Autonomous vehicles have the potential to transform the way people are transported. While driverless technology may mean fewer vehicles are required to transport people to and from their daily activities, such changes may result in increased congestion or total miles traveled. In this study, we solve the single-household shared autonomous vehicle problem to identify cost-optimal routings of vehicles throughout the day. Such a tool will be useful for consumers seeking to minimize cost and for regulators seeking to understand and predict how people may behave in different scenarios. We provide a thorough literature review and construct a mixed-integer linear program to minimize the daily travel cost of a household attending a given set of activities. Since solution time is a determinant for applicability of such a model, we present the model in a component-wise fashion. This approach allows us to understand which features most affect the problem complexity and solution time. We note that modeling carpooling is the feature that most increases time to find an optimal solution, and we therefore propose a novel modeling technique for carpooling two people. We illustrate the performance of our model by comparing it with other models from the literature and note that our model can solve significantly larger problem instances and in a time that is short enough to facilitate real-time scheduling. We also highlight the utility of our model for regulators, who can use it to analyze quickly produced optimal routes under different cost/tax scenarios.

自动驾驶汽车有可能改变人们的交通方式。虽然无人驾驶技术可能意味着需要更少的车辆来往返于他们的日常活动，但这种变化可能会导致交通拥堵或行驶总里程增加。在这项研究中，我们解决了单户共享自动驾驶汽车的问题，以确定全天成本最优的车辆路线。这样的工具对于寻求最小化成本的消费者以及寻求了解和预测人们在不同情况下的行为的监管者将非常有用。我们提供了详尽的文献综述，并构建了混合整数线性程序，以最大程度地减少参加给定活动集的家庭的日常出行成本。由于求解时间是此类模型适用性的决定因素，我们以组件方式展示模型。这种方法使我们能够了解哪些功能最会影响问题的复杂性和解决时间。我们注意到，对拼车建模是最大程度地增加找到最佳解决方案时间的功能，因此，我们提出了一种对两个人拼车的新颖建模技术。我们通过将其与文献中的其他模型进行比较来说明模型的性能，并注意到我们的模型可以在短短的时间内解决明显更大的问题实例，以利于实时调度。我们还重点介绍了我们的模型对监管机构的实用性，他们可以使用它来分析在不同成本/税收情况下快速生成的最优路线。我们注意到，对拼车建模是最大程度地增加找到最佳解决方案时间的功能，因此，我们提出了一种对两个人拼车的新颖建模技术。我们通过将其与文献中的其他模型进行比较来说明模型的性能，并注意到我们的模型可以在短短的时间内解决明显更大的问题实例，以利于实时调度。我们还重点介绍了我们的模型对监管机构的实用性，他们可以使用它来分析在不同成本/税收情况下快速生成的最优路线。我们注意到，对拼车建模是最大程度地增加找到最佳解决方案时间的功能，因此，我们提出了一种对两个人拼车的新颖建模技术。我们通过将其与文献中的其他模型进行比较来说明模型的性能，并注意到我们的模型可以在短短的时间内解决明显更大的问题实例，以利于实时调度。我们还重点介绍了我们的模型对监管机构的实用性，他们可以使用它来分析在不同成本/税收情况下快速生成的最优路线。我们通过将其与文献中的其他模型进行比较来说明模型的性能，并注意到我们的模型可以在短短的时间内解决明显更大的问题实例，以利于实时调度。我们还重点介绍了我们的模型对监管机构的实用性，他们可以使用它来分析在不同成本/税收情况下快速生成的最优路线。我们通过将其与文献中的其他模型进行比较来说明模型的性能，并注意到我们的模型可以在短短的时间内解决明显更大的问题实例，以利于实时调度。我们还重点介绍了我们的模型对监管机构的实用性，他们可以使用它来分析在不同成本/税收情况下快速生成的最优路线。