張濤林++馬珍++付倩茜++鄧智穎

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.203

摘 要：該文通過排隊(duì)論模型，確定了當(dāng)排隊(duì)數(shù)大于5時人工收費(fèi)系統(tǒng)的工作效率提高不明顯，而且超過收費(fèi)車道的通行能力。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)在實(shí)地調(diào)研與總結(jié)前人研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了相關(guān)的四個重要評價指標(biāo)：碰撞次數(shù)Nc、吞吐量T、扇出系統(tǒng)面積和司機(jī)滿意度Roh。根據(jù)這四個重要的評價指標(biāo)，建立了高速公路收費(fèi)站的綜合評價模型，并得出了模型的收費(fèi)站系統(tǒng)評價結(jié)果參考表。

關(guān)鍵詞：收費(fèi)站 排隊(duì) 指標(biāo) 模型

中圖分類號：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（b）-0203-02

隨著交通量的快速增長，一些城市的收費(fèi)公路（包括收費(fèi)高速公路），由于交通量基本達(dá)到了飽和，每天有很長一段時間的行車速度己經(jīng)低于設(shè)計最低速度，并在收費(fèi)站出入口形成了排隊(duì)，收費(fèi)站成為交通的“瓶頸”，這樣將導(dǎo)致等候車輛延誤時間大大增加，影響主線車流通行，降低了收費(fèi)站的服務(wù)水平，減少了收費(fèi)道路經(jīng)營者的收入等問題。

1 最佳排隊(duì)數(shù)的確定

通過排隊(duì)理論模型，該文在兩種不同情況下模擬了不同排隊(duì)長度和不同數(shù)量的收費(fèi)站之間的關(guān)系的大量數(shù)據(jù)：收費(fèi)站的入口和出口。通過模擬我們可以得到當(dāng)排隊(duì)車輛數(shù)逐漸增加的時候，人工收費(fèi)員的工作效率也會有很大提高。但是當(dāng)排隊(duì)車輛數(shù)超過5輛的時候，工作效率提高不明顯，這主要與人的心理因素有關(guān)。從理論通行能力計算結(jié)果看，排隊(duì)數(shù)超過5輛后，交通量增加不明顯。因此，該文中理論通行能力的確定采用排隊(duì)5輛車的計算結(jié)果。

2 收費(fèi)系統(tǒng)的安全性能評估

在通過大量實(shí)踐數(shù)據(jù)以及前人研究的基礎(chǔ)上，該文通過碰撞次數(shù)（以及事故預(yù)防）Nc，延誤時間，最優(yōu)建設(shè)面積（以及成本）以及司機(jī)的滿意度Roh對模型進(jìn)行評估，從而得到最優(yōu)的收費(fèi)廣場模型。各模塊具體的評價模型如下介紹。

2.1 碰撞次數(shù)等級評價模型

收費(fèi)廣場出口和入口都會建設(shè)有漸變段， 目的是引導(dǎo)車輛能夠更加安全和順暢地通過收費(fèi)廣場。漸變率的設(shè)計對于司機(jī)能否更加安全行車具有很大的影響。漸變率對于收費(fèi)廣場的服務(wù)水平評價并不好衡量，因此本文中通過不同的漸變率對應(yīng)的碰撞次數(shù)的不同來建立等級評價模型。通過對于數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析， 建立出漸變率與碰撞次數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型

式中，Nc是對應(yīng)收費(fèi)廣場漸變率的交通碰撞預(yù)測數(shù)；x為漸變率。在回歸分析之中，模型的相關(guān)系數(shù)為R2=0.8621，說明這兩個因數(shù)的相關(guān)性很大，這個模型建立是有意義的。

通過數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的服務(wù)水平有關(guān)知識，我們建立以下性能評判級別表，其中一級為碰撞次數(shù)小于5，二級為小于10，三級為小于28，四級為大于28。

2.2 吞吐量等級評價模型

如果單位時間內(nèi)匯入收費(fèi)系統(tǒng)的車輛過多，而收費(fèi)系統(tǒng)在單位時間能夠處理的交通量又是有限的，必然會影響收費(fèi)系統(tǒng)整體的性能。因此該文中定義吞吐量作為衡量收費(fèi)系統(tǒng)的一個評價指標(biāo)。吞吐量T定義為每小時通過廣場末端加入L外出車道的車輛數(shù)量，即為每個車道單位時間內(nèi)能夠流入的車輛數(shù)aij的總和。其中一級為大于0.25，二級為大于0.19，三級為大于0.13，四級為小于0.13。

2.3 形狀及面積等級評價模型

通過數(shù)據(jù)可以分析并計算出四通道和六通道相應(yīng)的值，由此得出下列數(shù)據(jù)見表1。

2.4 司機(jī)滿意度

顯然等待時間會直接影響到司機(jī)通過收費(fèi)系統(tǒng)的滿意度，因此下面可以用司機(jī)等待時間來衡量司機(jī)的滿意度。通過合理的設(shè)計收費(fèi)系統(tǒng)，能夠盡量減少司機(jī)在系統(tǒng)中逗留的時間，增加司機(jī)對于服務(wù)系統(tǒng)的滿意程度。其中我們認(rèn)定平均排隊(duì)車輛數(shù)小于1時，服務(wù)為一級。小于4時為二級，小于8時為三級，大于8時為四級。其中級別越高對應(yīng)的乘客滿意度越高。

3 綜合性能評價模型

綜合前面的分析，得出系統(tǒng)評價參數(shù)表和評分情況表2，建立關(guān)于收費(fèi)站系統(tǒng)的綜合性能評價模型。將該文中各參數(shù)的一級評分定為4分，二級為3分，三級為2分，一級為1分。

4 結(jié)語

該文在深入分析和模擬汽車收費(fèi)站的基礎(chǔ)上，通過排隊(duì)論模型分析出了最佳的汽車排隊(duì)數(shù)為5，并在此基礎(chǔ)上深入探究了關(guān)于收費(fèi)站性能的評價指標(biāo)，分別為司機(jī)滿意度，碰撞次數(shù)，吞吐量以及面積四個指標(biāo)，并對各指標(biāo)進(jìn)行了量化分析，從而定量化的判定出收費(fèi)站的合理性，為收費(fèi)站的改進(jìn)及設(shè)計提供參考，從而間接的優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)，提高路網(wǎng)流暢程度。

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