基于电子路票与连接道路的绕城高速缓解市区交通拥堵方案研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第1期北京时间：

作者：唐继孟, 张磊, 李建, 朱永祥, 蔡路, 余岳

单位：1. 湖南工业大学，轨道交通学院，湖南株洲412007；2.湖南省交通科学研究院有限公司，长沙410114

摘要：为缓解市区交通压力，解决绕城高速免费通行政策引发的局部拥堵和财政补贴压力，本文提出一种结合可交易电子路票和新建连接道路的联合交通管理方案。通过构建双目标双层规划模型，刻画政府部门、绕城高速公司和出行者之间的互动机制。上层模型描述政府部门和绕城高速公司为实现各自目标而制定的可交易电子路票和新建连接道路的联合方案；下层模型描述出行者在该联合方案下的选择行为，并通过约束绕城高速各路段的流量维持其正常服务水平。此外，设计结合NSGA-II(Non-dominatedSorting Genetic Algorithm II)与FW(Frank-Wolfe)的算法，用于求解该模型。研究结果表明，与现行的绕城高速免费方案和其他单一方案相比，该联合方案具有明显的Pareto改善，能够最大程度地减少系统出行时间(降低18.56%)，同时，显著增加绕城高速公司的收益(增长51.5%)。通过对比单一可交易电子路票方案与联合方案下城市道路饱和度的分布发现，联合方案能够更有效地利用绕城高速缓解市区交通拥堵，减少严重拥堵路段数量，并增加非拥堵路段的数量，且不会导致路票价格过高，对出行者更加友好。最后，本文对OD需求、路票收取路段数上限、连接道路新建数量上限和路票价格展开灵敏度分析，探究其对联合方案的影响。

关键词：城市交通,联合方案,双目标双层规划,绕城高速,可交易电子路票

基金资助：国家自然科学基金(52172403)；湖南省教育厅科学研究项目(22C0297)。