Altruistic Autonomy: Beating Congestion on Shared Roads
Altruistic Autonomy: Beating Congestion on Shared Roads
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无私的自治：克服共享道路上的拥堵
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
Dorsa Sadigh
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Erdem Biyik;Daniel A. Lazar;Ramtin Pedarsani;Dorsa Sadigh
交通拥堵带来巨大的经济和社会成本。自动驾驶车辆的引入有可能减少这种拥堵，既可以通过提高道路网络的通行能力，也可以使社会规划者激励自动驾驶车辆的使用者选择更长的路线，从而缓解更直接道路上的拥堵。我们将利他性自动驾驶对人类驾驶员和自动驾驶车辆共用道路的影响形式化。在这项工作中，我们基于交通基本图建立了共用道路拥堵的正式模型。我们考虑一个平行道路网络，并提供算法来计算对额外不可预见需求具有鲁棒性的最优均衡。当用户有不同程度的利他主义时，我们进一步规划最优路线。我们发现，即使利他主义程度极低，总延迟也可能比没有利他主义时好得多，而且最佳的自私均衡可能比最差的自私均衡好得多。我们通过微观交通模拟验证了我们的理论结果，并表明当自动驾驶车辆具有利他性时，从最差情况的自私均衡到最优均衡，平均延迟降低了4倍。
Traffic congestion has large economic and social costs. The introduction of autonomous vehicles can potentially reduce this congestion, both by increasing network throughput and by enabling a social planner to incentivize users of autonomous vehicles to take longer routes that can alleviate congestion on more direct roads. We formalize the effects of altruistic autonomy on roads shared between human drivers and autonomous vehicles. In this work, we develop a formal model of road congestion on shared roads based on the fundamental diagram of traffic. We consider a network of parallel roads and provide algorithms that compute optimal equilibria that are robust to additional unforeseen demand. We further plan for optimal routings when users have varying degrees of altruism. We find that even with arbitrarily small altruism, total latency can be unboundedly better than without altruism, and that the best selfish equilibrium can be unboundedly better than the worst selfish equilibrium. We validate our theoretical results through microscopic traffic simulations and show average latency decrease of a factor of 4 from worst-case selfish equilibrium to the optimal equilibrium when autonomous vehicles are altruistic.
DOI：
10.1016/j.trc.2018.02.005
发表时间：
2018-04-01
影响因子：
8.3
作者：
Stern, Raphael E.;Cui, Shumo;Work, Daniel B.
通讯作者：
Work, Daniel B.
DOI：
10.23919/acc.2018.8431087
发表时间：
2017-10
期刊：
2018 Annual American Control Conference (ACC)
影响因子：
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作者：
Daniel A. Lazar;S. Coogan;Ramtin Pedarsani
通讯作者：
Daniel A. Lazar;S. Coogan;Ramtin Pedarsani