将出行即服务系统建模为多主多从博弈：单层变分不等式(VI)表述
综合经济学
2026-02-05 v1 计算机科学与博弈论
最优化与控制
经济学
摘要
本研究将出行即服务系统建模为多主多从博弈，以刻画 MaaS 平台、服务运营商与出行者之间的复杂交互。我们考虑一种竞合设定：MaaS 平台向服务运营商购买服务容量，并遵循基于起讫点的定价方案向出行者出售多模式行程；同时，服务运营商利用其剩余容量服务于单模式行程。作为跟随者，出行者在价格与拥堵的约束下，进行模式选择（包括是否使用 MaaS）以及多模式交通网络中的路径选择。受交通分配问题对偶表述的启发，我们通过引入一个虚拟交通运营商，连同 MaaS 平台与多个服务运营商，提出了一种新颖的单层变分不等式(VI)表述。所提出的 VI 表述的一个关键优势在于其支持并行求解过程，从而能够实现大规模应用。我们证明了在给定服务容量协商批发价格的情况下，均衡解始终存在。在小型网络上的数值实验进一步表明，可以调整批发价格以契合不同的系统整体目标。所提出的 MaaS 系统展现出创造“三赢”结果的潜力——与“无 MaaS”情景相比，服务运营商与出行者的境况均有所改善，同时 MaaS 平台保持盈利。这种帕累托改进机制可以通过批发容量价格显式指定。在扩展的多模式 Sioux Falls 网络实验中得出了类似结论，这也验证了所提出模型与求解算法的可扩展性。
引用
@article{arxiv.2601.19880,
title = {Mobility-as-a-service (MaaS) system as a multi-leader-multi-follower game: A single-level variational inequality (VI) formulation},
author = {Rui Yao and Xinyu Ma and Kenan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19880},
year = {2026}
}