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自动驾驶拼车服务的竞争与合作:基于博弈的经纪商概念仿真

多智能体系统 2022-07-12 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

自动驾驶按需出行服务有潜力颠覆未来出行系统格局。尤其是拼车服务可通过提高平均车辆 occupancy(载客率)来减少土地消耗并提升交通效率。然而,由于拼车服务需要足够的用户基础才能发挥合乘效应,若多个运营商提供此类服务并分摊需求,其性能会受损。本研究提出一个仿真框架,用于评估多个拼车提供商之间竞争与合作的影响。通过将经纪商平台交互的两种模式与单一垄断运营商及需求分割的两个独立运营商基线情形进行比较。第一种中,经纪商向客户展示所有运营商的行程报价(类似于出行即服务平台),客户可自由择运营商。第二种中,受监管的经纪商平台可操纵运营商报价,旨在将客户-运营商分配从用户均衡推向系统最优。为建模不同交互场景下服务设计的采纳,引入了一种博弈设定。在运营商交替回合中,运营商可调整其服务参数(车队规模与目标函数)以最大化利润。基于曼哈顿出租车数据的案例研究显示,运营商在经纪商设定下运营最大车队时利润最高。此外,与单一运营商相比拼车效率几乎得以维持。由于由此提升的服务率,受监管的竞争不仅惠及运营商(利润)与城市(拼车效率提升),也惠及客户。相反,当用户可自由决策时,观察到最低的拼车效率与运营商利润。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.04319,
  title  = {Competition and Cooperation of Autonomous Ridepooling Services: Game-Based Simulation of a Broker Concept},
  author = {Roman Engelhardt and Patrick Malcolm and Florian Dandl and Klaus Bogenberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04319},
  year   = {2022}
}

备注

Submitted to Frontiers in Future Transportation