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利用共享自动驾驶车辆增强农村地区灾害疏散的基于仿真的框架:关注弱势群体

计算机与社会 2025-02-17 v2

摘要

自动驾驶车辆的快速发展有望彻底改变交通和社区,包括灾害疏散,特别是通过部署共享自动驾驶车辆。尽管具有潜力,但在农村灾害疏散中使用 SAV 仍是一个未充分探索的领域。为了填补这一空白,本研究提出了一个基于仿真的框架,该框架集成了数学规划和 SUMO 交通仿真,以在农村地区的灾前和灾后疏散中部署 SAV。该框架优先考虑弱势群体的需求,包括残疾人、英语能力有限者和老年居民。佛罗里达州萨姆特县作为案例研究,因为其具有独特的特征:弱势群体高度集中且公共交通获取途径有限,使其成为该州交通最不安全的县之一。这些条件对该地区的疏散规划提出了重大挑战。为了探索潜在的解决方案,我们通过在七种场景中引入 SAV 进行了大规模疏散仿真。这些场景代表了不同的 SAV 渗透水平,从弱势人口的 20% 到 100% 不等,并与仅使用乘用车的基准场景进行了比较。此外,我们考察了灾前和灾后情况,考虑了基础设施故障和道路封闭。根据仿真结果,更高的 SAV 集成显著改善了交通分布并减少了拥堵。包含更多 SAV 的场景表现出更低的拥堵峰值和更稳定的交通流。相反,混合交通环境由于 SAV 和乘用车之间的相互作用导致平均速度降低,而专用 SAV 则带来更高的速度和更稳定的出行模式。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.07787,
  title  = {A Simulation-Based Framework for Leveraging Shared Autonomous Vehicles to Enhance Disaster Evacuations in Rural Regions with a Focus on Vulnerable Populations},
  author = {Alican Sevim and Qian-wen Guo and Eren Erman Ozguven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07787},
  year   = {2025}
}