解读A time-dependent shared autonomous vehicle system design problem

作者：Yao Lia, Jiancheng Long , Miao Yu

摘要

共享自动驾驶汽车(SAV)(shared autonomous vehicle)的出现为时尚的拼车模式提供了新的机遇和挑战。本研究提出了一个与时间相关的SAV系统设计问题，通过联合优化车队规模(jointly optimizing fleet size)、停车基础设施部署(parking infrastructure)和系统的日常运行(daily operation of the system)，进行长期基础设施规划。采用以每日系统总成本(TDSC)(total daily system cost)为基础的动态系统优化(DS))原则(dynamic system optimum principle)来制定SAV系统的日常运行，即用户的出发时间选择和系统最优路径选择。通过引入路段传输模型(LTM)(link transmission model)作为交通流模型，将SAV系统的日运行问题(DOP)(daily operation problem)表述为线性规划(linear programming)问题。此外，时间相关的SAV系统设计问题被公式化为混合整数线性规划(MILP)(mixed integer linear programming)问题。所提出的MILP问题的线性规划松弛可以提供一个紧的下界，并且开发了一个潜水启发式算法来解决所提出的MILP问题。最后，通过数值例子说明了模型的性质和算法的有效性。

1. Introduction

自动车辆(AVs)将彻底改变交通方式。AVs最激动人心的应用之一是单向拼车服务(one-way car-sharing service)，该服务已由Car2Go和Lyft等多家公司提供。与人类驾驶的传统拼车相比，共享自动车辆(SaV)有几个优势:(1)SaV可以自动驾驶到任何地方。对某些站点积累的车辆进行重新定位的问题可以从本质上解决，这是传统的由人类驾驶的单向拼车所面临的主要障碍之一(Nourinejad等人，2015)。(2)SaV可以持续工作，无缝完成旅行者的请求。与传统的拼车相比，需要更小的车队规模和更少的停车需求来满足不平衡的出行需求(张等，2015；张和Guhathakurta，2017)。(3)SaV可以在目的地让旅客下车后自动驾驶到停车地点，这解决了最后一英里的问题。此外，通过将停车设施设置在适当的位置，如远离住宅区或中央商务区，SaV可以帮助缓解当前的停车拥堵，并降低人口稠密地区的停车成本。

由于节能汽车为传统的汽车共享带来了创新性的变化，政府将非常有兴趣探索设计SAV系统以满足日常出行需求的策略。设计SAV系统时，需要考虑的关键因素包括车队规模、停车基础设施部署和日常运营。现有的研究表明，一个SAV可以在保持合理服务水平的同时，替换11辆传统的人力车辆(Fagnant和Kockelman，2014)。尽管庞大的车队规模有助于为旅客保持高水平的服务，如更少的等待时间、拥堵成本和延误成本，但购买车辆和建造停车场的成本是巨大的。车队规模小，反之亦然，可能会增加旅客的等待时间，从而导致服务水平低。因此，SAV系统应保持合理的车队规模。而且停车场部署是另一个需要考虑的因素(张等，2015；陈等，2016)。系统中的所有sav应提供停车位，用于充电、维护等。没有必要在旅行者的出发地或目的地附近为sav设置停车场，因为那里的土地成本可能很高。停车位置的选择应在停车场建设成本和出行者可及性之间取得平衡。在日常运营方面，SAV系统会根据旅客的期望时间窗口安排自助服务车接送旅客，并为其安排路线。鉴于上述情况，政府应共同确定车队规模、停车基础设施部署和日常运营，以实现SAV系统设计的协同效应。

在工程实践方面，由于出行需求随时间变化，需要考虑SAV系统的时变设计。此外，与其他交通基础设施类似(司徒和罗，2008)，SAV系统的设计是一个长期的过程，包括一套资本投资，车队规模，以及部署和建设停车场。此外，SAV系统可能会使用很长一段时间。SAV系统的运行成本将逐年增加，系统性能应根据长期情况进行评估。因此，有必要将时间维度纳入SAV系统，以更好地确定SAV车队管理、停车基础设施部署和长期运营安排的时间相关计划。

考虑到这些因素，本研究通过联合确定车队规模、停车基础设施部署和系统的日常运行，提出了一个与时间相关的SAV系统设计。SAV系统设计问题在以前的文献中已有研究，主要

【论文】解读A time-dependent shared autonomous vehicle system design problem相关推荐

[论文解读] DeepRoad: GAN-Based Metamorphic Testing and Input Validation Framework for Autonomous Driving
DeepRoad: GAN-Based Metamorphic Testing and Input Validation Framework for Autonomous Driving System ...
CVPR2020行人重识别算法论文解读
CVPR2020行人重识别算法论文解读 Cross-modalityPersonre-identiﬁcationwithShared-SpeciﬁcFeatureTransfer 具有特定共享特征变换 ...
FPN论文解读（附网络结构层次代码）
这篇论文是CVPR2017年的文章,采用特征金字塔做目标检测,有许多亮点,解决了多尺度目标的检测问题. # 论文题目 FeaturePyramidNetworksforObjectDetection ...
faster rcnn论文_【论文解读】精读Faster RCNN
Faster R-CNN论文链接: Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks 推荐代 ...
3D-CVF论文解读
3D-CVF论文解读 1.背景 2.网络架构 2.1 LiDAR pipeline 2.2 RGB Pipeline 2.3 Cross-View Feature Mapping 2.4 Gated ...
论文解读：基于深度相机的3D建模 2020最新综述
点击上方"3D视觉工坊",选择"星标" 干货第一时间送达作者丨安如夏@知乎来源丨https://zhuanlan.zhihu.com/p/299489800 ...
CVPR2020论文分方向整理之检测篇（代码/论文解读/136篇打包下载）
z CVPR2020论文分方向整理之检测篇(代码/论文解读/136篇打包下载) 极市平台(微信公众号ID:extrememart):专注计算机视觉前沿资讯和技术干货.本文由极市平台首发,转载需获授权. ...
CVPR2020论文分方向整理之检测篇_3D目标检测（代码/论文解读/136篇打包下载）
CVPR2020论文分方向整理之检测篇(代码/论文解读/136篇打包下载) 本周三,CVPR官方正式开放下载,极市第一时间将所有论文(共1467篇)进行了下载打包,详情见此处.为了方便大家进一步的学习 ...
论文解读：门控时钟的gating ratio如何提升
如何让一个clock gater能够gate更多的flip-flops? 如果两个flip-flops的enable和clk相同,那自然可以用同一个clock gater来gate.一般来说,一个mo ...
论文翻译《Computer Vision for Autonomous Vehicles Problems, Datasets and State-of-the-Art》(第一、二章）
本文是翻译自CVPR2017上的一篇论文<Computer Vision for Autonomous Vehicles Problems, Datasets and State-of-th ...

【论文】解读A time-dependent shared autonomous vehicle system design problem

解读A time-dependent shared autonomous vehicle system design problem

摘要

1. Introduction

【论文】解读A time-dependent shared autonomous vehicle system design problem相关推荐

最新文章

热门文章