结合自动驾驶按需出行以公共交通为中心的多模式城市出行系统设计

本文探讨了在城市人口增长、城市出行需求模式不断变化以及按需出行和自动驾驶等新兴技术背景下城市出行所面临的紧迫挑战。随着城市区域的扩张和需求模式的改变，将自动驾驶按需出行系统与现有公共交通网络相结合，为提升城市出行带来了巨大机遇。我们提出了一种新型优化框架，用于大规模求解结合自动驾驶按需出行的以公共交通为中心的多模式城市出行问题。系统运营商（公共交通机构）确定公共交通网络的网络设计和频率设置、AMoD系统的车队规模与分配，以及多模式系统的使用定价，旨在最小化乘客负效用。乘客的模式和路径选择行为通过离散选择模型进行显式建模。引入一阶近似算法以大规模求解该问题。通过芝加哥的案例研究，我们展示了在不同需求场景下优化城市出行的潜力。据我们所知，这是首篇在考虑乘客模式和路径选择的同时，联合优化多模式出行系统的公交网络设计、车队规模和定价的论文。