[論文レビュー] The Impact of Ridesharing in Mobility-on-Demand Systems: Simulation Case Study in Prague

Davide Fiedler, Michal Čertický+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 5, 2018

Transportation and Mobility Innovations参考文献 2被引用数 4

ひとこと要約

本研究は、プラハのモビリティ・オン・デマンド（MoD）システムにおけるライドシェアリングの効果を、エージェントベースシミュレーションを用いて評価している。10分までの最大移動遅延を想定した場合、ライドシェアリングにより平均車両乗車率が2.7人まで上昇し、ライドシェアリングなしのMoDシステムの35％、現在の個人用車両利用の60％にまで車両走行距離（VMT）が削減され、道路網の効率が顕著に向上することが示された。

ABSTRACT

In densely populated-cities, the use of private cars for personal transportation is unsustainable, due to high parking and road capacity requirements. The mobility-on-demand systems have been proposed as an alternative to a private car. Such systems consist of a fleet of vehicles that the user of the system can hail for one-way point-to-point trips. These systems employ large-scale vehicle sharing, i.e., one vehicle can be used by several people during one day and consequently the fleet size and the parking space requirements can be reduced, but, at the cost of a non-negligible increase in vehicles miles driven in the system. The miles driven in the system can be reduced by ridesharing, where several people traveling in a similar direction are matched and travel in one vehicle. We quantify the potential of ridesharing in a hypothetical mobility-on-demand system designed to serve all trips that are currently realized by private car in the city of Prague. Our results show that by employing a ridesharing strategy that guarantees travel time prolongation of no more than 10 minutes, the average occupancy of a vehicle will increase to 2.7 passengers. Consequently, the number of vehicle miles traveled will decrease to 35% of the amount in the MoD system without ridesharing and to 60% of the amount in the present state.

研究の動機と目的

• 大規模なライドシェアリングが、モビリティ・オン・デマンド（MoD）システムにおける自動車交通と車両走行距離（VMT）をどれだけ削減できるかを評価すること。
• ライドシェアリングが、個人用車両とライドシェアリングなしのMoDシステムと比較して、道路網の利用状況にどのように影響するかを評価すること。
• 大規模なMoD環境における、移動遅延と車両乗車率のトレードオフを定量的に評価すること。
• 実際の都市環境（プラハ）におけるライドシェアリングの影響を、混雑度とファミリー効率の観点から分析すること。

提案手法

• プラハのすべての個人用車両を置き換える仮想のMoDシステムのエージェントベースシミュレーション。
• 3つのシナリオを比較：現在の個人用車両利用、ライドシェアリングなしのMoD、ライドシェアリングありのMoD。
• ライドシェアリング戦略では、乗客の快適性を確保するため、移動時間の延長を10分以内に制限している。
• 乗客を類似したルートにグループ化する動的マッチングアルゴリズムを用いて車両を割り当てる。
• 臨界密度の閾値を用いて、道路網全体における交通密度と混雑度を測定する。
• 性能指標には、総VMT、平均車両乗車率、混雑・過負荷状態の道路セグメント数が含まれる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大規模なMoDシステムにおいて、ライドシェアリングは、個人用車両とライドシェアリングなしのMoDシステムと比較して、車両走行距離（VMT）をどれだけ削減できるか？
• RQ2 10分までの最大移動遅延が、車両乗車率とシステム効率にどのように影響するか？
• RQ3 プラハのような実際の都市環境において、ライドシェアリングは道路網の混雑度と交通密度にどのような影響を与えるか？
• RQ4 混雑状態および高負荷状態のセグメントの観点から、3つのシナリオにおける道路インfraの利用状況はどのように比較できるか？

主な発見

• 10分までの最大移動遅延を想定した場合、ライドシェアリングにより、ライドシェアリングなしのMoDシステムの0.7人から、平均車両乗車率が2.7人まで上昇した。
• ライドシェアリングを導入したMoDシステムにおける総車両走行距離（VMT）は、ライドシェアリングなしのMoDシステムの35％にまで削減された。
• ライドシェアリング対応MoDシステムのVMTは、現在の個人用車両利用状況の60％にまで低下した。
• 混雑状態の道路セグメント数（臨界密度を超える）は、個人用車両の14から、ライドシェアリング対応MoDシナリオでは4に減少した。
• 過負荷状態のセグメント数（臨界密度の50％を超える）は、個人用車両の208から、ライドシェアリング対応MoDシステムでは35に減少した。
• ライドシェアリング対応MoDシステムにおける1台あたりの平均走行距離は、ライドシェアリングなしのMoDシステムの30.5 kmから10.8 kmにまで短縮された。