電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的研究與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著ITS（智能交通系統(tǒng)）技術(shù)的發(fā)展和交通需求的增加，國內(nèi)外已有一些收費(fèi)站采用多種收費(fèi)方式，比如現(xiàn)金收費(fèi)與非現(xiàn)金收費(fèi)方式，不停車收費(fèi)與停車收費(fèi)方式，并設(shè)置了普通收費(fèi)車道、ETC收費(fèi)車道與混合收費(fèi)車道。ETC收費(fèi)方式的效率是人工收費(fèi)方式的5～10倍，一般來說，使用ETC技術(shù)可以提高收費(fèi)站的通行能力，但實(shí)際上不一定可以增加單位時(shí)間內(nèi)通過收費(fèi)站的車輛數(shù)。因?yàn)槿绻鸈TC收費(fèi)車道的使用率不高，則因?yàn)槿斯な召M(fèi)車道數(shù)的減少使人工收費(fèi)車道的延誤大量增加

2、，而ETC車道則長期空閑造成資源浪費(fèi)。若ETC收費(fèi)車道使用率過高，其配置卻沒有隨之改變，會(huì)導(dǎo)致ETC收費(fèi)車道的延誤高過人工收費(fèi)車道。因此，在對(duì)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行投資之前，必須先對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的使用率、相關(guān)成本及駕駛員屬性進(jìn)行分析，了解他們之間的相互關(guān)系，正確估計(jì)出使用ETC的車輛比例，解決相對(duì)應(yīng)的不同收費(fèi)車道數(shù)的配置問題。 本文旨在討論高速公路收費(fèi)系統(tǒng)在改造過程中所需解決的車道合理配置和優(yōu)化問題。本文研究內(nèi)容分為三部分：一是對(duì)京津塘高速公

3、路ETC收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行研究；二是以隨機(jī)排隊(duì)論為基礎(chǔ)，建立了高速公路收費(fèi)站汽車排隊(duì)問題的數(shù)學(xué)模型，并以京津塘廊坊立交收費(fèi)站為例給出了收費(fèi)站正常及繁忙時(shí)的性能參數(shù)，給出了收費(fèi)車道數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并分別列出了電子收費(fèi)車道，人工收費(fèi)車道，以及混合收費(fèi)車道的延誤模型。三是在隨機(jī)排隊(duì)論的基礎(chǔ)上，以高速公路收費(fèi)站系統(tǒng)總費(fèi)用損失最小為原則建立數(shù)學(xué)模型并用遺傳算法得出收費(fèi)車道的最優(yōu)配置，并應(yīng)用于京津塘高速大羊坊收費(fèi)站的設(shè)計(jì)中，使得隨著ETC技術(shù)使用率的增長，