EXISTENCE OF STRONGLY VALID TOLLS FOR MULTICLASS NETWORK EQUILIBRIUM PROBLEMS

In this article, we consider the multiclass network equilibrium problems. A so called strongly valid toll can support any multiclass user equilibrium flow pattern as a system minimum when the system objective function is measured by total emission. Using Hoffman lemma and exact penalization method, we provide the existence of strongly valid tolls for multiclass network equilibrium problems.

不确定环境下收费与信息对路径选择行为影响的实验研究

在不确定环境下考虑信息发布与拥挤收费两种措施,基于交通网络均衡,推导了两路径简单路网的最优收费模型,并推广至一般路网。基于两路径路网设计逐日路径选择行为实验,分析了两种措施对路径选择行为的影响。结果表明:完美信息与收费的实施均能减少流量波动,单独实施收费的效果最佳,但只有两种措施相结合时,路网流量趋于用户均衡的趋势最稳定;完美信息会增加路径切换行为,而收费可有效抑制大幅的路径切换;无收费时路径切换往往会造成出行成本增加,而收费时则相反;收费与信息结合时的出行时间比两种措施单独实施时小。

ATIS与收费策略下多用户随机均衡的效率损失

考虑ATIS作用的交通网络,用户具有交通信息接受程度的异质性;进一步,考虑实施道路收费策略情形下,用户具有时间价值的异质性;基于这两类异质性,研究了ATIS下异质性交通网络的效率损失问题。用户对ATIS系统的响应程度,亦即ATIS信息遵从率,是影响ATIS系统运行效率的关键因素。因此,通过ATIS信息遵从率参数的引入,将用户分为不同类型。假设用户均按照随机方式进行择路,建立了基于时间准则与基于费用准则的多用户Logit-随机均衡变分不等式。当系统总出行成本包含收费时,建立了多用户双准则系统最优模型,界定了多用户Logit-随机均衡相对于多用户系统最优的效率损失,推导出效率损失上界;进一步分析了当路段阻抗函数为多项式情形时,引入了自由流出行时间参数,给出了双准则下效率损失上界的解析式,分析了效率损失上界与各参数之间的关系。研究结论表明,双准则下效率损失上界为ATIS信息遵从率的减函数;此外,效率损失上界与路段阻抗函数、用户时间价值及其对路网的熟悉程度、路网本身复杂程度等因素有关。最后,通过算例验证了结论的有效性。

拥挤道路使用收费的理论构架

拥挤道路使用收费作为现代城市交通需求管理的有效措施在理论上和实践上都具有十分重要的意义。综述了拥挤道路使用收费的理论构架 ,包括静态拥挤道路使用收费的涵义、分类、理论基础及动态收费理论 。

多车型多准则SUE模型及在通行费清分中的应用

为解决联网收费路网中因车辆行驶路径难以确定而给通行费清分带来的困难,考虑到通行费额与收费入出口点和车型有关这一事实,提出利用联网收费路网的入出口流量,通过建立多车型多准则的随机用户均衡SUE模型来计算路段流量,以实现通行费的清分,并根据部分路段实测的交通流量来调整模型中的校正系数.算例结果表明该方法实用有效,能够实现通行费的准确清分.

具有弹性需求收费道路的定价策略分析

目前收费道路在我国比较普遍,而收费道路上影响车辆通行需求的一个很重要的因素是其收费定价.作为收费道路的经营者,必须考虑出行者对道路定价的反应,因为道路定价对出行者的出行需求和路径选择都会产生重要的影响.文章考虑存在并行收费道路的情况下,不同经营者之间在竞争和合作的情形下的最优决策机理和定价策略.

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。

路径流量估计方法在高速公路收费分配中的应用

为解决高速公路收费分配问题,提出了一个用于高速公路多路径费用拆分的路径流量估计模型.模型假设出行者选择路径时遵循随机用户平衡行为,并给出了一个增广的拉克朗日算法用于计算路径流量状态.最终,通过在真实的苏南路网中进行相应的实验研究,将苏南路网中调查得到的数据代入模型中.结果表明,路段流量估计精度达到了99%,路径流量估计精度也达到了90%.

收费公路和公共交通之间的定价博弈分析

研究了收费公路和公共交通的定价博弈问题 .运用博弈论的模型和方法 ,在自由竞争和充分合作的情况下分别建立了两者间的定价模型 ;探讨了在自由竞争的情况下公路收费和公交票价达到的均衡状态 ,以及在多种政府政策下均衡状态的变化 ,同时分析了运营者相互合作下的公路收费和公交票价 .结论表明 ,在自由竞争的情况下 ,政府税收对最优均衡定价没有影响 ,在固定出行需求的情况下 ,政府对公交进行补贴会导致两者的定价上升 .

路网最优费率的双层规划模型及算法

为寻求系统、科学的路网最优费率测算方法,提出用双层规划模型描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系,其中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模型,设计了遗传-模拟退火混合优化的求解算法。计算发现路网收费收入目标的高低将直接影响测算所得费率的高低,进而影响各车型OD出行量,且时间价值低的车型用户比时间价值高的车型用户受费率变化的影响要更为显著,表明双层模型在费率决策过程中能兼顾相关各方的利益,建模时考虑车型分类能更合理地反映现实情况;与遗传算法、模拟退火算法相比,遗传-模拟退火算法计算结果最优。

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。

基于流量预测的高速公路收费员动态配置模型

基于神经网络对不完全信息具有良好的适应性和遗传算法具有较强的全局搜索能力的优良特性,将遗传算法和神经网络有机结合起来对高速公路短期流量进行预测.采用精英选择、按比例适应度分配和基于排序的适应度分配相结合的选择方法,以及自适应的交叉、变异概率改进遗传算法,通过使用自适应学习速率来改进BP算法,并提出使用新的结合方式获取新一代种群,提高获取全局最优解的搜索速度,构建符合高速公路短期流量特点的预测模型.同时,采用排队论模拟高速公路收费过程,构建高速公路收费站的排队模型.结合短期流量预测模型及收费站排队模型,根据车道与收费员的配备,预测短期各时段的收费员需求,从而实现收费员的动态最优配置.最后结合实例,证明了模型的有效性.

不完全信息条件下收费公路利益相关者博弈均衡及对策

为掌握收费公路利益相关者的博弈策略,寻求具有较强针对性的治理对策,应用不完全信息静态博弈理论,分析了收费公路利益相关者的混合博弈策略及均衡问题。研究表明:收费公路利益相关者主要包括三大主体:政府、公路经营企业和通行者;政府监管不力、企业违规经营、通行者监督缺失,是三者博弈过程中的一个现实均衡解,亟待解决;收费公路治理机制应该从强化政府监管、加大对违规企业惩处力度、畅通通行者监管渠道、营造合规经营的文化氛围等方面展开。

收费情形下多用户类随机用户均衡交通分配的效率损失上界

研究了收费情形下多用户类随机交通分配网络中,随机用户均衡相对系统最优的效率损失问题,运用变分不等式方法得到它的上界。研究发现,无论采用时间度量准则还是费用度量准则,相对于系统最优的效率损失上界都与路段出行时间函数类、出行者的社会经济特性、道路收费、网络复杂程度、网络总出行需求以及出行者对网络的熟悉程度相关。

交通平衡分配下的公路桥收费策略

假定一个城市被一条河流分为两部分（如我国的武汉、重庆等市），河上至少架设了两座公路桥梁。本文研究在交通平衡状态下，怎样制定车辆通过桥梁的收费水平，使获得的总收入最大、乘客的总行驶时间最少。对多车种问题，研究了等价的数学模型和算法。还对一个含两座桥梁与三种车型的简单算例，进行了计算与分析。

联网收费情况下的多车型多准则交通均衡模型与算法

在联网收费道路网中 ,通行费额仅与联网收费道路网的入出口点和车型有关。鉴于此 ,本文提出了一种基于收费道路网的入出口点收费的多车型多准则的固定需求交通均衡配流模型。针对联网收费道路网中的路径阻抗非路段可加的特性 ,本文采用了路网变化的方法 ,将实际路网转化成路径阻抗具有路段可加特性的网络 ,再使用传统的Frank Wolfe的模型求解方法。算例计算结果表明 ,该模型在估算路段流量、收费入口 -出口对流量、网络总出行费用等方面较单车型均衡配流模型更接近于实际。

道路拥挤收费定价分析

利用路段交通流量、交通密度及交通空间平均速度的关系,通过选择合理的参量--路段交通载量,解决了由于拥挤路段流量与费用的非单调关系产生的拥挤收费为负的问题,给出了基于交通载量及交通密度比的拥挤收费定价公式.通过建立路段社会总收益函数,分析交通路网供需特性,给出了拥挤收费起点的一个解释.

弹性需求下拥挤道路收费的模型与算法研究

拥挤道路收费作为交通需求管理的一种有效措施在许多国家和地区开始提倡。研究了弹性需求下的拥挤道路收费问题 ,建立了双层规划模型 ,其中上层模型以用户盈余最大化为目标 ,下层模型满足弹性需求下的随机用户平衡 ( SUE)。基于双层模型求解的复杂性 ,设计了一个基于步长加速法和惩罚函数法的启发式算法 ,实例计算表明该模型与算法是有效的。

基于灵敏度分析的收费公路费率与流量的关系研究

在分析一个OD对中不同道路之间的交通流量均衡分配的基础上,采用灵敏度分析方法,对其中收费公路费率因素对于交通流量分配变化的影响进行了研究.并用实际算例来说明灵敏度分析方法在并行道路交通分配中的应用,即得出不同并行道路竞争条件下,收费公路费率与其交通流量之间的相互关系.

利用收费站称重系统数据的高速公路桥梁车辆荷载效应研究

以一座连续刚构桥为工程背景,利用收费站称重系统数据,探索能反映实际运营状况的高速公路桥梁车辆荷载效应分析方法。利用福建省全省收费站称重系统的车辆荷载数据提取通过桥梁的车辆荷载。基于平衡更新随机过程,建立了高速公路桥梁的车辆荷载效应理论分析方法。利用连续刚构桥健康监测系统实测的车辆荷载效应,对基于收费站称重系统得到的车辆荷载效应分析结果进行验证。结果表明,基于收费站称重系统数据的桥梁车辆荷载效应计算结果与实测结果吻合较好,所建立的方法可以得到不同荷载重现期内的荷载效应最大值分布,并用于桥梁安全性能评估和预测。