随着经济社会和城镇化的快速发展,以探亲访友、旅游、休闲为目的的节假日城际出行需求越来越多,带来了节假日交通问题。例如飞机和铁路等公共交通运输系统因节假日集中出行造成运力紧张问题,出行体验差等。为了缓解节假日城际公共交通运力紧张问题,一些国家在既有收费公路上实施节假日高速公路通行费优惠政策以提高高速公路使用率,进而调整交通方式结构。然而,政策实施造成了高速公路严重交通拥堵,原因是对综合交通基础设施的供给能力以及政策如何影响出行者行为缺乏深入研究。本文以节假日城际出行选择行为为研究对象,利用离散选择和演化博弈理论研究高速公路收费政策对其调控机理和影响效果。首先,从节假日城际交通需求管理、城际综合交通方式选择、交通方式和出发时间联合选择以及动态交通方式选择四个方面综合评述国内外研究进展。随后,基于节假日城际出行行为调查的实测数据,分别从时间分布、空间分布和交通方式选择三个方面分析节假日城际出行特征。进而,对交通方式选择、交通方式和出发日期联合选择与动态交通方式选择三个方面依次建模并展开具体研究,根据模型结果分析节假日城际出行者对高速公路收费的费用敏感性、空间敏感性、时间敏感性和政策实施效果的时滞性。主要研究成果如下:1.在当前高速铁路快速发展与节假日高速公路免费政策的背景下,针对既有城际间交通方式选择研究缺少区分高速铁路与普通铁路实证研究的问题,引入了高速铁路交通方式,构建了涵盖小汽车、长途客运、普通铁路、高速铁路和飞机五种交通方式的城际间交通方式选择Mixed Logit模型并进行参数估计。根据模型估计结果,研究城际交通方式选择行为对高速公路收费政策的费用敏感性以及空间敏感性,并通过场景仿真评价了不同收费标准的高速公路收费政策对城际交通方式结构的调整效果。研究发现出行者的社会经济属性与交通出行成本是影响节假日城际间交通方式选择的重要因素。具体表现为:(1)由于节假日城际出行中结伴行为、大件行李等因素,导致年龄变量对节假日与平日的城际间交通方式选择行为产生相反的影响效果。(2)男性或低收入出行者更有可能受高速公路收费政策的影响而改变其交通方式选择。(3)高速公路收费政策对不同交通方式的影响程度由高到低的排序是:长途客运、高速铁路、小汽车、普通铁路和飞机。(4)对高速公路收费政策的费用敏感性,小汽车出行者呈现出随出行距离单调递增的变化趋势,而其他四种城际间交通方式出行者呈现出则随出行距离增加而先增强后减弱的变化趋势。2.基于节假日期间城际出行的交通方式和出发日期联合选择行为特征,考虑假期开始和结束的日期约束,构建交通方式和出发日期联合选择的双层Nested Logit模型。利用节假日实测数据标定了模型参数,从时间角度揭示了节假日城际间出行者对不同日期高速公路收费政策的费用敏感性的日期差异规律,解释了我国现行的日期无差异免费政策加剧高峰日高速公路交通拥堵的现象,并提出和评价了高速公路分时免费政策。研究发现:(1)节假日城际间出行的交通方式选择与出发日期选择之间具有密切的相关性,而且小汽车出行相比普通铁路和高速铁路具有更强的出发日期选择灵活性。(2)由于假期开始和结束日期的约束,不同日期高速公路收费政策对节假日城际出行者交通方式选择行为的影响程度不同,其由高到低排序为:假期的开始与结束日、假期开始与结束前日、假期结束后日与假期中间日。(3)和我国现行假期免费政策、延长免费时段和缩短免费时段相比,分时免费政策在充分发掘公路运输潜力,缓解铁路运输压力的同时,可以避免加剧高峰日的公路交通拥堵。3.为描述交通方式选择行为对高速公路收费政策的动态适应过程,基于群体博弈和平均动态演化理论,构建了基于复制选择机制的动态交通方式选择模型;针对复制选择机制的局限性,改进并提出了基于Logit选择机制的动态交通方式选择模型;对比分析了两种模型的演化稳定性,证明了Logit动态交通方式选择模型具有全局演化稳定性的优点,推进了演化博弈论在动态交通方式选择行为建模中的应用研究。对于单OD对双方式交通网络,研究表明:(1)复制动态交通方式选择模型在出行效用函数满足约束条件时具有唯一的局部稳定平衡点,等价于纳什均衡混合策略;(2)Logit动态交通方式选择模型存在唯一的全局稳定平衡点;但当处于纳什均衡状态下小汽车分担率小于0.5时,模型会高估小汽车分担率,反之会低估小汽车分担率。(3)在出行者有限理性条件下,高速公路收费政策对交通方式结构的影响表现出时滞性。期待研究成果为节假日道路收费管理政策调整提供参考,避免出现严重的高速公路交通拥堵。