高速公路收费广场通行能力优化模型

对高速公路收费广场的通行能力进行优化。基于M/M/c排队系统,将车辆通过收费广场的过程分为进站系统和出站系统两部分,考虑到公路交通流量逐年增加的情况,提出两种优化模型,模型1通过最小化平均等待时间来获得最大通行能力,模型2通过确定快速路径和正常路径的最佳比例来最大化系统流量。结果表明,随着收费站数量的增加,收费站前的平均等候队伍呈现下降趋势,而收费站后的平均等候队伍呈现上升趋势,在收费站数量为12个时出现交叉现象,说明高速公路收费广场在给定条件下达到了最佳效率或最大通行能力;每个收费站的平均交通负载不超过0.7,仍有可用资源用于响应额外的输入交通流增加。