当利他遇见自主：利用策略性自动驾驶车辆管理瓶颈拥堵
系统与控制
2026-04-27 v1 计算机科学与博弈论
系统与控制
摘要
交织匝道是高速公路网络中的关键瓶颈，原因在于冲突的交通流以及异质车辆类型之间复杂的相互作用。在混合自主环境中，可控自动驾驶车辆(AV)的存在为影响系统级结果带来了新的机遇，然而这种控制的结构性影响仍未被充分理解。本文建立了一个统一的均衡框架，用于捕捉、预测和优化具有异质车辆群体的交织匝道中的聚合车道选择行为。我们首先构建了一个基于Wardrop的模型，以捕捉人类驾驶车辆(HDV)的自私行为，并证明了所得均衡的存在性、唯一性和有效性。然后，我们引入了一个Stackelberg-Wardrop公式，其中AV作为策略性领导者优化系统性能，而HDV则通过均衡适应做出响应。该框架进一步推广，通过社会价值取向(SVO)模型纳入了HDV和AV的异质行为偏好。我们的分析揭示了混合自主交通系统的一个基本结构特性：在自私的HDV行为下，AV渗透率的影响本质上是非递增的，表现出平台区域，其中性能保持不变，仅在临界阈值处才得到改善。这些结果为在存在自私人类行为的情况下设计AV控制和激励机制提供了原则性指导，并展示了如何部署策略控制的自主智能体以在混合自主交通网络中引发系统级效率提升。
引用
@article{arxiv.2604.21941,
title = {When Altruism Meets Autonomy: Managing Bottleneck Congestion with Strategic Autonomous Vehicles},
author = {Kexin Wang and Haohui He and Ruolin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21941},
year = {2026}
}