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再平衡再平衡者:按需出行系统中车辆与驾驶员的最优路径规划

最优化与控制 2013-03-15 v1

摘要

在本文中,我们研究了一种将顾客自驾车辆与出租车服务相混合的按需出行城市交通系统的再平衡策略。在我们的系统中,顾客到达众多指定站点之一,并被运送到任何其他指定站点,方式为自行驾驶或由雇佣驾驶员驾驶。该系统允许单程出行,因此顾客无需返回起点。当某些起点和目的地比其他站点更受欢迎时,车辆将变得不平衡,在某些站点积聚而在其他站点耗尽。这一问题通过雇佣再平衡驾驶员将车辆从热门目的地驾驶至冷门目的地来解决。然而,采用这种方法时,再平衡驾驶员自身会变得不平衡,我们需要通过让驾驶员与顾客一起返回热门目的地来“再平衡再平衡者”。因此,在本文中,我们研究了如何最优地规划再平衡车辆与驾驶员的路径,以确保稳定性(就等待顾客数量的有界性而言),同时最小化网络中行驶的再平衡车辆数量和所需的再平衡驾驶员数量;令人惊讶的是,这两个目标是一致的,可以通过求解两个解耦的线性规划来找到最优再平衡策略。利用我们的分析,我们确定了确保系统稳定性所需的最少驾驶员数量和最少车辆数量。有趣的是,我们的模拟表明,在欧几里得网络拓扑中,所需驾驶员数量约为车辆数量的 1/3 至 1/4。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.3522,
  title  = {Rebalancing the Rebalancers: Optimally Routing Vehicles and Drivers in Mobility-on-Demand Systems},
  author = {Stephen L. Smith and Marco Pavone and Mac Schwager and Emilio Frazzoli and Daniela Rus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.3522},
  year   = {2013}
}

备注

Extended version of 2013 American Control Conference paper