收费站通道开放数量优化的动态瓶颈模型分析

摘要

本文建立数学模型,在节约高速公路收费站的运营成本和减少出行者排队延误之间做出平衡,根据变化的交通量动态调节收费通道开放的数量.基于动态瓶颈模型,建立了考虑用户均衡原则的高速公路开放收费通道数量优化模型.研究分析了收费口开放数量与系统费用、出行者费用(延误费用)以及运营费用之间的关系,以及在系统最优时,出行者费用与收费站运营费用之间的比例关系.研究得出当出行需求变化时,系统最优收费通道数量不同.因此根据交通需求的变化,为了达到系统费用最低,应开放与之相适应的收费通道数量.其次,本文分析了建设收费口数量与总费用之间的关系,发现建设过多的收费口数量不一定能降低系统的总费用,有时会造成系统总费用的上升.最后,研究分析了模型中的超负荷运营费用系数和夜间运营费用系数对模型具有较好的稳定性.