城市道路拥堵收费的理论架构、实践效果及启示

利用文献调查法和比较分析法,系统分析了城市道路拥堵收费的理论基础,并进一步总结了伦敦和新加坡道路拥堵收费的成功经验,在此基础上提出中国实施道路拥堵收费的若干建议。分析认为:拥堵是全世界许多大城市所面临的棘手问题之一,其所带来的经济损失不容小视;实施拥堵收费政策,有利于优化交通资源配置、增加社会福利;在实施之前,应该做好前期准备工作、制定科学合理的实施方案,同时应该大力发展公共交通、确保收费收入的公正使用、最大限度地争取公众的理解和支持等,从而确保拥堵收费政策的顺利实施。

一种基于通信膜计算的拥堵道路收费模型

针对城市交通拥堵问题,提出了一种利用并行通信膜计算原理的拥堵道路使用收费模型(CMC_DTAM)。在考虑拥堵收费的情况下,建立了出行者的出行决策算法,出行者在交通膜计算中动态进化,外部可以通过调整收费参数来影响出行者决策,进而影响整个系统进化。对CMC_DTAM模型进行了仿真并将该模型与基于粒子群算法的拥堵收费模型(PSO_DTAM)在同一参数条件下进行了比较,仿真实验结果不仅验证了前者的有效性和可行性,而且表明了前者由于考虑了出行者的动态决策,故相对后者则更为符合客观真实情况。

基于能耗测度的道路拥挤收费模型

分别建立了考虑能源消耗与拥挤收费的小汽车广义出行费用及考虑舒适性消耗的公共汽车广义出行费用,构建了由这两种交通出行方式组成的交通系统总能源消耗函数.考虑能耗对出行者路径选择行为的影响,建立能耗目标约束下的以出行时间最小为上层目标函数的双层规划模型,其中上层模型以一定节能水平下的系统延误最小为目标;下层模型满足双模式交通网络的随机用户平衡,并采用遗传算法和Frank-Wolfe算法求解.通过算例,将道路拥堵收费及节能目标抽象化后代入模型,探讨了道路收费前后交通能耗变化及在不同的节能目标情况下,道路拥堵收费的节能效果.计算结果表明,在交通需求量较大时,实施道路拥挤收费有利于减少交通能耗,当节能目标小于25%且同时采取道路收费时,路网出行时间都会相应减少.