拥挤收费返还策略对交通需求的作用机理研究

Congestion pricing is one of the effective tools to manage the traffic demand. It plays an important role in the practice of relieving urban traffic congestion. However, congestion pricing may reduce the public welfare in the implementation process. As the result, it is easy to get the opposition, and also brings the unfair. The proper pricing redistribution scheme is a feasible way to avoid the above problems. By cosidering the characteristics of urban multi-modal transport in our country, this project studies the implemented conditions of the pricing and refunding scheme. In addition, the coupling actions between stochastic properties of the traffic network (particularly the stochastic distribution of demand) and the pricing redistribution mode are analyzed. And then, the effects of the scheme on the multi-modal travel behaviors are investigated. Based on the abovementioned, the working mechanisms of the bus subsidy and credit permit, which are the typical congestion pricing redistribution scheme, are researched. Then, the pareto-improving and congestion pricing refunding scheme and its functions are developed. Finally, we evaluates the effects of the pricing redistribution strategy on the system efficiency and the social welfare are evaluates. The results could provide theoretical and scientific supports for performing congestion pricing smoothly.

拥挤收费是利用经济杠杆进行交通需求管理的有效手段，在缓解城市交通拥堵的实践中起到了重要作用。但由于其在执行过程中可能使公众福利受损，易遭反对，同时也会产生不公平性问题。而合理的收费再分配及返还机制是避免上述问题的可行方法之一。本项目结合我国城市多模式交通的特点，拟通过研究收费及其返还策略的实施条件，分析交通网络的随机性（特别是需求的随机分布）与收费返还模式的耦合作用，探讨收费返还策略对多模式用户出行行为的影响效果。以此为基础，深入研究公交补贴和信用许可两类典型拥挤收费返还机制的作用机理，建立基于帕累托改善的收费返还方案，分析其对交通需求的调节作用，进而评价收费返还策略对系统效率和社会福利的改善效果，为拥挤收费的顺利执行提供理论支持。

拥挤收费是利用经济杠杆进行交通需求管理的有效手段，在缓解城市交通拥堵的实践中起到了重要作用。但由于其在执行过程中可能使公众福利受损，易遭反对，同时也会产生不公平性问题, 合理的收费再分配及返还机制是避免上述问题的可行方法之一。.本项目结合我国城市多模式交通的特点，分析了交通网络的随机性（特别是需求的随机分布）与收费返还模式的耦合作用，首先研究了不同网络条件下出行者的行为规律和交通出行选择机理。建立了基于累积前景与参考依赖理论的用户均衡模型。对收费条件下不同需求用户的交通出行行为有了明确的认识。.票价打折作为一种变相的返还策略，能够有效地刺激人们改变自己的出发时刻，从而达到削峰的目的。以出行行为分析为基础，深入研究了公交票价打折和补贴两类典型拥挤收费返还机制的作用机理，量化了不同需求分布下的最优票价折扣费率和补贴额度，建立了基于票价打折的拥堵收费及其返还优化模型。分析了道路瓶颈能力的扩大对公共交通运营策略和出行者出发时刻和方式选择的影响，研究了不同公共交通补贴策略对系统效率的影响，重点探讨了在不同的公共交通补贴策略下，消除当斯-托马斯悖论的条件。结果表明，实施拥堵收费和补贴政策可以有效减少系统总成本，节省政府财政支出和公交车用户的费用成本，而且恰当的设置拥堵收费和票价折扣费率将有效引导人们更多的选择公共交通出行。研究对管理者制定更优的公共交通管理方案提供了理论指导。.可交易出行许可作为城市交通需求管理的市场化方法可以弥补拥挤收费的不足，建立了基于可交易出行许可的拥挤收费返还策略，研究表明，采用可交易出行许可收取方案进行网络设计，可以更好地优化系统总出行时间。同时，在与可交易出行许可结合后，连续网络设计问题中的空间不公平性得到明显改善。这种方法为交通管理者提供了一种新的交通需求管理思路。.项目共计完成相关论文19篇，其中SCI 15篇。参加国际学术会议20余人次，培养已毕业博士研究生2名，硕士研究生6名，3名研究生获得国家奖学金。项目负责人晋升为三级教授,并入选国家自然科学基金委优秀青年基金项目。