路票方案是近年来研究学者们提出的一个新颖的交通需求管理方法,同拥挤收费一样,路票方案也是为了缓解交通拥挤问题。本论文首先总结路票方案的研究意义,回顾国内外学者对路票方案在交通领域中的研究现状,并在此基础上,确定本论文的研究意义和研究主体内容。本论文的主要工作有如下几个方面:(1)首先对路票方案的理论基础进行了较为细致的整理和总结。从路票方案的基本内容出发,总结了路票方案在实施过程中的三个主要内容;从用户均衡角度分析了路票模型和对应等价的数学规划模型,将相关的理论性质进行梳理和总结。最后,从城市交通拥挤角度分析路票方案的经济学原理和路票方案对个体出行造成影响的原因,为后文研究奠定理论基础。(2)弹性需求条件下考虑感知费用的路票问题研究。本章考虑出行者对路票使用具有超额的感知费用,即当路径收取路票大于初始分配数量时,会对出行成本造成额外影响。出行者的出行广义成本与出行时间、路票费用以及感知费用有关,建立弹性需求条件下的考虑感知费用的路票-网络均衡条件,并构建了相应的变分不等式模型,证明变分不等式模型与均衡问题的等价性。根据模型的特点,使用自适应步长算法对模型进行求解,并在两个网络上进行算例验证。研究在不同的感知费用下路票价格以及流量分配的变化,得出感知费用的出现可能会造成路网中流量分配的扭曲,以及路票方案的效率下降。(3)考虑路段出行时间波动的路票问题研究。由于交通环境变化会造成的路段出行时间波动,而驾驶者又可以感知到路段通行能力的降低。本章考虑由于外界因素干扰造成通行能力变化导致路段出行时间波动,构建了考虑降级参数的出行时间函数,因此出行者的广义出行成本包括:考虑时间波动的出行时间和路票费用,给出相应的网络均衡条件和市场均衡条件,建立等价变分不等式模型,并验证了变分不等式模型同路票-网络均衡问题的等价性。最后,使用网络算例对模型进行说明,得出随着路网受外界不利因素的影响,出行者在出行时间上的付出更多;同时,当出行者对路网的变化比较敏感时,相应的为了满足时间可靠性要付出更多。(4)路票方案下的出行方式选择问题研究。本章考虑在有私家车和公共交通两种出行方式的城市中,由于路票方案的实施造成出行者出行费用的改变,而出行者也受到自身出行预算的约束,建立考虑路票方案下的个人效用最大化模型。研究发现,路票方案下的出行者的出行方式选择会发生变化,驱动出行者选择公共交通出行。同时由于路票价格会增加私家车出行的费用,对不同类型的出行者造成不同的影响,分析路票的价格效应,得出私家车使用多的出行者和私家车使用少的出行者对路票价格的变动会有不同的反应。本论文的研究工作将会为未来的路票方案实施提供理论基础。