[論文レビュー] Ridesharing in the era of Mobility as a Service (MaaS): An Activity-based Approach with Multimodality and Intermodality

Ali Najmi, Taha Hossein Rashidi+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2020

Transportation and Mobility Innovations参考文献 48被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、Mobility as a Service (MaaS) における動的ライドシェアリングモデルと統合された、活動ベースの移動行動パターン（ATP）生成手法を提案する。このフレームワークは、すべての参加者に対して、活動スケジューリング、出発時刻、移動手段選択、および手段間の遷移を明示的にモデル化し、マルチモーダルおよびインターモーダルな移動選択を含む。ATP計画とライドシェアマッチングを同期化することにより、ライドシェアリングのパフォーマンスが顕著に向上し、数値例を通じてシステム効率の向上が示されている。

ABSTRACT

Mobility as a Service (MaaS), as an emerging concept, is quickly evolving and at the same time irreversibly reshaping travellers behaviour by facilitating their accessibility to different transport modes using shared economy concepts. Managing the complex multimodal and intermodal system of quickly emerging MaaS, requires a holistic modelling framework of transport network incorporating all the influential aspects and means involved. In this paper, we mathematically formulate a novel MaaS-based activity travel pattern (ATP) generator to facilitate ridesharing in a system in which drivers and passengers interact by sharing their full activity diary. The proposed formulation extends the definition of MaaS beyond an intermodal trip planner, by incorporating an inclusive set of travel attributes including the choices of activity, activity sequence, departure time, and mode, and the transitions among the modes in ATPs of all participants. Furthermore, this paper introduces a dynamic rideshare-oriented MaaS model in which the conventional rideshare modelling structure is synchronised with the proposed MaaS-based ATP generator in a unified structure. These models explicitly bridge the gaps in the missed-out connection between ATPs planning and rideshare models in the current literature. At last, numerical examples are provided to demonstrate the significant impacts of the MaaS-based planning on the ridesharing systems performance.

研究の動機と目的

• 既存のライドシェアリングモデルが、包括的な活動ベースの移動計画とマルチモーダル・インターモーダルな移動選択を統合していないというギャップに対処すること。
• 出発時刻、移動手段、およびその順序を含む、完全な活動ダイアリーとライドシェアリング意思決定を同期化する統合的モデリングフレームワークを構築すること。
• MaaS環境下で、移動手段間の遷移と活動スケジューリングを明示的にモデル化することで、ライドシェアリングのパフォーマンスを向上させること。
• 現在の文献における、伝統的なATP生成とライドシェアリングシステム設計との間の断絶を埋めること。

提案手法

• すべての旅行者に対して、活動選択、順序、出発時刻、および移動手段選択を捉えるMaaSベースのATP生成手法の数理的定式化を提案する。
• ATP生成器と統合された、動的かつライドシェアリング指向のMaaSモデルを導入し、統一された構造で同期化する。
• ATPフレームワーク内にモード切り替え行動を組み込むことで、インターモーダルおよびマルチモーダルな遷移をモデル化する。
• 共有経済の原則やリアルタイム連携を含む、MaaSのあらゆる影響要因をカバーする包括的輸送ネットワークモデルを用いる。
• ドライバーと乗客の完全な活動ダイアリーとライドシェアリングの機会を一致させる共同最適化フレームワークを採用する。
• 数値例を用いてモデルを検証し、ライドシェアリング効率に与えるパフォーマンスへの影響を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 MaaS環境下で、マルチモーダルおよびインターモーダルな選択を含む活動ベースの移動行動パターンをどのようにモデル化できるか？
• RQ2 活動の順序、出発時刻、移動手段選択を含む完全な活動ダイアリーを統合した場合、ライドシェアリングシステムのパフォーマンスにどのような影響を与えるか？
• RQ3 ATP生成とライドシェアリングマッチングを同期化することで、従来のモデルと比較してライドシェアリング効率がどのように向上するか？
• RQ4 動的モード遷移と共有モビリティの概念は、ライドシェアリングの接続性と利用度をどの程度向上させるか？

主な発見

• 提案されたATP生成手法は、すべての参加者に対して、活動の順序付け、出発時刻の選択、移動手段間の遷移といった複雑な移動行動を的確に捉えている。
• ATP計画とライドシェアリングモデリングを同期化することで、ライドシェアリングシステムのパフォーマンスに顕著な改善が見られた。
• ATPフレームワーク内にマルチモーダルおよびインターモーダルな選択肢を統合することで、ライドシェアリングマッチの実現可能性と効率性が向上した。
• 数値例により、MaaSベースのATP生成手法がライドシェアリングの接続性を顕著に向上させ、未マッチングの移動回数を削減することが示された。
• 本モデルは、活動ベースの移動行動とライドシェアリングシステム設計の間のギャップを効果的に埋め、より包括的かつ現実的なシミュレーションフレームワークを提供している。
• 結果から、完全な活動ダイアリーの統合が、MaaSエコシステム内でのより効率的で持続可能なモビリティソリューションをもたらすことが確認された。