一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统技术方案

本发明专利技术属于高速公路运营管理技术领域，涉及一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，包括中心计算机(1)、数据采样装置(2)和结果输出装置(3)，数据采样装置(2)用于采集高速公路的经济效益，分析高速公路的社会效益及损失值、运营管理成本，计算高速公路使用者的出行成本以及改选高速公路出行的拥堵收益损失；中心计算机(1)基于搭建的演化博弈模型，博弈双方通过动态试错和不断反馈纠正寻求均衡的博弈状态，建立双方博弈收益矩阵；结果输出装置(3)用于输出博弈后双方采用的策略。其能实现差异化收费政策利益相关者之间的利益博弈，帮助高速公路运营管理单位高效地平衡企业效益与路网效率，实践企业社会责任。实践企业社会责任。实践企业社会责任。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统


[0001]本专利技术属于高速公路运营管理
，涉及一种博弈分析系统，尤其是一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统。

技术介绍

[0002]高速公路是综合交通运输的关键动脉，促进了经济增长与民生改善。在我国深化交通领域供给侧改革的背景下，高速公路的计费方式、管理模式与收费政策目标发生了很大的改变。计费方式由计重收费调整为按车(轴)型收费，并取消了省界收费站，管理模式由分割式路段管理转向集中式路网管理，收费政策目标由偿还建设贷款转向提供高效率与高品质公路出行服务、提升路网运行效率与安全水平、同时不削弱偿债能力的综合目标。在此背景下，高速公路的差异化收费政策通过优化管理交通系统，控制和引导交通需求，在既有交通设施供给水平的基础上，使交通需求在空间与时间上均匀地分布于交通设施，达到路网均衡的目标，最终实现交通设施的使用效率最大化。
[0003]在差异化收费政策的应用方面，各个省份都在不断推进灵活多样的收费政策落实，车辆通行费收入作为高速公路运营管理单位的主要收入来源，不科学合理地降低费率可能会增加高速公路运营管理单位的财务风险，已实施差异化收费政策的部分路段并没有取得“量费齐升”的效果。
[0004]在差异化收费政策的研究方面，主要从高速公路运营管理企业的盈亏平衡角度出发，测算不同优惠比例情况下高速公路收益情况，目前研究多从经营者考虑差异化收费定价方法，较少以高速公路利益相关者系统的角度进行整体研究。差异化收费政策作为一项公共政策，应以公共利益为出发点，对社会利益实行权威性分配，在现有社会福利分配基础上的帕累托改进，涉及高速公路运营管理单位与高速公路使用者之间的利益博弈，以及企业效益与路网效率的平衡，以此视角研究差异化收费政策的研究较少。
[0005]鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的高速公路差异化收费方案博弈分析系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种高速公路差异化收费方案博弈分析系统，其能实现差异化收费政策利益相关者之间的利益博弈，帮助高速公路运营管理单位高效地平衡企业效益与路网效率，实践企业社会责任。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，其包括中心计算机以及与所述中心计算机相连的数据采样装置和结果输出装置，其特征在于，
[0009]所述数据采样装置用于采集高速公路的经济效益，分析高速公路的社会效益及损失值、运营管理成本，计算高速公路使用者的出行成本以及改选高速公路出行的拥堵收益损失；
[0010]所述中心计算机用于接收所述数据采样装置采集和处理后的数据，基于搭建的演化博弈模型，博弈高速公路运营管理单位和高速公路使用者通过动态试错和不断反馈纠正寻求均衡的博弈状态，建立高速公路运营管理单位
‑
高速公路使用者的双方博弈收益矩阵；
[0011]所述结果输出装置用于输出博弈后高速公路运营管理单位采用的策略和高速公路使用者采用的策略。
[0012]优选地，所述数据采样装置包括数据采集器和数据处理器，所述结果输出装置包括高速公路运营管理单位政策模块和高速公路使用者出行行为模块，所述中心计算机连接所述数据处理器、高速公路运营管理单位政策模块和高速公路使用者出行行为模块，所述数据采集器与所述数据处理器相互连接。
[0013]优选地，所述高速公路运营管理单位采用的策略集为{政策1：施行分车型、分路段、分支付方式的差异化收费政策，政策2：不施行差异化收费政策}，所述高速公路使用者采用的策略集为{高速公路出行，普通国省干线出行}。
[0014]优选地，所述数据采样装置采集和分析后得到的数据包括高速公路运营管理单位的数据和高速公路使用者的数据。
[0015]优选地，所述高速公路运营管理单位的数据包括：实施差异化收费政策的高速公路运营管理单位的比例x、实施差异化收费政策的经济效益B
e1
、不实施差异化收费政策的经济效益B
e2
、实施差异化收费政策的社会效益B
s1
、不实施差异化收费政策的社会效益B
s2
、实施差异化收费政策的成本C1、不实施差异化收费政策的成本
C
2、不实施差异化收费政策的负外部效应NE、实施差异化收费政策后且出行者选择高速公路出行时的高速公路负外部效应增加值ΔNE1和普通国省干线的负外部效益减少值ΔNE2。
[0016]优选地，所述高速公路使用者的数据包括：选择高速公路出行的高速公路使用者比例y、选择高速公路出行时的出行成本C3、选择普通国省干线出行时的出行成本C4、选择普通国省干线出行的效益B、选择到高速公路出行时额外获得的出行者时间节约效益B
t1
、选择到高速公路出行时额外获得的货物时间节约效益B
t2
、选择高速出行时拥堵效益损失值L1、选择普通国省干线出行时拥堵效益损失值L2、实施差异化收费政策时选择高速公路出行的拥堵概率α1、实施差异化收费政策时选择普通国省干线出行的拥堵概率α2、不实施差异化收费政策时高速公路拥堵概率β1和不实施差异化收费政策时普通国省干线拥堵概率β2。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统具有如下有益技术效果中的一者或多者：
[0018]1、本专利技术以高速公路运营管理单位与高速公路使用者之间的利益博弈、企业效益与路网效率的平衡视角研究差异化收费政策，完善了现有差异化收费政策分析方法。
[0019]2、本专利技术能够获得如下社会效益：第一，高速公路周边地区由于通行费率降低、通行效率提升而实现更好的经济发展，吸引更多的投资带动周边物流业、旅游业、农业等的发展，同时树立良好的企业形象，得到上级公司的奖励以及开发更多高速公路附加价值的可能；第二，货车行驶普通国省干线产生的交通事故、空气污染、噪音污染等负外部效应，在差异化收费政策后，以通行费的形式将负外部效应转化为运输企业、驾驶人出行成本，使外部效应内部化。
[0020]3、本专利技术能够获得如下经济效益：第一，可以促进政策推行，加强对高速公路路网的管理，掌握高速公路费用收入的特点；第二，施行科学合理的差异化收费政策后，通行费
率降低可吸引部分平行国省干线上的交通量，进而提升通行费收入、服务区收入等。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统的构成示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，实施例的内容不作为对本专利技术的保护范围的限制。
[0023]为了克服现有技术中存在的缺点，本专利技术提供一种高速公路差异化收费方案博弈分析系统，其能实现差异化收费政策利益相关者之间的利益博弈，帮助高速公路运营管理单位高效地平衡企业效益与路网效率，实践企业社会责任。
[0024]图1示出了本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，其包括中心计算机(1)以及与所述中心计算机相连的数据采样装置(2)和结果输出装置(3)，其特征在于，所述数据采样装置(2)用于采集高速公路的经济效益，分析高速公路的社会效益及损失值、运营管理成本，计算高速公路使用者的出行成本以及改选高速公路出行的拥堵收益损失；所述中心计算机(1)用于接收所述数据采样装置(2)采集和处理后的数据，基于搭建的演化博弈模型，博弈高速公路运营管理单位和高速公路使用者通过动态试错和不断反馈纠正寻求均衡的博弈状态，建立高速公路运营管理单位
‑
高速公路使用者的双方博弈收益矩阵；所述结果输出装置(3)用于输出博弈后高速公路运营管理单位采用的策略和高速公路使用者采用的策略。2.根据权利要求1所述的高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，其特征在于，所述数据采样装置(2)包括数据采集器(4)和数据处理器(5)，所述结果输出装置(3)包括高速公路运营管理单位政策模块(6)和高速公路使用者出行行为模块(7)，所述中心计算机(1)连接所述数据处理器(5)、高速公路运营管理单位政策模块(6)和高速公路使用者出行行为模块(7)，所述数据采集器(4)与所述数据处理器(5)相互连接。3.根据权利要求2所述的高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，其特征在于，所述高速公路运营管理单位采用的策略集为{政策1：施行分车型、分路段、分支付方式的差异化收费政策，政策2：不施行差异化收费政策}，所述高速公路使用者采用的策略集为{高速公路出行，普通国省干线出行}。4.根据权利要求3所述的高速公路差异化收费方案演化博弈分析系统，其特征在于，所述数据采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，潘夏卓，赵一静，张驰，聂渝涵，高晋红，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：