基于排队论和增量效益成本比率最大化的ETC车道配置模型研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2009, Vol. 9 ›› Issue (5): 77-84 .

基于排队论和增量效益成本比率最大化的ETC车道配置模型研究

周崇华^*1;周九州²;苏志哲¹

1鼎汉沪通工程咨询(上海)有限公司,上海 200061；2湖南农业大学资源环境学院，长沙 410128

收稿日期:2008-12-25 修回日期:2009-03-01 出版日期:2009-10-25 发布日期:2009-10-25
通讯作者: 周崇华
作者简介:周崇华(1977-)，男，湖南衡阳人，工程师，规划师，硕士.

Modeling ETC lane Deployment Based on Queuing Theory and Incremental-Benefit-Cost Ratio Maximum

ZHOU Chong-Hua¹; ZHOU Jiu-Zhou²;SU Zhi-Zhe¹

1THI Shanghai Consultants INC, Shanghai 200061, China;
2College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China

Received:2008-12-25 Revised:2009-03-01 Online:2009-10-25 Published:2009-10-25
Contact: ZHOU Chong-Hua1

摘要/Abstract

摘要： 收费站车道配置研究是ETC收费系统规划、设计和建设中一项重要的内容，其目的是使收费资源最优配置及合理利用。为了合理配置ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数，发挥车道利用的最大效用。本文首先从排队论原理分析了ETC收费站车辆排队模型，再用增量效益成本比率分析其成本效益，并以增量效益成本比率最大为目标建立ETC车站车道优化配置模型，最后通过一个工程实例验证了此模型。该模型为ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数配置提供了一个科学的计算方法，为ETC系统的规划和建设提供帮助，并在实际工程应用中具有一定的指导意义。

关键词: 排队论, 增量效益成本比, 车道配置, 电子收费

Abstract: In the process of programming, designing, and building of the electronic toll collection (ETC) system, the lane deployment is rather important because it related to the optimum allocation and reasonable utilization of the electronic toll collection source. The paper first analyzes vehicles’ queuing system in ETC station using the queuing theory and estimates the system’s benefit and cost by ratio of incremental-benefit-cost. It develops the ETC lane deployment optimize model to maximize ratio of incremental-benefit-cost, which is verified by an engineering example. The model provides references for ETC system programming and building with a reasonable calculation model about the ETC lane deployment.

Key words: queuing theory, incremental-benefit-cost ratio, lane deployment, electronic toll collection (ETC)

中图分类号:

U412.366.1

周崇华,周九州,苏志哲. 基于排队论和增量效益成本比率最大化的ETC车道配置模型研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2009, 9(5): 77-84 .

ZHOU Chong-Hua, ZHOU Jiu-Zhou,SU Zhi-Zhe. Modeling ETC lane Deployment Based on Queuing Theory and Incremental-Benefit-Cost Ratio Maximum[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2009, 9(5): 77-84 .

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参考文献

[1] Bornoico Jess S, Siegel Philip H. Capacity planning for toll roadways incorporating consumer wait time costs[J]．Transportation Research A,1998,32(4)：297-310.

[2] Zarrillo Marguerite L, Radwan A Essam. Modeling the OOCEA’S toll network of highways using plaza capacity analyses[C]//Proceedings of the 7th World Congress On Intelligent Transport Systems.Italy:Turin,2000.

[3] Izuhara Kouji, Matsui Hirashi, Fujita Motohiro. Theoretical study on optimal combination of gates for electronic toll collection system[C]//Proceedings of the 7th World Congress On Intelligent Transport Systems.Italy:Turin,2000.

[4] Levinson David, Chang Elva. A model for optimizing electronic toll collection systems[J].Transportation Research A,2003,37,293-314

[5] 刘伟铭,李容,李宇. 基于遗传算法的车道配置优化方法[J].广西交通科技,2003,28(107),24-27.[LIU W M, LI R, LI Y. The optimization method of tollgates deployment based on genetic algorithms[J]. Guangxi Communication Science & Technology, 2003,28 (107):24-27]

[6] 张学孔,赖祯秀,吴清慈.高速公路电子收费系统之车道配置及其成本效益分析[J]. 运输计划季刊, 2004, 33(1),29-57[ZHAGN X K, LAI Z X, WU Q C. Lane allocation and cost-benefit analysis of highway electronic toll collection system [J]. Journal of Transportation Planning, 2004, 33(1),29-57]

[7] 葛宝山,邬文康.工程项目评估[M].北京: 清华大学出版社,2004.

[8] Donald Gross, Carl M. Harris. Fundamentals of queueing theory[M]. New York:Wiley,1998.

[9] 刘伟铭,李容. ETC系统收费费率折扣优化方法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2005, 33(4):63-68. [LIU W M, LI R. Optimization method of toll discount rate in electronic toll collection systems[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition) ,2005,33(4),63-68]

[10] BEN—AKIVA M, LERMAN S R. Discrete choice analysis, theory and application to travel demand[M].Cambridge:The MIT Press,1985,233-275

[1]	钱超，李思言，王彦锋. 高速公路收费广场车道合理化配置研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 231-237.
[2]	林培群，梁韫琦. 高速公路收费站车道类型设置问题建模与求解[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(1): 152-159.
[3]	杨涛，王鹏，朱季萍，赵建东. 多元收费方式下的高速公路收费站车道数优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2019, 19(5): 212-218.
[4]	刘晗，王健，安实，崔娜. 超立方体排队均衡的卫星消防站选址调度优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2018, 18(2): 201-207.
[5]	明力，刘敬贤，杨松. 基于排队论的内河港口水域锚位需求量计算方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2017, 17(3): 192-197.
[6]	林枫，贾传峻，胡思继. 两种集结模式对编组站解体系统的经济比较分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2016, 16(2): 126-131.
[7]	刘路，毛保华*，梁肖，韦伟，史芮嘉. 定点停靠公交站的路段通行能力计算方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2015, 15(4): 123-128.
[8]	黄宇，张庆. 基于排队论的公交进站影响分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(增1): 68-73.
[9]	薛晶晶，廖唱，吴珂琪，贾顺平. 城市公交车到站规律及站台服务水平研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(增1): 74-80.
[10]	李凯胜，冯佳，李夏苗. 多线路公交停靠站的设置研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(增1): 188-194.
[11]	苏国辉, 吴群琪. 基于排队论的线路密集点公交站台容量优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(6): 164-168.
[12]	刘翠莲, 计明军, 郁斢兰, 邱婕, 高霓. 集装箱码头闸口作业系统通过能力研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(4): 117-123.
[13]	宋国华,于雷,张潇. 基于PEMS技术的收费站尾气排放模型分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2008, 8(3): 49-57 .
[14]	张勇,江玉林,郝记秀,冯泉. 基于VPS技术的新一代道路收费系统现状及前景[J]. 交通运输系统工程与信息, 2006, 6(6): 21-25 .