清华大学学报(自然科学版)

作者：闫晟煜, 赵佳琪, 尤文博, 刘杨, 郝时杰, 吴付威

单位：1. 长安大学 汽车学院, 西安 710018,2. 中国重型汽车集团有限公司, 济南 250102

关键词：交通规划,高速公路,货车通行费折扣,双层规划模型,消费者剩余,求解算法

基金：国家重点研发计划项目(2023YFB3209803),长安大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(300102224206)

基于消费者剩余理论，通过出行选择偏好调查，确定影响货运路径选择的关键因素，提出一种用于确定通行费折扣的双层规划模型。其中，上层模型为考虑费用成本和时间成本的路网经营者盈余最大化模型，采用遗传和模拟退火混合优化算法求解；下层模型为弹性需求下基于Logit的多车型随机用户均衡分配模型，采用Frank-Wolfe算法求解。利用高速公路收费数据、普通国省道断面交通量数据，以3组并行的实例路段验证了模型的可行性。结果表明，该模型可精准确定高速公路货车通行费折扣范围；经43次迭代后，上层模型可达到稳定值，实例路段的小型、中型、大型和特大型货车通行费折扣率范围分别78.68%~86.27%、55.82%~65.82%、47.90%~54.81%和47.52%~48.31%，货车平均流量提高了12.24%。该研究可支撑差异化收费方案制定及优化调整。

来源：2025年第7期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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