CARMA：基于不可交易业报积分的公平高效瓶颈拥堵管理
系统与控制
2023-09-19 v2 系统与控制
摘要
本文提出一种非货币化的交通需求管理方案，命名为CARMA，作为早高峰通勤拥堵的公平解决方案。我们考虑异质通勤者通过单一瓶颈出行，其在期望到达时间与时间价值(VOT)上均存在差异。我们对VOT采用广义概念，允许其每日动态变化（例如根据出行目的与紧迫性），而非作为每个个体的静态特征。在我们的CARMA方案中，瓶颈被划分为保持自由流状态的快车道与会发生拥堵的慢车道。我们引入一种名为业报(karma)的不可交易出行积分，供通勤者为获取快车道使用权而竞价。未中标或不参与CARMA方案的通勤者则使用慢车道。每日结束时，从竞价者处收集的业报被重新分配，该过程日复一日重复。我们将CARMA下的通勤者集体行为建模为动态人口博弈(DPG)，其中保证存在平稳纳什均衡(SNE)。与现有货币化方案不同，CARMA经解析与数值证明可实现：a) 针对异质收入阶层的公平交通分配；b) 相较于无政策干预在长期平均出行负效用上的强帕累托改进。通过大量数值分析，我们表明在均匀业报再分配下CARMA能取得与最优货币收费方案相同的拥堵削减效果，且在设计良好的再分配方案下甚至优于收费。我们还强调了CARMA的隐私保护特性，即其能在不集中收集信息的情况下适配通勤者的私人偏好。
引用
@article{arxiv.2208.07113,
title = {CARMA: Fair and efficient bottleneck congestion management via non-tradable karma credits},
author = {Ezzat Elokda and Carlo Cenedese and Kenan Zhang and Andrea Censi and John Lygeros and Emilio Frazzoli and Florian Dörfler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07113},
year = {2023}
}