In this thesis we study the problem of road taxation. This problem consists in finding the toll on the roads belonging to the government or a private company in order to maximize the revenue. An optimal taxation policy consists in determining level of tolls low enough to favor the use of toll arcs, and high enough to get important revenues. Since there are twolevels of decision, the problem is formulated as a bilevel bilinear program. / Doctorat en sciences, Orientation recherche opérationnelle / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette étude cherche à estimer l'élasticité-prix de la demande pour les segments du principal réseau d'autoroutes payantes du Mexique ainsi que d'établir quels sont les facteurs qui déterminent sa magnitude. L'expérience mexicaine sur la concession d'autoroutes illustre le risque d'ignorer la sensibilité de la demande au péage. L'élasticité-prix est estimée en utilisant une analyse de régression sur des données de type panel. Les résultats indiquent que les usagers des autoroutes payantes du Mexique sont plus sensibles aux variations des prix qu'on s'y serait attendu. En outre, la valeur absolue de l'élasticité-prix à court terme diminue selon la longueur du segment routier et selon la proportion de camions lourds dans les voix alternatives. Ce résultat pourrait impliquer que la sensibilité aux variations du péage diminue quand les économies potentielles de temps augmentent et la dégradation des routes alternatives due au trafic lourd accroît.

Consider the problem of maximizing the revenue generated by tolls set on a subset <p>of arcs of a transportation network, where origin-destination flows (commodities) are assigned to shortest paths with respect to the sum of tolls and initial costs. <p>This thesis is concerned with a particular case of the above problem, in which all toll arcs are connected and constitute a path, as occurs on highways. Further, as toll levels are usually computed using the highway entry and exit points, a complete toll subgraph is considered, where each toll arc corresponds to a toll subpath. Two <p>variants of the problem are studied, with or without specific constraints linking together the tolls on the arcs. <p>The problem is modelled as a linear mixed integer program, and proved to be NP-hard. Next, several classes of valid inequalities are proposed, which strengthen important constraints of the initial model. Their efficiency is first shown theoretically, as these are facet defining for the restricted one and two commodity problems. <p>Also, we prove that some of the valid inequalities proposed, together with several <p>constraints of the linear program, provide a complete description of the convex hull <p>of feasible solutions for a single commodity problem. Numerical tests have also been conducted, and highlight the real efficiency of the valid inequalities for the multi-commodity case. Finally, we point out the links between the problem studied in the thesis and a more classical design and pricing problem in economics. /<p><p><p>Considérons le problème qui consiste à maximiser les profits issus de la tarification d’un sous-ensemble d’arcs d’un réseau de transport, où les flots origine-destination (produits) sont affectés aux plus courts chemins par rapport aux tarifs et aux coûts initiaux. Cette thèse porte sur une structure de réseau particulière du problème ci-dessus, dans laquelle tous les arcs tarifables sont connectés et forment un chemin, <p>comme c’est le cas sur une autoroute. Étant donné que les tarifs sont habituellement déterminés selon les points d’entrée et de sortie sur l’autoroute, nous considérons un sous-graphe tarifable complet, où chaque arc correspond en réalité à un sous-chemin. Deux variantes de ce problème sont étudiées, avec ou sans contraintes <p>spécifiques reliant les niveaux de tarifs sur les arcs. <p>Ce problème peut être modélisé comme un programme linéaire mixte entier. Nous prouvons qu’il est <p>NP-difficile. Plusieurs familles d’inégalités valides sont ensuite proposées, celles-ci renforçant certaines contraintes du modèle initial. Leur efficacité est d’abord démontrée de manière théorique, puisqu’il s’agit de facettes <p>des problèmes restreints à un ou deux produits. Certaines des inégalités valides proposées, ainsi que plusieurs contraintes du modèle initial, permettent aussi de donner une description complète de l’enveloppe convexe des solutions réalisables d’un problème restreint à un seul produit. Des tests numériques ont également <p>été menés, et mettent en évidence l’efficacité réelle des inégalités valides pour le problème général à plusieurs produits. Enfin, nous soulignons les liens entre le problème de tarification de réseau étudié dans cette thèse et un problème plus classique de tarification de produits en gestion. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished