随着城市交通拥挤问题的加剧,动态收费策略日益受到交通管理人员的关注。然而,针对路网层面的动态定价机制问题研究较少,尤其是如何协同解决城市环状快速路和中心区主干路组成的双层异质路网动态交通流量分布不均衡问题。近年,关于路网交通流宏观基本图的研究受到国内外学者的广泛关注。研究人员通过统计日本横滨市区路段检测器数据及美国旧金山中心商业区路网仿真数据发现,路网平均交通流量与路网平均密度呈现离散度低的单峰曲线关系。该发现揭示了交通流在路网上的宏观特性,拓展了原有路段交通流三参数关系到路网交通流参数关系,有利于进一步开展动态区域交通管理研究。本研究提出基于宏观基本图构建管理者与用户相互博弈的城市路网动态拥挤收费双层规划模型,实现协同管理两个路网动态需求分布不均衡问题。上层模型以路网系统总出行时间最小为目标函数,通过额外收取用户费用来改变路网动态需求分布。下层模型为结合宏观基本图的路网动态用户均衡分配模型。通过设计遗传算法和连续平均算法相结合的算法来求解此双层模型。为了验证模型的实施效果,论文基于交通仿真软件VISSIM、数值求解软件MATLAB以及开发工具VISUAL STUDIO为主控程序的交通仿真实验平台。最后从法国巴黎、中国成都等城市中心区环状快速路网结构中,抽象出外围环状快速路网与中心栅格主干路网组成的双层仿真路网模型,通过搭建的平台,验证构建的基于宏观基本图的动态拥挤收费模型。仿真过程中,通过实时收集路网交通流状态数据并传输到模型求解软件中,完成后将实时的预测拥挤收费值反馈给仿真软件,用户根据总的出行成本实时选择出行路径,从而达到实时调整路网内交通需求分布的目的。仿真结果表明,采用本文提出的路网动态收费策略后,总出行时间显著下降,路网收取的总费用值小于总出行时间节省值。通过对比有无收费策略下路网的运行状态,发现无收费情形下,快速路网运行在宏观基本图的右半部分,偏离路网关键密度值较大,容易造成交通拥挤,而主干路网存在路网密度较低的状态,即出现主干路网利用率极低的现象。采用本论文提出的收费模型,快速路网和主干路网都运行在宏观基本图的左半部分,路网交通运行状态更加均衡,避免了路网局部资源利用率低和路网拥挤现象的发生,从而进一步表明本论文提出的基于宏观基本图路网动态交通收费策略的有效性。研究成果可进一步为实施多模式多区域动态联动交通管理提供理论借鉴。