随着我国高速公路的快速发展,其网络结构从原来的树状逐步衍化为网状,吸引的交通量日益增多,交通拥堵现象愈发明显;同时,高速公路与平行普通公路构成复杂的公路运输通道,使得出行者出行时具有多元化的路径选择机会。因此,针对我国目前实行的基于限期偿还贷款的收费制度在高速公路需求控制上的局限性,本文拟通过构建车辆在高速公路和普通道路的多模式条件下的路径选择模型,分析高速公路收费费率对车辆路径选择行为、高速公路路段负荷度、路网拥挤度和收费收益的影响,以期为科学合理地制定收费模式和收费费率提供参考。首先,在对车辆路径选择行为影响因素进行初步分析的基础上,分别针对小客车和货车设置不同的出行场景,通过燃油消耗估算方法、地图匹配技术等获取场景中路径的出行时间、出行距离、燃油费用和路桥通行费用等属性数值,从而设计调查问卷和调查实施方案,以获取路径选择意向调查数据。其次,基于调查数据的分析,选取出行时间、燃油费用、路桥通行费用、车辆载重、货物类型和个人属性等变量,基于非集计理论,分别构建小客车和货车在多模式条件下的公路路径选择MNL (multinominal logit)模型,并对模型变量和精度进行检验和评价。然后,针对短途、中途与长途出行场景,利用车辆公路路径选择模型结果,分别分析高速公路收费费率对不同类型的小客车和货车驾驶员的路径选择行为产生的影响。最后,针对山东省高速公路局部路网,在构建高速公路和普通道路的多模式网络拓扑结构信息、采用Double-sweep算法构造有效路径集合的基础上,结合车辆公路路径选择模型,计算不同收费费率下的高速公路出入口间的交通OD量,并进行高速公路网的流量加载,定量的分析收费费率对高速公路路段负荷度、路网拥挤度和路网收费收益产生的影响。研究结果表明：高速公路收费费率的增加,对中长途出行驾驶员的路径选择行为的影响大于对短途出行驾驶员的影响；在中长途出行中,货车驾驶员的高速公路选择概率随着收费费率增加而降低的速率更快；同时,随着收费费率的不断增加,高速公路路网拥挤度逐渐减小,而收费收益则先增大后减小；在均一费率收费模式下,费率的降低将会增大交通时空分布的不均衡性,不利于高速公路的整体运行。因此,为了保障高速公路的安全畅通运行,应综合考虑交通状况和收费收益来合理地制定高速公路收费模式和收费费率。