随着交通需求和机动车出行量的快速增长,城市交通问题成为中国大城市不得不面临的难题,而拥堵则是最为典型的交通问题。交通拥堵导致了出行效率低、尾气排放增加等一系列问题。道路收费,作为交通需求管理的一种经济手段,能够调节交通需求,优化出行结构,成为各城市和地区普遍采用的用以缓解交通拥堵的方法。然而,道路收费政策的制定具有较高的复杂性,它既需要对出行者的出行决策有清晰的认知,也需要考虑不同的系统目标,道路收费产生的收入还需要被正确恰当的使用和分配。针对交通拥堵问题,本文先从出行者的角度,探讨了考虑多目标的模式选择和路径选择,然后从交通管理者的角度出发,研究了考虑多目标的道路收费政策制定。本文首先针对出行者的出行决策,总结分析了均衡配流模型的发展现状,着重介绍了多目标用户均衡理论,包括出行者常见的考虑目标及处理方法;另一方面还总结了交通政策制定时常见的系统目标、常见的道路收费方案以及道路收费收入的分配机制。在汽车和地铁网络中,本文考虑出行时间、时间可靠性和出行费用三个属性,通过出行时间预算盈余这个概念,分析了出行者的模式选择和路径选择行为,建立了多目标双模式下的网络均衡模型,并提出了基于路径的配流算法。实验结果验证了模型和算法的有效性。在对出行者的出行决策详细分析之后,本文从可持续发展的角度提出了道路收费双层规划模型,并将道路收费的收入用来改善地铁的发车间隔。上层代表交通管理者,考虑经济可持续性、环境可持续性和社会可持续性多个系统目标;下层为出行者,在道路收费政策下进行出行选择。本文还结合多目标遗传算法NSGA-II和基于路径的配流算法有效求解了上述模型。