基于参考依赖理论的瓶颈道路收费模型

交通运输系统工程与信息 ›› 2014, Vol. 14 ›› Issue (1): 180-186.

基于参考依赖理论的瓶颈道路收费模型

王伟，孙会君^*

北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京 100044

收稿日期:2013-05-20 修回日期:2013-07-26 出版日期:2014-02-25 发布日期:2014-07-07
作者简介:王伟（1985-），男，湖北黄冈人，博士生.
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（2012CB725400）；国家自然科学基金（71271023）；中央高校基本科研业务费（2012JBZ005）.

Pricing Models in a Highway with Bottleneck Based on Reference-dependent Theory

WANG Wei, SUN Hui-jun

MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China

Received:2013-05-20 Revised:2013-07-26 Online:2014-02-25 Published:2014-07-07

摘要/Abstract

摘要：

通勤者每天早晨驾车行驶于一条有瓶颈的道路上，瓶颈处的通行能力是固定的，当通勤者的出发率超过通行能力时，交通拥挤就会发生.本文研究了瓶颈道路上的收费策略以缓解交通拥挤.以最早可接受的到达时间、最理想的到达时间和工作开始时间为参考点，建立了基于参考依赖理论的瓶颈道路模型，分析了用户均衡和系统最优，得到了最优的动态收费策略，进一步提出了两种单阶段收费策略，得出了它们各自的收费水平、收费时间和收费效果.结果表明,单阶段收费策略的效果不但与收费水平和收费时间有关，还与通勤者的参考依赖偏好和损失规避特性有关.

关键词: 城市交通, 单阶段收费, 参考依赖, 瓶颈模型, 出发时刻

Abstract:

Every morning commuters travel on a highway that has a bottleneck with fixed flow capacity. If the departure rate of commuters exceeds the capacity of bottleneck, the traffic congestion will develop. This paper studies toll schemes designed to alleviate congestion problems that result from a road bottleneck. With three reference points: the earliest acceptable arrival time, the preferred arrival time and the work starting time, a highway bottleneck model based on reference-dependent theory is constructed. The user equilibrium and social optimum are analyzed, and the optimal time-varying toll scheme is given accordingly. Further, two single-step toll schemes are proposed, and the charging level, pricing time and tolling effect of each single-step toll scheme are obtained. The results show that the effect of single-step toll scheme depend on not only the tolling level and the charging time, but also commuters’ reference-dependent preference and loss-aversion characteristic.

Key words: urban traffic, single-step toll, reference-dependent preference, bottleneck model, departure time

中图分类号:

U491

王伟，孙会君. 基于参考依赖理论的瓶颈道路收费模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2014, 14(1): 180-186.

WANG Wei, SUN Hui-jun. Pricing Models in a Highway with Bottleneck Based on Reference-dependent Theory[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2014, 14(1): 180-186.

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参考文献

[1] Vickrey W S.Congestion theory and transport investment[J]. American Economic Review,1969,34:414-431.

[2] Yang H, Huang H J. Analysis of the time-varying pricing of a bottleneck with elastic demand using optimal control theory[J]. Transportation Research Part B, 1997, 31(6): 425-440.

[3] Arnott R, De Palma A, Lindsey R. Economics of a bottleneck[J]. Journal of Urban Economics, 1990, 27(1): 111-130.

[4] Arnott R, De Palma A, Lindsey R. A structural model of peak-period congestion: a traffic bottleneck with elastic demand[J]. American Economic Review, 1993, 83(1): 161-179.

[5] Laih C H. Queuing at a bottleneck with single and multi-step tolls[J]. Transportation Research Part A, 1994, 28(3): 197-208.

[6] Laih C H. Effects of the optimal step toll scheme on equilibrium commuter behavior[J]. Applied Economics, 2004, 36(1): 59-81.

[7] Lindsey R, Van den Berg V, VerhoefE T.Step tolling with bottleneck queuing congestion[J]. Journal of Urban Economics, 2012, 72: 46-59.

[8] Rouwendal J, Verhoef E T, Knockaert J. Give or take? Rewards versus charges for a congested bottleneck[J]. Regional Science and Urban Economics, 2012, 42: 166-176.

[9] Senbil M, Kitamura R. Reference points in commuter departure time choice: a prospect theoretic test of alternative decision frames[J]. Journal of Intelligent Transportation Systems, 2004, 8(1): 19-31.

[10] SenbilM, Kitamura R. Heterogeneity in commuter departure time decision: A prospect theoretic approach[J]. International Series in Intelligent Technologies, 2005, 28: 369-398.

[11] Jou R C, Kitamura R, Weng M C, et al. Dynamic commuter departure time choice under uncertainty[J]. Transportation Research Part A, 2008, 42(5): 774-783.

[12] Kszegi B, Rabin M. A model of reference-dependent preference[J]. Quarterly Journal of Economics, 2006, 121(4), 1133-1165.

[13] Munro A, Sugden R. On the theory of reference-dependent preferences[J]. Journal of Economic Behavior and Organization, 2003, 50(4): 407-428.

[14] Lindsey R. State-dependent congestion pricing with reference-dependent preferences[J]. Transportation Research Part B, 2011, 45(10): 1501-1526.

[1]	刘晓冰, 李奉孝, 田欣妹, 闫学东. 基于通勤模式的都市圈中心结构判别研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 17-28.
[2]	许奇, 陈越, 黄靖茹, 高顺祥, 张志健. 考虑出行费用的就业可达性分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 37-44.
[3]	刘春禹, 刘永红, 罗霞, 朱颖. 混合交通流环境下单交叉口自动驾驶车辆轨迹优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 154-162.
[4]	张小雨, 邵春福, 王博彬, 黄士琛. 新冠疫情影响下居民共享出行方式选择行为研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 186-196.
[5]	李欣, 戴章, 李怀悦, 胡笳. 基于连续近似模型的轨道交通与常规公交耦合优化设计[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 206-213.
[6]	郝妍熙, 刘戎阳, 胡华, 方勇, 刘志钢. 单向通道行人-自行车混合流建模及自组织现象研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 223-229.
[7]	赵传林, 贺少松, 孙淑敏, 王钰涵. 基于理性疏忽理论的交通疏散网络双层优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 239-246.
[8]	陈小红, 蓝秋雨. 不确定交通需求下交叉口信号配时区间优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 247-256.
[9]	李冰, 王正辉, 马铭炜, 杨鸿宇, 冯悦. 信号交叉口行人二次过街下右转车通行能力与延误估计模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 257-267.
[10]	朱彤, 秦丹, 董傲然, 杜雨萌, 魏雯. 公交驾驶员违规类型同交通事故间的关联分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 322-329.
[11]	毛保华, 王敏, 何天健, 陈海波. 城市公共交通服务水平研究回顾和展望[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 2-13.
[12]	王子甲, 贾慧慧, 朱亚迪, 陈峰. 基于智能卡数据的轨道与公交复合网络通勤方式选择行为研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 67-73.
[13]	贾斌, 朱凌, 李树凯, 刘家林. 城市轨道交通小交路计划与客流控制协同优化策略[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 124-132.
[14]	牟振华, 汪寒冰, 林本江, 陈逸群, 金程程, 陈艳艳. 基于演化博弈的违章停车动态罚金策略效用仿真评价[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 152-162.
[15]	贾富强, 李引珍, 杨信丰, 马昌喜, 代存杰. 基于演化博弈的政府鼓励条件下共享停车行为分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 163-170.