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混合交通条件下道路拥挤收费研究及影响分析

作　者: 李菁
导　师: 张卫华
学　校: 合肥工业大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 拥挤收费 混合交通 非对称 双层规划模型
分类号: U491
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着工业化和城市化在全世界的发展,越来越多的大城市开始面临严重的交通问题,如拥挤,交通事故和空气污染。传统的靠新建道路和扩展既有道路即增加交通供给来解决交通拥挤的办法,已经不再适用,城市里可以用来修建道路的空间总是有限的,一味扩建只会带来新的交通需求,反而使城市环境进一步恶化。因此解决城市中心区交通拥挤的重点应该从交通建设转向交通管理对策,从构筑新路网转变为考虑如何用好现有路网。交通科学家已经提出了交通需求管理,认为应该从供与求两个方面协调解决交通拥挤问题。而作为城市交通需求管理的一项重要措施,道路拥挤收费在理论上是最有效的控制交通需求、缓解交通拥挤的措施之一,正在为世界上越来越多的交通研究人员所关注。在总结国内外拥挤收费理论研究成果和大城市拥挤收费实践成效的基础上,着重对两种交通方式并存条件下的混合交通平衡拥挤收费问题进行了探讨和研究。首先,分析了拥挤收费的概念和成因,从经济学的角度利用边际成本理论阐明了拥挤收费的原理,介绍了经典理论模型及其意义。其次,基于“交通分布/平衡分配”组合模型理论,分析拥挤收费决策中的管理者和出行者的地位和关系,建立了适用于一般城市网络的阻抗非对称型的拥挤收费双层规划模型。模型下层以混合交通均衡配流为基础,建立目标函数;上层以交通管理者的目标即总体出行时间最小建立目标函数;最终的决策目标是寻求可以使上下两层达到“最优”的值。由于阻抗函数的Jacobean矩阵不对称,由数学规划理论可知不存在与平衡原理等价的极值模型,因此结合惩罚函数算法与步长加速法进行求解。采用C#语言编程,实现算例的分析与运算,运算结果证明了模型的有效性以及拥挤收费的可行性。对城市道路收费方案的实施效果进行了归纳,从四个主要方面建立简单模型进行分析,并据此提出建议,以期为我国研究和实施道路拥挤收费措施提供启示。通过本文研究表明,在交通拥挤日益加剧的城市中实施道路拥挤收费政策能在一定程度上起到缓解交通拥挤的作用,同时能使交通结构更加趋于合理,促进公共交通的发展,推进多人合乘的实施,从而实现交通需求在时间和空间上的平衡,使得现有的道路资源得到充分的利用。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-13
第一章 绪论  13-21
  1.1 研究背景和研究意义  13-16
  1.2 国内外研究现状  16-19
    1.2.1 国外研究现状  16-18
    1.2.2 国内研究概况  18-19
  1.3 主要研究内容与技术路线  19-21
    1.3.1 研究内容  19-20
    1.3.2 技术路线  20-21
第二章 交通拥挤收费基本原理阐述  21-30
  2.1 交通拥挤概念以及成因  21-22
  2.2 拥挤收费理论的提出  22-26
    2.2.1 道路拥挤收费的概念  22-23
    2.2.2 道路拥挤收费的经济学原理  23-26
    2.2.3 拥挤收费的意义  26
  2.3 道路拥挤收费的分类  26-29
    2.3.1 静态理论模型  26-28
    2.3.2 动态理论模型  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 混合交通条件下拥挤收费模型及算例分析  30-48
  3.1 现有模型回顾  30-31
  3.2 模型建立  31-40
    3.2.1 基本符号定义  31-32
    3.2.2 阻抗函数的计算  32-34
    3.2.3 出行路径与交通方式的选择  34-35
    3.2.4 混合交通均衡配流模型的建立与证明  35-38
    3.2.5 拥挤收费双层规划模型  38-40
  3.3 模型算法  40-43
  3.4 算例分析  43-47
  3.5 本章小结  47-48
第四章 城市道路拥挤收费实施的影响分析  48-58
  4.1 影响指标分析  48
  4.2 拥挤收费案例分析  48-52
    4.2.1 交通量变化  49-50
    4.2.2 交通状况改善  50
    4.2.3 城市公共交通  50-52
    4.2.4 静态交通影响  52
  4.3 拥挤收费交通影响分析  52-57
    4.3.1 交通量变化的影响  52-53
    4.3.2 交通状况的改善  53-55
    4.3.3 对城市公共交通的影响  55-56
    4.3.4 对静态交通的影响  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第五章 总结与展望  58-60
  5.1 论文工作总结与创新  58-59
  5.2 研究展望  59-60
参考文献  60-64
攻读硕士学位期间发表的论文  64
硕士期间参与的科研项目  64-65

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理
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