网约车服务城市中的交通动态与最优控制

本文提出一种交互式浴缸模型，用于描述含非共享出租车与拼车汽车的网约车车辆的交通动态。为便于建模、分离拥堵贡献并据此制定控制策略，假设一个由无差别街道网络构成且仅由网约车服务覆盖的城市。所提模型简洁，仅需网络总车道长度、需求流入量以及出行距离分布等输入信息。然而，模型输出不仅刻画了车辆的交通动态，还刻画了拼车服务中乘客的动态状态，包括任意系统时刻的总人数、剩余出行距离以及未匹配请求的排队情况。有用的系统指标可被主管部门用于监测、预测和控制交通，也可被网约车公司（TNCs）用于确定车队规模、调度车辆以及衡量服务生产率。作为示例，我们提出一种鲁棒控制规则以高效管理交通并避免死锁，同时给出时变拼车规模以消除未匹配请求的排队。数值算例证明了所提模型及控制与运营策略的有效性。