现拥堵现象的原因.结果表明:ETC的推广对于降低收费站各方成本有着积极的影响;根据ETC渗透率及时调整ETC车道数可以减少过渡时期的拥堵现象.     

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ETC技术的广泛使用有效提高了人工收费效率,缓解了收费站车流拥堵状况,本文对ETC系统优化配置方案进行了研究.根据收费站设计规范和实地调研成果,对高速公路收费站系统构件进行了形式化描述,结合系统各个构件中车辆的行为特征、车辆及收费通道的分类特征,建立了一种适用于高速公路ETC收费站系统的元胞自动机交通流模型.考虑到ETC收费站车流拥堵特性,提出了ETC收费站服务水平的概念及相关计算方法,设计以ETC使用率、ETC车道数量及交通流量为参数的仿真方案,选取封闭式4车道收费站进行仿真分析,基于仿真结果提出了ETC使用率分别为30%、60%和90%时ETC车道数的配置建议,为收费站管理人员合理利用ETC系统提供了理论依据.     

高速公路收费广场车道合理化配置研究

为评估ETC使用率提升后对收费广场通行效率的影响，并提出合理车道配置方案，依托深圳机荷高速福民收费站车道布设和收费数据，建立包含跟驰和换道行为的收费广场交通行为模型，开发收费广场交通运行微观仿真平台。分别针对平、高峰时段，以ETC车道数及使用率为变量设计80组仿真方案，综合评价不同方案下收费广场通行效率。与实测结果的对比表明：仿真平台对平、高峰时段交通量误差仅为3.46%和6.45%，为收费广场车道配置仿真分析提供了准确、可靠的实验平台；未来ETC使用率提升至90%时，福民收费站最优车道配置方案为“4条ETC车道加 5条ETC/MTC混合车道”，此时高峰时段单车平均延误可降至2.93 s·veh-1，较目前的60.23 s·veh-1 降低95%。结合交通量、交通组成及ETC使用率开展收费广场车道合理化配置研究，可为收费广场设计、运营提供关键技术支撑。     

高速公路组合式收费系统车道延误模型研究

在高速公路引进ETC技术之前，必须正确估计出电子标签的使用率及其与各种收费车道的优化配置关系，才能最大化的发挥出ETC技术的优势。给出了基于驾驶员车道选择确定性模型基础上的车道优化设置方法，并对辽宁省沈大高速公路上的腾鳌收费站的改造进行了实证分析。     

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收费站车道配置研究是ETC收费系统规划、设计和建设中一项重要的内容,其目的是使收费资源最优配置及合理利用。为了合理配置ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数,发挥车道利用的最大效用。本文首先从排队论原理分析了ETC收费站车辆排队模型,再用增量效益成本比率分析其成本效益,并以增量效益成本比率最大为目标建立ETC车站车道优化配置模型,最后通过一个工程实例验证了此模型。该模型为ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数配置提供了一个科学的计算方法,为ETC系统的规划和建设提供帮助,并在实际工程应用中具有一定的指导意义。     

基于成本分析的高速公路收费站车道配置研究

从建设运营成本和延误成本两个角度出发,结合排队论的知识,建立使两者的总成本达到最小的成本模型。以陈海收费站为例,讨论了在不同到达流量以及ETC车辆比例的情况下收费站的合理建设方案,得出了不同情况下的最小成本的值,并且研究了总成本,建设运营成本和延误成本与到达流量和ETC车辆比例的关系。结果表明:提高ETC的比例能有效降低总成本和延误成本,且当ETC比例处于高水平时(70%),提高ETC比例也能降低建设运营费用。     

高速公路混合收费站通行能力的仿真

为了合理地分析到达流大小、流量组成及通道配置情况等因素对高速公路混合收费站实际通行能力的影响,得到某一到达流量特性下混合收费站MTC和ETC通道的最佳配置组合,借助VISSIM仿真系统,对不同到达流量、不同ETC交通流比率条件下高速公路混合收费站通行能力随通道总数和ETC通道所占比例的变化进行了仿真研究。仿真结果表明:饱和流状态下,混合收费站的通行能力随收费通道总数的增大而增大,随ETC通道比例的增大而增大;到达流量一定时,ETC通道的设置比例应与到达流中ETC交通流比率相协调,才能使得混合收费站满足通行需求。得到了不同到达流量时能满足通行需求的ETC交通流的最低比率和混合收费站通道的最佳配置组合,为混合收费站的车道设置提供了参考。     

基于遗传算法的车道配置优化方法

对收费车道配置进行研究是收费系统规划建设中一项重要内容，研究的目的是使得收费资源合理利用。根据车辆到达流的随机特点，运用排队论方法建立起以收费系统费用损失最小为目标的优化模型，然后利用遗传算法求得在不同ETC技术使用率情况下的最佳车道配置。所得结果对实际操作有一定的指导意义。     

数据驱动的收费站运行参数预测及车道配置

为优化电子不停车收费系统(ETC)推广期间收费站车道配置.依据数据驱动,提出了预测指定日期ETC和人工半自动收费车道(MTC)小时最高流量的方法.结合排队论和驾驶员在收费站选择车道的行为,提出了收费站车道资源配置的优化,并以上海市112个收费站实际数据为例进行验证.研究结果表明:所提出的预测收费站日流量、小时最高流量及ETC流量占比趋势等方法可行,可为收费站车道资源配置提供借鉴.     

数据驱动的收费站运行参数预测及车道配置

为优化电子不停车收费系统(ETC)推广期间收费站车道配置.依据数据驱动,提出了预测指定日期ETC和人工半自动收费车道(MTC)小时最高流量的方法.结合排队论和驾驶员在收费站选择车道的行为,提出了收费站车道资源配置的优化,并以上海市112个收费站实际数据为例进行验证.研究结果表明:所提出的预测收费站日流量、小时最高流量及ETC流量占比趋势等方法可行,可为收费站车道资源配置提供借鉴.     

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电子不停车收费系统是智能交通应用系统中取得较大发展的子系统. 系统能实时记录车辆的进、出口收费站的时间、地点等数据. 本文以电子不停车收费的交易数据为基础,通过对原始交易数据的分析,确定了数据的处理流程,在此基础上,提出了路段行程速度计算模型,交通流量分布规律分析方法和高速公路站点OD分布、车型比例分布等指标获取方法. 研究以北京市高速公路电子收费数据为例,进行了案例分析. 结果表明,本研究中提出的数据处理和提取技术能较为准确地获取高速公路运营管理中所需的信息,这些信息为高速公路出行者信息服务、高速公路交通运营和规划等提供有效的信息支撑.     

基于ETC电子收费数据的信息提取技术研究

电子不停车收费系统是智能交通应用系统中取得较大发展的子系统. 系统能实时记录车辆的进、出口收费站的时间、地点等数据. 本文以电子不停车收费的交易数据为基础,通过对原始交易数据的分析,确定了数据的处理流程,在此基础上,提出了路段行程速度计算模型,交通流量分布规律分析方法和高速公路站点OD分布、车型比例分布等指标获取方法. 研究以北京市高速公路电子收费数据为例,进行了案例分析. 结果表明,本研究中提出的数据处理和提取技术能较为准确地获取高速公路运营管理中所需的信息,这些信息为高速公路出行者信息服务、高速公路交通运营和规划等提供有效的信息支撑.     

ETC 系统的环境效益评价测算模型

ETC系统在我国的应用规模逐渐扩大.科学度量和评价ETC方式所带来的能源环境效益,是ETC系统实施效果评价的关键问题.本文提出ETC系统的环境效益评价指标和测算模型.通过获取收费站区车辆行驶特性,选定7 类典型车型开展实车排放测试实验,模拟车辆通过ETC车道和MTC车道的行驶过程,基于整车排放测试系统获取不同车型通过不同收费车道的油耗和污染物（HC化合物,CO化合物和NOx化合物）排放监测值,构建基于排队长度和车型聚类的ETC环境效益评价指标计算模型.最后以北京市的实际情况为例,得到北京市ETC系统平均单次交易所产生的环境效益测算值.以2013 年为例,北京市ETC系统的实施,预计将节约410.15 万升的燃油消耗,减少730.9 t 污染气体排放.     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率，提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布，基于逆向可变车道交叉口车流运行特征，构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型；以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束，交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标，建立了交叉口信号配时双目标优化模型，采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后，在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明，本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误，且更适合高流量交叉口；当高流量交叉口左转比例大于 20%时，交叉口通行效率改善更加显著.     

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利用车载尾气排放检测系统（PEMS）对捷达轻型车在高速公路人工收费（MTC）和电子收费（ETC）两种方式下的大量尾气排放数据进行了收集和比较。分析结果表明ETC能降低所有污染物的排放,但NOx的降幅却远低于HC和CO的降幅。应用车辆比功率（VSP）模型方法进行了深入的排放预测研究,研究发现[-2, 2]是收费站尾气排放预测的重要VSP区间。对[-2, 2]进行VSP区间细分后,排放预测的准确度得到了提高。对车辆速度、VSP、NOx累积排放的全面分析解释了NOx降幅低于其他污染物的原因。最后对利用排队长度的排放预测模型进行了研究,发现该模型不适用于MTC方式下的NOx排放预测。     

高速公路ETC逃费行为分析及应对措施

随着高速公路采用电子不停车收费(ETC)收取通行费运营模式的深入开展,车辆偷逃通行费问题日渐严峻,给我国高速公路经济状况带来影响,不利于ETC的长远发展。鉴于此,通过对当前常见的ETC逃费行为进行分析,并从车道布局、控制逻辑、检测技术、车载标签管理上有针对性地提出一系列应对措施或建议,有助于对这些逃费行为进行整治。     

Simulation of High-Level Way Toll Systemunder the Condition of Mixed Traffic Flow

Parking-toll on main-line is one of toll models on high-level ways in our country at present. This paper analyzes the flow' s distributing function, queuing model, and vehicle passing time. Through computer simulation, the negative index relationships between carrying capacity and serving time, and the index relationships between the queuing delay and flow are gained under the condition of different serving time and different vehicle type composition. When the flow density is low, the vehicle type composing has less influence on system serving level. Contrarily, also. Disposing toll station by roadway where flow density is high, we can save transection areas of toll station, reduce system queuing delay time, and enhance carrying capacity of toll station.     

高速公路收费站自动发卡装置及其系统设计

高速公路人工发放通行卡运营成本高,收费效率低,ETC在短时间内也难以大范围推广,一段时间内,自动发卡系统能够有效降低运营成本、提高收费效率。自动发卡系统采用红外线、感应线圈、自动发卡机、摄像机等设备,利用自动化技术及信息技术,实现高速公路收费站通行卡的自动发放。运营显示,系统能够有效提高高速公路收费站运营效益。