高速公路收费站车道类型设置问题建模与求解

在加快推进ETC应用服务的背景下，以收费站运营成本与用户延误成本之和最小为目标，结合排队论，建立收费站车道类型设置优化模型. 提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解. 以广州市机场收费站为例，求解高峰时段两种不同ETC使用率下的车道类型设置优化方案，并利用VISSIM 软件对优化方案与原方案进行仿真对比. 此外，分析了机场收费站全天的车辆到达规律，讨论不同车辆到达率与ETC使用率下的车道组合方案. 结果表明，所提方法能有效地缓解收费站拥堵，合理控制成本，对收费站车道改建与收费员排班具有指导意义.     

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。     

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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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。     

基于不确定理论的常规公交车辆调度优化

为提高公交车的利用效率，本文将公交车辆调度方案划分为高峰型和平峰型。在考虑乘 客候车时间与站间运行时间不确定的现实条件下，综合考虑不同车型的运营成本和乘客候车成 本；基于不确定理论建立混合车型下的双重不确定多目标规划模型，并通过遗传算法的python编 码求解。以南昌市211路公交上行为例，进行sumo仿真结果表明：在保证公交持续运营的前提 下，调整车辆调度方案有助于降低成本和提高运行效率；在高峰期，将发车间隔降低25%，公交车 统一使用纯电动客车，总成本降低5%，平均延误减少4%；平峰期，总成本降低10%，平均延误降 低3%。两组仿真结果发现，考虑不确定因素的公交车辆合理调度安排有利于充分利用公交车辆 资源和提高运行效率。     

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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。     

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.     

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.     

路内停车对交通流的延误影响模型

探讨路内停车对路段交通流产生阻碍造成的延误,能够为评价路段服务水平、确定合理的路阻提供理论支持。针对双向两车道路内停车路段,分析车辆运行特性。在流量较小、流量较大两种情况下,研究由路内停车影响产生的延误。流量较小情况下,将停放车辆看作一个服务台,利用排队理论、间隙理论建立了路内停车对交通流延误影响模型;流量较大情况下,结合车辆到达-离开图示,建立了相应的延误影响模型。最后,通过应用算例验证了模型的有效性。     

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.     

ETC系统对收费站服务水平的影响研究

高速公路采取传统的人工收费已无法满足日益增长的高速公路车流量的要求,国内ETC系统的使用为全面落实国家关于深化收费公路制度改革,取消高速公路省界收费站的重大决策部署带来了良好依据。通过对高速公路现场的分析与对高速收费站的构造层面的考察,创建了高速公路ETC模拟,对ETC虚拟模型的系统结构进行探究,基于ETC仿真流程来虚拟高速收费站工作平均延误状况,按照虚拟的结果研究ETC技术对收费站服务质量的影响状况。为收费站科学设立ETC车道的配备,提升收费效率带来科学的借鉴依据。     

ETC系统的应用

目的、用途和意义 ETC车道允许车辆在无人监守的情况下、不停车缴费后通过车道收费站,从而大大提高车道的通行能力.随着北京,上海等地不停车收费(ETC)系统的开通,ETC系统已经逐渐被普通老百姓所熟悉.     

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.     

公交停靠站站型选择问题的研究

随着建设节约型社会理念的提出,对基础设施建设的投资越来越重视其社会效益的最大化.作者分别对公交车及社会车辆在公交停靠站处的运行特性进行了分析,以排队论为基础,构建了车辆延误的模型,得到了建设港湾停靠站的机会成本.运用防护支出法将环境成本内部化,并利用单位时间停靠站应得效益来表示公交停靠站的经济成本.以社会总成本最小为目标,得到了公交停靠站站型选择模型.     

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。     

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。     

弱客流地区公交线路选择与运营模式分析

针对农村地区弱客流特性和地形分布复杂的特点,以及存在的公交线路运营模式体系不健全等问题,选择树状路网为研究对象。在假定车辆运营信息和需求信息已知的情况下,建立以公交运营成本与收益之差最小和乘客出行时间成本最小为目标的线路选择模型;通过仿真分析,得出在不同决策目标下的最优公交车辆发车间隔和适合弱客流地区的运营模式。结果表明,选择绕行线路模式会使得系统效用值降低。     

排队论在成渝高速公路收费站服务台设计和管理中的应用

运用排队论对高速公路收费站服务强度、队列中排队等待的平均车辆数及车辆在收费站的平均逗留时间、车辆平均排队等待时间进行分析,建立成渝高速公路收费站服务台与工作人员配备模型,并用实例证明此模型的适用性,对于减少运营成本,提高服务水平效果显著.     

浅谈高速公路不停车收费系统(ETC) 车辆逃费方式分析及治理对策

随着RFID(Radio Frequency IDentification)和电子收费技术的成熟,国内多个省市先后启动高速公路不停车收费(以下简称ETC)和非现金支付系统,起到了提高高速公路通行能力,降低收费站收费压力的作用。但部分车辆利用系统管理漏洞偷递通行费,扰乱了正常的收费秩序。本文根据工作中ETC车道管理实际,归纳总结出几种车辆逃费方式,提出建议和治理对策。