网络条件下高速公路收费费率优化方法研究

以区域公路网为研究对象,在分析高速公路收费费率与交通量之间关系的基础上,建立收费费率优化双层规划模型,兼顾经营者和使用者的利益,并考虑路网交通流分布,设计了模型的实用求解算法。该方法弥补了已有方法多以运输通道为研究对象的不足之处,可以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,具有较为广泛的适用性。     

多车型高速公路连续平衡网络设计问题的双层规划模型

利用双层规划理论建立了多车型高速公路连续平衡网络设计问题的优化模型,将改扩建路段的位置、容量与收费费率的确定纳入一个决策过程,从而建立了高速公路改扩建项目的科学决策方法.上层规划中将路网管理者(政府)作为领导者,经营者的财务目标以及投资上限作为实现系统最优的约束条件;下层规划则在考虑了不同车型道路使用者路径选择的差异性...     

多车型高速公路离散平衡网络设计的双层规划模型

为了建立高速公路新建路段的科学决策方法,将新建路段的位置、容量与收费费率的确定纳入一个决策过程,利用双层规划理论建立多车型高速公路离散平衡网络设计问题的优化模型.上层规划中将路网管理者(政府)作为绝对领导者,经营者的财务目标以及投资上限作为实现系统最优的约束条件.下层规划采用文中提出的多车型多准则用户均衡模型,考虑了不同车型道路使用者路径选择行为的差异性,从而更准确地描述了路网中的流量分布形态.最后以一个算例对模型的效果进行了验证说明.结果表明:应用该模型可同时优化出新建路段的位置、容量以及各路段的分车型收费费率.     

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。     

市域公路网布局优化模型研究

针对市域公路网布局的特点和要求,对传统的市域公路网布局单目标优化模型进行了扩展,通过将连续变量离散化和引入双层规划方法,建立了市域公路网布局优化双层规划模型,并将模拟退火算法应用于模型的求解,采用Visual Basic6.0语言开发了相应的算法程序,该算法尤其适合求解大规模路网优化问题。应用示例表明了所建模型及算法的可行性。     

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。     

收费公路交通量分担模型建立与分析

在系统效用最大化前提下，建立了收费道路交通量分担模型，提出模型中参数的标定方法和模型的数值解法，并结合实例对模型进行标定。利用所建立的模型可预测路网交通量在多余路线上的分配比率，并可利用弹性定义分析不同服务属性对道路用户选择路线的影响，亦可作为收费道路收费收入－费率关系模型的基础，计算其最大收费收入和相应的最优费率以及预测交通量水平下的费率标准。     

基于微分进化算法的经济圈公路网双层优化模型

在界定经济圈内涵的基础上,利用微分进化算法对经济圈公路网优化问题进行了研究。在探讨经济圈公路网优化目标、优化原则和优化意义的基础上,以经济圈交通效率、运营成本、能源消耗、环境保护和出行时间等为优化目标函数,建立了经济圈公路网优化的双层模型,并采用微分进化算法求解。经济圈公路网双层优化模型是利用生成的初始路径点集,经过提炼处理来提高经济圈公路网交通效率,并得到最佳优化路网,相对于传统的优化模型更能结合经济圈交通系统与经济特性,结论更加符合经济圈实际情况。研究结果表明：优化模型不仅能够满足经济圈交通需求,而且能够满足经济圈交通系统的环境保护目标、促进经济圈交通系统可持续发展。     

高速公路收费费率模型研究

基于道路使用者路线选择行为理论、存在竞争线路条件下道路使用者选择行驶道路时的影响因素研究以及道路使用效益最大化和运营成本最小化的基本原则,从高速公路管理者和使用者的视角构建高速公路收费最优费率的双层优化模型,并给出模型的求解算法。根据沪蓉高速公路重庆长寿至万州段客货交通量预测结果,采用一维搜索求解算法计算得到该段高速公路2013—2033年的最优收费费率为0.613元/(veh·km)。     

基于自由流时间的交通拥挤收费费率研究

在分析影响交通拥挤收费费率的交通量大小、道路条件、拥挤持续时间、居民消费心理、排队延误等因素的基础上,给出了拥挤情况下基于自由流时间的广义交通费用函数,根据交通平衡理论,建立了交通拥挤收费的固定需求UE平衡模型,并使用方向搜索法,利用C#和C＋＋编程对模型进行求解,最后通过算例分析,得出结论：对单个路段而言,一味的提高收费费率可以降低其相应的路段拥挤度,而对于整个研究路网而言,一味的提高路段收费费率并不能降低整个路网的拥挤度,可能会引起整个路网更加拥挤,因此,必须制定合理有效的收费费率,才能达到预期的效果。     

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.     

基于运输需求的基础路网规划理论与方法研究

为了解决中国公路运输的"瓶颈"问题,使运输更好地为国民经济服务,提出了基础路网的概念,分析了现有公路网的干线路网和基础路网的范畴,研究了运输需求与交通需求在作为路网规划的变量时的区别以及运输需求对基础路网布局规划的影响。以有利于国民经济和社会发展产生的运输需求为目标,构造了基础路网规划的模型和算法。规划模型以投资费用最小为前提,为缩短路网建设里程,节约建设成本,增加了费马点,并证明了该方法是有效的。开发了模型与算法的集成软件ArcGIS,使得整个规划过程的计算与分析数据化,结果可视化,并对模型和算法的效果进行了验证。分析结果表明:规划后的基础路网使用效率能相对保持在70%～80%这一理想范围内,能够清楚地反映研究区域运输需求的要素。因此,基于运输需求来规划基础路网可行。     

浅析高速公路路网模型的建立与清分算法的实现

高速公路路网模型及清分算法的研究是高速公路联网收费的理论基础.主要介绍了高速公路路网模型的建模方法,并且基于路网结构的数学模型提出了高效灵活的清分算法以及收费清分的计算机实现方式.     

基于双层规划模型的收费公路合理规模确定方法研究

在回顾分析一般公路网合理发展规模确定方法的基础上,对影响收费公路合理规模的3个要素的地位和作用进行了分析,提出了收费公路合理规模确定的原则.结合收费公路的特点,从收费公路规划决策者和用户的角度,建立基于双层规划的收费公路合理规模优化模型.其中上层模型是从收费公路规划决策者的角度出发,优化收费公路规模,使得收费公路总效益最大化;而下层从用户的角度出发,采用随机用户平衡模型来描述用户的出行规律,合理安排出行者的出行路线.采用遗传-模拟退火算法混合优化策略对该模型进行求解,提出求解思路和步骤.并结合河南省收费公路合理规模确定实例,对模型科学性进行了验证.     

基于ArcGIS的山东省公路岩土区划研究

区域内岩土条件的差异性影响着公路建设项目技术标准的确定和投资规模,现有的公路自然区划多以气候为指标划分,在实际公路建设中的实用性和针对性不强,因此研究省级公路岩土区划显得十分必要。在充分考虑山东省公路网规划目标及经济发展需要的基础上,确定了山东省公路岩土区划研究框架及指标体系,利用 ArcGIS 技术平台,将山东省按其岩土条件进行区划分区,完成了“山东省1∶200万 km岩土区划图”并对各个分区的岩土工程特性进行了说明。研究成果可为山东省公路工程的规划设计、建设施工及运营养护等的趋利避害及材料的合理有效使用提供科学依据,为山东省公路综合自然区划图的编制提供基础资料,对我国其他省、区、市开展公路自然区划的相关研究具有重要参考价值。     

基于AHP熵的公路网理想评价法

该文根据公路网的道路与交通特征参数指标,阐述了评价公路网规划方案优劣的新模型。首先根据运筹学中的理想点法,以路网等级等六个优化目标为因素指标集,以备选方案为论域集,通过定量分析构建了标准指标决策矩阵、正负理想方案决策矩阵,建立了公路网综合评价模型;另外,充分考虑专家知识和经验、决策者意向和偏好以及数据本身蕴涵的信息,采用AHP法与熵值法综合确定了目标决策模型综合权重;通过计算方案指标矩阵距离理想方案贴近度来评价公路网规划方案的优劣程度。实例分析表明,此模型对多个规划方案进行排序和评价,方法科学简便,实用性强。     

基于RFID的高速公路通行费精确拆分技术研究与应用

高速公路的环状路网结构给车辆驾驶员带来多条路径的选择问题,进而产生如何按照车辆行驶的实际路径收取通行费的问题。在联网收费环境下,高速公路投资主体的多元化必然要求合理拆分通行费。针对如何精确拆分环状路网中多义性路径的通行费问题,结合河南省高速公路实际情况,提出了一种改进的高速公路联网收费路径识别技术。该技术实现了车辆通行费的精确拆分,对提高高速公路收费管理水平具有重要意义。     

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。     

收费公路计重定价理论模型

为了遏制超限运输,解决公路通行费征收中的不公平问题,必须改变目前按车型收费的计费模式,实施计重收费。建立计重收费的定价理论模型是推动这种收费方式健康发展的关键。在提出计重收费定义和类型的基础上,根据公路的准公共产品特性,分析了各种价格结构管制定价模式的特点,提出公路收费宜采用非线性的"两部定价"理论模型。结合收费公路费用分摊的具体方法,给出了收费公路计重定价理论模型,并对相关参数进行了标定。该模型已在江苏省和青海省计重收费标准制定中使用。