道路拥堵收费作为交通需求管理的经济手段之一,对于缓解大城市中心城区交通拥堵问题具有重要意义,已经越来越受到交通管理部门的重视。从1975年新加坡政府实施道路拥堵收费政策以来,先后已有许多国家和城市(如挪威、伦敦、斯德哥尔摩和米兰等)相继实施了道路拥堵收费政策,在缓解城市交通拥堵方面取得了显著成效。道路拥堵收费的关键问题之一在于确定收费费率。目前已经实施了道路拥堵收费政策的国家和城市普遍采用单一定价方法,这种方法忽略了车辆的实际出行距离,存在诸多公平和效率问题;同时,网络流量大多基于确定性静态平衡状态计算得到,没有考虑交通网络的随机逐日动态演化的不平衡过程。为解决上述问题,本文对基于距离的城市道路动态拥堵收费最优费率问题进行了相关研究。首先,本文对拥堵收费方式进行了更为合理的划分,分析了现有道路拥堵收费方式的缺陷,总结了已经实施拥堵收费政策的国家和城市的不足之处,探讨了新型距离收费的.优势与可行性,为交通管理部门更好地制定合理的拥堵收费政策提供参考依据。其次,根据机动车在收费区域内的行驶距离,将其进行分段并用线性函数来近似逼近各段内的非线性收费函数,建立基于用户出行距离的分段线性收费函数一般表达式;当线性区间数量合适时,分段线性函数可以较好的模拟非线性距离收费的特征。然后,在充分分析现有动态交通分配理论的前提下,针对逐日动态模型,提出了以收敛为导向和以行为为导向的两类随机逐日动态交通分配模型,这两类模型也代表了随机逐日动态模型的两大发展趋势。接着,考虑到交通网络长期处于不平衡状态的特点,提出了基于随机逐日动态分配理论的最小化最大后悔模型,该模型充分考虑了规划期内每一天的路网性能,本质上是一种鲁棒最优费率设定模型。最后,分析了本文所提出模型的求解难度,由于该模型无法用数学表达式进行表达,因而无法用数值算法求出解析解。本文提出了一种两阶段人工蜂群算法,可以较好的用于求解本文中的模型。算例分析结果验证了本文模型和算法的有效性。本文工作旨在为交通管理部门更好地制定合理的拥堵收费政策提供理论基础与决策依据。