基于系统动力学的高速公路可变收费机制研究

摘要

随着我国经济的发展，人们的运输需求以及私家车数量也显著增加，然而在道路建设速度无法满足运输需求增长的情况下，高速公路高峰时段产生了严重的道路拥挤问题，而低峰时段高速公路却只能闲置。高速公路交通量分配不均不仅会使高速公路使用者效用降低，也会导致高速公路运营管理成本上升。
　　影响高速公路收费标准制定的因素有很多，本文从高速公路使用者和经营者的角度出发，选择了几个具有代表性的影响因素，比如 GDP，机动车保有量，使用期间的道路维修成本等。根据高速公路双峰出行特征将高速公路使用时间划分为高峰时段和低峰时段，对不同时段设置不同的收费标准，不同的收费标准通过logit效用函数影响下一天的出行选择。在此基础上通过系统动力学方法建立系统模型，并将整个系统划分为社会经济子模型，道路维修成本子模型和出行选择子模型。根据模型的模拟来展现交通运输政策的改变对高速公路的出行需求影响，进而探讨交通管理政策改变对于高速公路的使用成本变化。
　　最后利用系统动力学仿真专用工具Vensim软件，以成渝高速公路四川段为例，进行实证分析。通过模拟比较高低峰时段不同的收费标准对高速公路社会成本与通行费收入的影响情况，最终得出一个相对较优的方案，即社会成本较低，同时通行费收入较高，满足社会效益、经济效益皆较优。系统动力学方法克服了孤立地从某一方面出发制定收费标准的缺陷，在一定程度上能为高速公路收费标准提供更合理、更具针对性的理论建议和实践论证。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文主要内容和创新之处

2 高速公路可变收费概述

2.1可变收费理论基础

2.2高速公路可变收费发展历程

3 高速公路可变收费系统动力学模型

3.1 系统动力学方法介绍

3.2 高速公路可变收费系统动力学分析

3.3系统流图与方程

4 成渝高速公路可变收费模型实例分析

4.1 成渝高速公路概况

4.2 成渝高速公路交通量分布现状

4.3 系统动力学模型设计

4.4 模型有效性检验

4.5政策模拟分析

4.6 政策制定

结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果