随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市机动车保有量和居民出行需求量不断增长,城市道路供给能力出现严重的不足,交通拥挤现象日益严重,给城市居民出行带来了诸多不便,严重阻碍了城市经济的发展。因此,交通拥挤问题成为当前亟需解决的一大难题。实践表明,依靠新建、扩建道路来缓解交通拥挤的方法很难解决拥挤问题,拥挤收费作为交通需求管理中的一项重要措施受到了越来越多的交通管理者和专家们的重视。在总结国内外拥挤收费理论研究成果的基础上,从经济学角度分析交通拥挤产生的影响,得出交通拥挤的主要原因。通过对静态收费模型、动态收费模型以及多时段次优定价模型的研究,得出更符合实际道路状况的定价模型。接着以交通工程学中随机流分配理论为基础,针对出行者路径选择随机性特点,利用非集计模型建立适合的双层规划模型。该模型上层以平衡状态下整个交通网络系统性能最优、出行总成本最小为目标函数；下层以各路段交通流量最优为目标函数。运用相继平均值法求解下层模型的最优交通流量,把求得的解代入上层模型,再运用惩罚函数求得上层模型的最优解。为验证所建模型的有效性,应用一个模拟路网,采用MATLAB对所建模型进行求解,分析表明实施拥挤收费后出行成本下降了12.75%、所建模型有效。最后浅析我国大城市实行拥挤收费可能面临的诸多障碍,并有针对性地提出解决方案。