高速公路收费费率双峰调控模型研究

高速公路交通出行具有明显的双峰出行规律,将可变收费的理论应用于高速公路交通出行时间的调控,以缓解高峰时间交通拥挤。可变收费是一种在不同时段采取不同收费费率的收费方法,是一种有效的交通需求管理手段。在分析影响高速公路可变收费费率标准的主要因素的基础上,给出高速公路交通需求模型以及不同时段费率同交通量关系模型,并根据山东省高速公路调查样本,采用线性回归法对模型进行标定。     

道路交通走廊拥挤收费重分配模型

为了进一步提高公众对拥挤收费的认可,有效调节交通需求的时空分布,针对2条路段2个节点构成的道路交通走廊提出了拥挤收费重分配模型.在分析了交通出行总费用的基础上,提出随交通需求大小而动态变化的拥挤收费费率模型,将收费所得直接分配补贴给平行路况较差的路段使用者,分不同的需求状况研究不同的分配函数,并用实例说明了该模型的适用性.结果表明:拥挤收费以经济杠杆对交通需求给予组织和引导,在交通需求未超过走廊通行能力时,拥挤收费对路网交通流量的转移和出行费用的降低具有很高的效率;在交通需求超过走廊通行能力时,仅靠拥挤收费无法避免交通拥挤,需要实施路网扩容.     

考虑货车路径选择行为的高速公路拥挤路段收费研究

为降低高速公路拥挤路段中的货车混入比例,提高道路的通行能力及服务水平,通过构建货车的路径选择模型,分析高速公路收费费率对货车车辆路径选择行为的影响及不同费率的路网状态.首先,在对车辆路径选择行为影响因素进行初步分析的基础上,针对货车设置不同的出行场景,设计调查问卷和实施方案,以获取路径选择意向调查数据.其次,构建货车的公路路径选择NL(Nested Logit)模型,并对模型结果进行检验和评价.最后,以山东省高速公路网为例,分析高速公路拥挤路段不同收费费率对货车的路径选择行为产生的影响.结果表明:收费费率对中长距离出行的货车车辆路径选择行为较短途出行有显著影响,在拥挤路段仅针对货车车型适当提高收费费率时,在降低路段负荷度的同时可以增加路网收费收入.     

论高速公路交通监控系统

通过在高速公路沿线、立交、收费广场等设置的摄像机，将信号传输至监控中心集中监控，从而实现交通状况图像监控；通过在沿线关键位置设置车辆计数器、车辆测速器、气象资料采集器，并把信号传输至监控中心集中处理，实现交通信息和气象信息的采集；通过安装于道路中央分隔带或路边的可变限速标志和可变情报板，从监控中心发布交通疏导和交通控制信息。随着道路文通智能化的发展，监控系统是高速公路交通管理中不可缺少的重要手段。     

高速公路收费费率研究

本文简述了高速公路收费费率研究现状。从效益原则，收益原则、级差效益分享原则等角度考虑，得出高速公路收费费率确定的一般理论模型。     

路网下收费道路的分车型费率优化模型

为了科学地对收费道路的费率进行决策,以收费道路及相邻道路组成的路网为研究对象,利用双层规划理论建立起路网下的分车型费率优化模型,上层规划描述路网管理者追求社会效益最大化的思想,并以实现道路经营者的财务目标作为约束条件;下层规划采用多车型多准则交通均衡模型来描述道路使用者的出行选择行为;通过模型求解可以获得各收费路段的分车型最优收费费率以及相应的路网交通流量.文中还介绍了利用遗传模拟退火混合算法进行模型求解的步骤.算例分析表明,路网下收费道路的分车型费率优化结果可以有效地提高整个网络的运行效率,并更好地体现不同车型用户间的公平性.     

基于交通冲突的山区高速公路可变限速控制方法

为了提高山区高速公路交通运行的安全性,将相邻路段速度差以及交通冲突风险最小化。针对以往研究缺乏从交通流稳定性层面对可变限速(VSL)系统控制效果分析的现状,提出基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制方法,建立山区高速公路多目标限速优化控制模型并开发仿真环境进行测试,分析可变限速控制系统对山区高速公路交通运行安全性的影响。首先,构建基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制策略。通过METANET宏观动态交通流模型实现对交通流在时空域中运行态势的描述,以相邻路段速度差以及路段冲突风险,即替代型交通安全指标最小为优化目标,以交通系统运行效率以及限速值变化范围为约束条件,构建了可变限速多目标优化控制模型,采用基于群智能的差分进化算法求解计算可变限速值。应用VB与MATLAB混合编程技术,开发基于VISSIM COM的仿真平台测试控制效果。最后,以实测山区高速公路交通流数据对仿真模型进行校准,并综合考虑山区高速公路交通特性、驾驶人服从率等因素,运用VISSIM COM/MATLAB模拟环境对山区高速公路进行可变限速控制。研究结果表明:与未实施可变限速时相比,对山区高速公路实施可变限速控制,能够显著降低速度离散性,使可变限速路段各分段中心断面的速度标准差降低30%～40%,山区高速公路交通安全性得到了提高。     

高速公路交通事件下可变限速诱导研究

高速公路发生交通事件会明显降低其服务性能,且容易引发二次事故.针对这一问题,利用交通仿真技术建立了高速公路交通事件下的仿真模型,通过仿真实验得到的数据分析不同交通事件类型、交通量、车辆速度条件下的合理限速诱导策略.结果表明,可变限速是高速公路交通事件下的科学管理措施,并通过事故率与车速标准差的关系得到不同条件下的最佳限...     

路网联网收费位置与费率组合优化模型与算法

对经济欠发达、交通流量小的地区公路网联网收费现状的调查表明,如果对所有可收费的路段都实施收费,可能出现某些收费路段经营处于亏损状况。因此,在决策路网最优收费费率的同时,还需对路网最佳收费位置进行选择。研究如何利用双层规划模型来测算公路网联网收费位置与费率组合优化的问题具有现实意义,上层以路网用户盈余最大化为目标,下层是弹性需求下的多车型随机用户均衡配流模型,双层模型很好地兼顾了相关各方的利益。基于模型求解的复杂性和困难性,文中采用遗传-模拟退火的求解算法,算例表明用多车型的双层规划模型测算收费位置与费率的组合优化是合理有效的。     

高速公路自动化收费系统的原理与维护分析

高速公路交通建设和信息技术的不断发展,促进了高速公路收费系统的改革与创新。高速公路自动化收费系统顺应了时代发展的需求,代替传统的收费系统,成为高速公路收费系统的重要形式。新形势下,运用高速公路自动化收费系统能够降低运营维护成本,提高高速公路管理和服务水平。积极探索高速公路自动化收费系统的原理和维护,是其正常运行的重要保障。     

Applied Study of Price Discrimination Implemented on a Two-Path Route Expressway

Introduction In Japan, the Japan Highway Public Corporation (JH) is in charge of construction, operation, and manage- ment of both certain toll roads and the inter-city ex- pressway system throughout the country. The certain toll roads and inter-city expr…     

ETC门架数据驱动的高速公路差异化收费双层规划方法

针对传统收费导致高速公路经济效益低、运行效率差等问题,结合ETC(electronic toll collection)门架数据分析高速公路运行特点,提出一种基于双层规划的高速公路差异化定价模型。首先,获取高速公路ETC门架数据,分析交通量特点,初步确定所要实施的差异化收费方案。其次,构建双层规划模型,上层最大化高速公路经济效益,下层分析出行者出行行为并完成基于Logit模型的交通量分配。最后,以长深高速河北段为例展开实证分析,使用模拟退火算法求解出一种分车型分路段的差异化收费方案。结果表明：ETC门架数据能够充分分析高速公路的运营状态和运行特征,为精细化的高速公路差异化收费的研究提供强大的数据支撑;使用优化后的分车型分路段差异化收费方案后,高速经济利润提升32.3%,货车交通量增长42.2%,客车共增长36.8%;路段整体交通量增长38.6%,并且平行道路饱和度降低,拥挤状况得到缓解。     

收费高速公路投资中存在的问题及对策研究

文章根据一些参数指标分析了我国目前收费高速公路存在着盲目过热投资的问题，在此基础上，阐述了目前的评价方法存在的缺陷，提出了应该适当限制收费高速公路的发展的解决对策，得到了一些非常重要的结论，这对收费公路项目建设实践有着重要的指导意义。     

On the Effects of Central Japan Expressway＇s Commuter Toll Discount Policy in Nagoya Area

Road pricing policies have two equally important objectives that have to be considered： the optimal use of the road network and the fiscal sustainability for the management of the network. The aim of this work is to examine the effects on these two objectives of a recent pricing policy implemented in Japan＇s expressway networks. Recently the Nippon （Japan） Expressway Companies （NEXCO, operators of Japan＇s nation wide expressway network） have implemented several toll discount policies for users equipped with electronic toll collectors （ETCs）. One of the policies is the commuter discount policy that discounts 50% for a journey on the NEXCO expressway no longer than 100 km during the commuting peak hours. This paper examines its effect on congestion reduction in the road network of Nagoya area and its influence on the use of expressways operated by another major local public expressway company in Nagoya. The congestion easing effect of this policy is compared with a potential marginal cost pricing scheme. These observations suggest that policy coordination regarding toll levels is needed for expressway corporations and transportation authorities for improving transportation efficiency of utilization of the whole network.     

基于双层博弈的城市道路拥堵收费分析

运用博弈论分析拥堵收费策略,基于假设将其抽象为有N+1个参与者的双层博弈模型. 针对城市道路拥堵收费问题,建立双层博弈模型,分析博弈均衡条件,并以虚拟路网为例说明博弈模型的均衡及求解. 分析结果表明,博弈实质是拥堵收费最优定价与路网流量分配的合成问题,博弈均衡是寻求系统最优的拥堵收费决策及用户最优的交通配流方案.     

高速公路收费模式的研究

提出了制定高速公路收费模式应遵循的三个目标：效益，收益和公平目标。结合沪嘉高速公路收费模式，从经济效益，财务收益和使用者效益分析角度，提出了制定和评价高速公路收费模型的程序和方法。     

弹性需求下高速公路收费标准合理性评价

高速公路与普通道路相比,具有明显的级差效益.道路使用者选择高速公路的原因来自于其时间上的节约、车辆行驶成本的节约及舒适性的提高.随着我国普通等级公路取消收费,高速公路的级差效益显著降低.因此,需要对现有的高速公路收费标准进行合理性评价,探讨现有的收费标准能否在新形势下最大限度的发挥高速公路的经济效益及社会效益.通过分析高速公路收费标准的影响因素,提出了评价收费标准合理性的方法,并通过实例进行测算.     

考虑最优时滞因子时空模型的高速公路短时交通流预测研究

针对高速公路短时交通流预测问题,提出了考虑最优时滞因子的高速公路时空模型。首先通过相关系数计算确定了空间状态变量的个数,随后计算获得每个变量的最优时滞次数,完成空间模型部分的数据预处理,然后分别从连续性时间序列和周期性时间序列两个方面建立时间状态变量,最后分别构建以经典的线性回归和随机森林算法为基学习器的集成预测器LR_Adaboost和RF_Adaboost,利用训练完毕的模型对兰海高速贵阳北收费站路段的实时交通流量进行预测验证,结果证明考虑最优时滞因子的时空模型相对基本的时空模型有更好的预测效果。     

基于交通流预测的高速公路收费站车道开闭配置

针对高速公路收费站的收费车道资源分配不均问题,结合贝叶斯优化算法（bayesian optimization algorithm, BOA）和长短时记忆神经网络（long short term memory, LSTM）,提出了一种基于交通流预测的收费车道开闭配置方法。首先,对收费数据进行预处理,得到交通量、车型比例、收费方式占比和服务时间等基础数据,用于构建模型训练数据集。其次,提出了一种基于多元收费方式的M/G/K排队模型,实现收费站通行过程的理论描述和平均排队长度、平均逗留时间、通行能力等关键指标的计算。然后,针对超参数设置困难问题,引入贝叶斯优化算法构建了BOA-LSTM组合模型实现交通流预测。接着,以交通流预测结果为输入,以车道开启数目为输出,构建了一种以综合成本最小为目标的车道开闭配置模型。最后,以河北新元高速机场收费站为例展开实证分析,结果表明,BOA-LSTM组合模型能够取得良好的预测效果,其中交通量和车型比例的均方根误差分别为16.24和0.03,平均绝对百分比误差分别为13.32%和1.77%;相比于实际方案,工作日平均每天的综合成本降低了2.30%,休息日平均每天的综合成本降低了5.14%。