道路收费系统的优化模型及算法 路网收费费率、收费道路网及收费系统的优化2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

道路收费系统的优化模型及算法 路网收费费率、收费道路网及收费系统的优化PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1.1研究动机和目的1

第1章 绪论1

1.2问题的透视4

1.3本书研究的主要内容6

1.4全书的组织7

第2章 道路收费系统优化的文献回顾11

2.1道路的特性11

2.1.1公共物品、准公共物品、准私有物品和私有物品的概念11

2.1.2高速公路具有级差效益12

2.1.3道路的经济属性13

2.1.4道路使用者的差异性14

2.1.5道路的自然垄断14

2.1.8道路的使用存在外部费用15

2.2道路收费系统中的一些概念15

2.1.7道路的容量不可输送15

2.1.6道路的容量不可储存15

2.2.1道路收费与收费道路的概念16

2.2.2道路收费中的效率与公平的概念17

2.2.3定价理论18

2.2.4道路收费费率结构26

2.2.5收费制式27

2.2.6收费方式29

2.2.7收费标准35

2.3交通分配38

2.3.1单一用户类的交通分配问题38

2.3.2多用户类的交通分配问题41

2.4传统道路收费标准测算方法评述43

2.4.1成本反算法43

2.4.2收益法45

2.4.3类比法45

2.4.4消费水平测算法45

2.4.7系统动力学（System Dynamics）法46

2.4.5收费弹性法46

2.4.6收费额最大法46

2.4.8路网下的收费道路标准测算方法47

2.5用双层规划模型研究收费标准与交通网络设计的进展48

2.6收费站优化技术进展49

2.7收费系统优化方法研究进展52

2.8本章小结55

第3章 有收费道路情形下的多车型多准则交通均衡模型及算法60

3.1引言60

3.2符号定义61

3.3道路使用者的广义行程费用63

3.4多车型多准则固定需求用户均衡模型及算法65

3.4.1有收费道路情形下的多车型多准则固定需求用户均衡模型66

3.4.2模型与用户平衡条件之间的等价性证明66

3.4.3解的唯一性讨论68

3.4.4求解算法71

3.5多车型多准则弹性需求用户均衡模型及算法72

3.5.1有收费道路情形下的多车型多准则弹性需求用户均衡模型73

3.5.2模型与用户平衡条件之间的等价性证明73

3.5.3解的唯一性讨论75

3.5.4求解算法76

3.6多车型多准则随机用户均衡模型及算法78

3.6.1有收费道路情况下的多车型多准则随机用户均衡模型79

3.6.2模型对应于与Logit形式的路径选择的证明79

3.6.3解的唯一性讨论80

3.6.4求解算法81

3.7多车型多准则系统最优交通分配模型及算法82

3.7.1有收费道路情形下的多车型多准则系统最优的交通分配模型82

3.7.2模型与系统最优条件之间的等价性证明83

3.7.3解的唯一性讨论84

3.8小结85

3.7.4求解算法85

4.1符号定义87

第4章 基于联网收费道路网入出口点收费的多车型多准则交通均衡模型及算法87

4.2基于联网收费道路网入出口点收费的广义路径行程费用函数90

4.3基于联网收费道路网入出口点收费的多车型多准则固定需求用户均衡模型及算法91

4.3.1多车型多准则固定需求用户均衡模型92

4.3.2模型与用户平衡条件之间的等价性证明92

4.3.3解的唯一性讨论94

4.3.4求解算法95

4.4基于联网收费道路网入出口点收费的多车型多准则弹性需求用户均衡模型及算法95

4.4.1多车型多准则弹性需求用户均衡模型97

4.4.2模型与用户平衡条件之间的等价性证明97

4.4.3解的唯一性讨论99

4.5基于联网收费道路网入出口点收费的多车型多准则随机用户均衡模型及算法100

4.5.1多车型多准则随机用户均衡模型100

4.4.4求解算法100

4.5.2模型对应于与Logit形式的路径选择的证明101

4.5.3解的唯一性讨论102

4.5.4求解算法102

4.6基于联网收费道路网入出口点收费的多车型多准则系统最优交通分配模型及算法102

4.6.1多车型多准则系统最优的交通分配模型102

4.6.2模型与系统最优条件之间的等价性证明103

4.6.3解的唯一性讨论104

4.6.4求解算法105

4.7可供选择的收费方案105

4.8小结106

第5章 路网下的收费道路分车型费率优化109

5.1引言109

5.2能力诡异现象简介111

5.3双层规划模型简介113

5.4路网下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型115

5.4.1固定需求下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型116

5.4.2弹性需求下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型118

5.4.3随机模式下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型120

5.4.4市场机制下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型121

5.5基于联网收费道路网入出口点收费的收费道路网分车型费率优化的双层规划模型123

5.5.1固定需求下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型123

5.5.2弹性需求下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型125

5.5.3随机模式下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型127

5.5.4市场机制下的收费道路分车型费率优化的双层规划模型127

5.6双层规划模型的解法128

5.6.1双层规划模型的解法综述129

5.6.2迭代优化算法（IOA）130

5.6.3 Hooke-Jeeves算法130

5.6.4分解平衡优化算法（EDO）131

5.6.5模拟退火算法（SA）133

5.6.6遗传算法（GAs）135

5.7基于GASA求解双层规划模型的算法137

5.7.1遗传—模拟退火混合优化策略（GASA）的优点138

5.7.2 GASA混合优化策略求解双层规划模型的步骤138

5.8路网下的收费道路费率优化算例分析141

5.8.1路网状况141

5.8.2固定需求模式下测算收费费率144

5.8.3弹性需求模式下测算收费费率146

5.8.4 GASA算法性能评估150

5.9小结151

第6章 多车型高速公路平衡网络设计问题155

6.1多车型离散高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型155

6.1.1固定需求下的离散高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型157

6.1.2弹性需求下的离散高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型159

6.1.3随机模式下的离散高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型161

6.1.4 B-O-T模式下的离散高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型162

6.2多车型连续高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型164

6.2.1固定需求下的连续高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型165

6.2.2弹性需求下的连续高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型166

6.2.3随机模式下的连续高速公路平衡网络设计问题的双层规划模型167

6.3多目标MVDETNDP和MVCETNDP168

6.4多车型离散高速公路平衡网络设计问题算例169

6.4.1固定需求模式170

6.4.2弹性需求模式172

6.5多车型连续高速公路平衡网络设计问题算例175

6.5.1固定需求模式176

6.5.2弹性需求模式178

6.6小结181

第7章 收费系统方案评估准则体系183

7.1收费系统方案评估准则体系的建立184

7.1.1建立收费系统评估准则体系的原则184

7.1.2初拟评估准则集185

7.1.3用模糊德菲法萃取重要评估准则187

7.1.4用灰色统计法萃取重要评估准则190

7.1.5两种评估准则选择方法的比较192

7.1.6用灰色关联度分析来剔除相关程度高的评估准则194

7.2收费系统方案评估准则体系197

7.2.1经济目标198

7.2.2流畅目标199

7.2.3公平目标199

7.2.4漏收目标199

7.2.5环境目标200

7.3收费广场通行能力与服务水平200

7.3.1收费广场通行能力概念200

7.3.2收费广场的服务水平201

7.3.3收费广场通行能力的计算公式204

7.3.4收费广场服务水平估算的密度——V/Ca模型205

7.3.5基于排队理论进行收费广场服务水平分析208

7.3.6基于神经网络的ETC收费广场服务水平分类211

74.1公平性指标的定义215

74公平性指标与收入评价指标215

7.4.2公平性指标的特性217

7.4.3公平性指标与收费制式的关系220

7.4.4收费道路公平性的评价220

7.4.5收入指标的定义223

7.4.6收入指标的特性225

7.4.7收费站位置组合与公平性指标值之间的关系226

7.5收费站成本模型227

7.5.1符号定义227

7.5.2建造成本指标229

7.5.3日常的营运成本指标231

7.5.4漏收指标231

7.5.5用户成本指标232

7.5.6环境污染成本指标232

7.6财务评价指标233

7.6.2费用现值评价234

7.6.1折算费用指标234

7.6.3净现值指标235

7.6.4效益费用比235

7.6.5内部收益率236

7.6.6投资回收期指标237

7.6.7追加投资回收期指标237

7.6.8收费系统费用及其效益237

7.7小结238

第8章 缴费方式随机选择模型及多收费方式的站资源优化方法239

8.1问题的提出239

8.2收费站的延误与驾驶员缴费车道确定性选择模型241

8.2.1收费排队模型的选择242

8.2.2混合收费车道平均延误的计算243

8.2.3 ETC收费车道、人工收费车道与混合收费车道组合时的延误模型及缴费车道确定性选择模型244

8.2.4 ETC收费车道与人工收费车道组合时的延误模型及缴费车道确定性选择模型245

8.2.5收费站的延误与驾驶员缴费车道确定性选择模型的分析示例246

8.3.1驾驶员缴费方式随机选择模型249

8.3驾驶员缴费方式随机选择模型249

8.3.2缴费方式随机选择模型参数的标定256

8.3.3市场均衡状态的求解算法256

8.3.4驾驶员缴费方式随机选择模型的分析示例257

8.4多收费方式的站资源优化模型及算法260

8.4.1收费站成本结构与多收费方式收费系统的效益260

8.4.2基于系统成本加权和最小模型的站资源优化模型及算法261

8.4.3基于成本效益比最小模型的收费站资源优化模型262

8.4.4收费折扣率的优化方法263

8.4.5多收费方式的站资源优化算例分析264

8.5敏感性分析270

8.5.1变动车流量270

8.5.2变动车道配置270

8.5.5变动ETC技术水平272

8.5.6 ETC用户折扣率与系统平均延误的关系272

8.5.3变动ETC用户安装使用费272

8.5.4变动ETC用户优惠费率272

8.5.7 TAG设备安装率与系统平均延误的关系275

8.5.8 ETC收费车道容量与TAG设备使用率的关系275

8.5.9车流量与各车道使用率的关系275

8.5.10车流量与装有TAG设备的车辆使用各收费车道比率的关系275

8.6本章小结278

第9章 多收费方式收费系统的优化模型及算法280

9.1引言280

9.2收费系统备选方案的产生282

9.2.1资料的收集282

9.2.2筛选符合收费站设置位置的区位283

9.2.3收费系统的约束条件284

9.2.4方案筛选方法285

9.3.1引言286

9.3用模糊层次分析法求取评价指标的权值286

9.3.2建立判断矩阵288

9.3.3权系数计算方法290

9.3.4层次总排序的计算293

9.3.5求评估权重模糊三角函数294

9.4多收费方式收费系统的优化模型及算法296

9.4.1多收费方式收费系统的优化模型297

9.4.2基于SAGA的系统优化模型的求解算法298

9.4.3决策环境模拟303

9.4.4敏感性分析303

9.4.5建议方案305

9.5本章小结305

第10章 有关理论基础307

10.1最优化理论307

10.1.1凸集与凸函数概念307

10.1.2最优化问题的数学模型及分类309

10.1.3凸规划310

10.1.4无约束问题的极值条件311

10.1.5等式约束最优化问题311

10.1.6有不等式约束的最优化问题312

10.1.7一般约束的最优化问题313

10.1.8 Frank-Wolfe方法313

10.1.9 MSA方法317

10.2需求函数及Logit选择模型的参数估计问题318

10.2.1曲线拟和与最小二乘法估计技术318

10.2.2极大似然估计技术319

10.2.3关于Logit选择模型的参数估计320

10.2.4鉴定估计量好坏的准则323

10.3最短路径的计算方法325

10.4小结328

结束语329

参考文献331