1、隨著城市化進程的快速推進，出行需求與機動車保有量迅猛增長，由此誘發(fā)的交通擁擠與空氣污染已發(fā)展成為制約國內(nèi)大中城市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為緩解交通擁擠、改善人居環(huán)境、提升城市綜合競爭力，各城市都在積極尋找治理交通問題的方法。近年來，大力發(fā)展以地鐵為主的公共交通體系與交通需求管理已成為國內(nèi)外治理城市交通問題的共識。交通擁擠收費作為交通需求管理的一種有效手段，在微觀上可以改變出行路線、出行時間與交通方式，宏觀上可以調(diào)整城市交通結(jié)構(gòu)、提高其綜合運行

2、效能。因此，本文綜合運用數(shù)學(xué)建模與數(shù)值模擬方法，研究了兼顧效率與環(huán)境條件下的多模式交通擁擠收費問題，以期為科學(xué)制定城市道路收費與地鐵規(guī)劃提供參考。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)出行者對于多模式交通網(wǎng)絡(luò)的感知差異，構(gòu)建了考慮行程時間、舒適度、貨幣成本以及換乘成本在內(nèi)的多模式交通感知費用表達式;再運用雙層規(guī)劃并結(jié)合Logit-SUE模型，建立了考慮排放的雙模式與三模式城市交通擁擠收費模型，其中，雙模式交通擁擠收費模型以國內(nèi)中

3、小城市為背景，含有小汽車與地面公交兩種交通模式;三模式交通擁擠收費模型以國內(nèi)大中城市為背景，兼含小汽車、地面公交與地鐵三種交通模式;
　　(2)由于雙層規(guī)劃問題是一個NP難題，因此，本文提出了一種融合連續(xù)平均法與新型遺傳操作的改進型遺傳算法來求解，改進算法可增強遺傳算法解的穩(wěn)定性并充分考慮了本文收費模型的特點;
　　(3)基于所提出的改進型遺傳算法，分別對雙模式與三模式示例路網(wǎng)進行數(shù)值模擬試驗，探討分析了實施擁擠收費與開通地

4、鐵對城市交通網(wǎng)絡(luò)運行狀況與各項指標(biāo)參數(shù)的影響。試驗結(jié)果表明:1）實施擁擠收費總能有效調(diào)節(jié)城市交通出行結(jié)構(gòu)、降低小汽車出行比例，進而減少網(wǎng)絡(luò)總排放、改善城市環(huán)境質(zhì)量;2）當(dāng)出行需求處于中低等水平時，緩解擁擠與降低排放兩者難以兼顧，此時因小汽車出行更為經(jīng)濟，實施收費與在大城市開通地鐵均無益于緩解交通擁擠;3）當(dāng)出行需求處于中高等水平時，因小汽車出行優(yōu)勢不再明顯，實施收費或在大城市開通地鐵可以提高公共交通出行比例，并能有效緩解擁堵、降低排放。