交通渋滞を考慮した高速道路の混雑料金に関する研究

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1.交通流と渋滞現象のモデル開発交通流を圧縮性流体として扱い、渋滞列の延伸や縮小を衝撃波の伝播としてモデル化した。このモデルにもとづいて道路の走行費用を定式化した。2.混雑料金の導出に関する理論分析上のモデルにもとづいて、社会的便益を最大化するような交通量を求める問題を解くことによって混雑料金の計算式を導出した。本モデルは渋滞現象を考慮しているので、動学的な最適化問題を解いている。最適化の条件について分析した結果、渋滞が発生している場合には動学的外部効果があることを明らかにした。3.コンピュータシュミレ-ショウによる分析交通需要や道路に関する種々の条件のもとで交通流や渋滞長をシュミレートし、最適な混雑料金の額を計算した。その結果、最適な混雑料金を徴収することにより、渋滞を大きく軽減することができるが、動物学的外部効果のため料金はかなり高額になることが示された。4.混雑料金と交通量配分の関する分析上の分析は、一本の道路における交通流を対象としていたが、実際の都市では複数の道路がネットワークを形成している。ここでは交通量配分を効率化するための混雑料金の役割に注目する。社会的費用を最小化する問題を解くことにより、最適な経路別混雑料金を計算する式を導出した。さらに全ての道路で料金徴収が困難な現状を考慮した、次善の料金の導出を行い、その性質について検討した。