基于滚动时域优化的共享自动驾驶汽车动态调度方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2022年第3期北京时间：

作者：陈垚, 柏赟, 张安英, 毛保华, 陈绍宽

单位：1. 北京交通大学，综合交通运输大数据行业重点实验室，北京 100044；2. 广东省交通运输规划研究中心，广州 510101

摘要：共享自动驾驶汽车被视为未来城市交通系统的重要组成部分。本文考虑随机订单需求研究共享自动驾驶汽车的动态调度优化方法。通过建立车辆调度时空网络，分别针对订单分配与空车移位生成车辆运行时间弧，提出车辆调度问题的刻画方法。基于马尔科夫决策框架，以时空节点流量为状态，以时空弧流量为决策变量，建立最大化系统净收益的车辆动态调度优化模型。采取滚动时域优化思想，建立含前视时间窗的随机规划模型，并利用CPLEX优化引擎，滚动求解车辆动态调度决策结果。Sioux Falls网络算例结果表明，滚动时域优化方法可保证车辆动态调度决策效果，提升系统运营效率。在计算时间限制下，滚动时域方法应优先采用长时间窗中等规模样本。在最大化系统净收益的同时进一步最小化乘客等待时间，可有效提升车辆动态调度决策效果。

关键词：城市交通,共享出行,自动驾驶,滚动时域,动态规划,随机需求

基金资助：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金