福建高速公路环网路径及费率研究

◆ｕ 转车 ：从 同一 收费站入 出的车辆 ，在无高 速公路环 网的情况下 ，一般认为这类 车辆 存在中途换卡的作弊行为 或 高速 公路掉头的违规行为 ，对其 收取全程费率 。
◆全程费率 ：福建 省规定取到本站最远距离 收费 站到本
站 的 费率 为 全 程 费 率 。
福 建 省 高 速 公 路 环 网路 径 的研 究
◆关于相邻站点 （ 区间路段 的两个 端点 ）
Ａ Ａ Ａ
终点 ，始站 和末站可 以是收费站 点 ，也可 以是虚 拟站点 ；里
程 表示 区间路段的距 离 ，根据需要 ，可 以以米 为单位 ，精确
到小 数点后两 位 ；基本 费率表示本 区间路段单位 公里费率 ， 福 建省一般取０ ５ 公里 、０ ５ 元／ ． 元／ ．５ 公里 和０ ６ 公里 ；投 ．元／ 资 为建设本 区间路段 的资金 ，用于福建省的拆账结算 。 构造环 网路径费率数据记录文件 ，数据结构如表２ 所示。
图１
④ ２－” 中交瞎 业 ０７ ｏ。 ８ 删 国通息 ０ 产
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识站点也要能 区分方 向，即标识站点可 区分通过Ａ 道还是Ｂ 道。
福建省高速公路环 网费率的研 究
在对 高速公路环 网路径进行上 述定义 的基 础上 ，结合计 算 机技术和 图论知识 ，可 以生成高速公路环 网费率 。 ◆环 网费率 主要数据 结构 我们 可 以构造环 网费率 的原始 数据记录文 件 ，数据结构
基 于 “ 向树 ” 的 高速 公 路 路 径 费 率 生 成 算 法 已 不 适 应 高 速 无
具有方 向性 ，区间路段ＡＢ 表示从Ａ至Ｂ，区间路段Ｂ 表示从 Ａ Ｂ至Ａ，区间路段ＡＢ 区间路段Ｂ 和 Ａ不是 同一区间路段 。 （ 注 意 ：在 涉及 区间路段ＡＢ 区间路段ＢＡ的投资 时，一般难 以 和 按 方向再行 区分 ，这时 ，可考虑区间路段ＡＢ 区问路段ＢＡ 和 的投资就是ＡＢ 整段路的投资）
费站 点 或 虚 拟 站 点 。
◆ｕ 转车取消
◆ 收费站 点 ：高速公路实 际收取通行 费的地 方 ，包括 匝
道 收 费 站 点 和 主 线 收费 站 点 。 ◆ 虚 拟站 点 ： 因高 速 公 路 通 行 费拆 分 结 算 而 划 分 区间 路
图２ ｕ 车 转
Ｃ
高速公路上 入 口等于 出 口为 ｕ转 车 ，在无环 网时，由于
Ｃ
◆区间路段具有方 向性
图３ 捶ｌ ４
由于 区间路段 具有方 向性 ，如 图３ 和图４ 从Ａ至Ｂ存在两
条 不同的路径ＡＢＣＤＢ 和ＡＢＤＣＢ。同样 ，我们认为从Ｂ至Ｂ
的路 径 Ｂ ＤＢ Ｂ Ｂ。 Ｃ 和 ＤＣ
◆标识站点具有 方向性 由于路径具有方 向性 ，因此 ，为精确判断路径而设置 的标
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ｃ ｎ ｌｇ ｈ ｏｏ ｙ
矿责任 编 辑 ：赵 渡
福建新大陆 电脑 股份有 限公司 林勇
２ ０ 年底 ，福建省泉三高速公路通车 ，福 建省高速公路 ０８
如 图ｌ ，在 高速 公路 的大多数 情 况下 ，ＡＢ的里程 是等 于 ＢＡ的里程 的，但考虑 到在 特殊 的实 际 中，特 别是在经过 隧道、桥梁等后 ，ＡＢ的里程和ＢＡ的里程有可 能不一致 ，因
如表 １ 示 。 所
表１区间路段记录文件数据结构
◆关于 重复路径
从 理论 上 ，从 收费 站点Ａ至收费 站点 Ｂ 以经过环 网多 可 次 ，它 们也对应着不 同距离的路径 ，如果都计算 这类多 次经 过环 网的路径 ，将导 致路径的无穷 性 ，因此我们有 必要对这 类 路径 进行 鉴别 。我 们 定义 两次 以上 （ 两 次 ）通过 同一 含
对 高速 公路 ＡＢ 进 行 了 分割 ，不 可 能 从 同一 收费 站 出站 ，因 道
段 的需要 ，在 高速公路的特殊位置设 置的一些点 ，这些点并 不是 实际的收费站点 。一般虚拟站点设 置在交叉路 口或相邻
路 段 的分 界 处 。
此 ，对Ｕ转车进行全程计费 ，这是合理的。环 网形成后，通过 环路 ，是可 以从同一收费站出站的 ，Ｕ转车也存在路径及相应 的费率 。如图２ ，从Ａ至Ａ 以通过环 网实现，即ＡＢＣＤＢＡ， 可 所 以在环 网路径上 ，可取消原无环 网时的特殊车辆一Ｕ转车 。 ◆路径具有方向性
此 ，为 了拓 展 的需 要 ， 也 为 了 更 好 地 描 述 路 径 ， 区 间路 段 应
将形成第一个环 。按照海西规划要求 ，福建省将 原 “ 三纵 四
横 ”高 速 公路 网规 划调 整 为 “ 纵 八 横 三 环 二 十一 联 ” 海 西 三
高速 公路规划 。随着规划高速公路 的建设运营 ，福 建高速公 路将 形成 多个环 网 ，高速公路路径也 呈现 出多样化。原有的
区 间路 段 （ 方 向 ） 的 路 径 为 重 复 路 径 ，在 路 径 及 费 率 计 算 带
中，不 考虑重复路径 。至于实 际行 驶 中重复路径 的行驶可 以
通 过 管 理 等 手 段 加 以降 低 。
表 １ 始 站 表 示 区 间 路 段 的 起 点 ， 末 站 表 示 区 间 路 段 的 中
Ｂ
Ｂ
Ｂ
图５
图６
图７
表 ２ 路 径 费 率 记 录 文 件 数 据 结 构
如 图５ ，在 有向图中 ，从Ａ至Ａ存在路径ＡＢＡ，但在高速 公路网 中，相邻站点间如果不出站 ，是难 以从Ａ道 回￣ Ｂ ｇ 道掉 ｌ Ｊ 头行驶 ，一般 来说是不可 能存 在这种实 际路径 的。因此 ，在 高速公路的实 际路径 中，我们 可以定义ＡＢＡ非法 ，即ＡＢ 至 Ｂ 必 须至少经过第 三点 （ Ａ 一般 会是一个环 ）。在理论上 ，如
公路环 网。为 了适 应高速公路发展的需要 ，有 必要 研究福建 省高速公路环 网路径及费率。
高速公路路径及费率的基本概念
◆区问路段 ：为高速公路通行费拆分 结算 的需要 ，车辆 在实 际行 驶过程中可分解的最小通行距离 单位 ，即车辆的实 际通行距 离是 由一组区 间路段构成 的，区间路段的两端为收