Collaborative vehicle routing occurs when carriers collaborate through sharing their transportation requests and performing transportation requests on behalf of each other. This achieves economies of scale, thus reducing cost, greenhouse gas emissions and road congestion. But which carrier should partner with whom, and how much should each carrier be compensated? Traditional game theoretic solution concepts are expensive to calculate as the characteristic function scales exponentially with the number of agents. This would require solving the vehicle routing problem (NP-hard) an exponential number of times. We therefore propose to model this problem as a coalitional bargaining game solved using deep multi-agent reinforcement learning, where - crucially - agents are not given access to the characteristic function. Instead, we implicitly reason about the characteristic function; thus, when deployed in production, we only need to evaluate the expensive post-collaboration vehicle routing problem once. Our contribution is that we are the first to consider both the route allocation problem and gain sharing problem simultaneously - without access to the expensive characteristic function. Through decentralised machine learning, our agents bargain with each other and agree to outcomes that correlate well with the Shapley value - a fair profit allocation mechanism. Importantly, we are able to achieve a reduction in run-time of 88%.


翻译:协同车辆路径规划是指运输企业通过共享运输请求并相互代为执行任务而展开合作。这种合作能够实现规模经济,从而降低运输成本、减少温室气体排放并缓解道路拥堵。但哪个企业应与谁合作?每个企业又应获得多少补偿?传统博弈论解概念的计算成本极高,因为其特征函数随智能体数量呈指数级增长,这意味着需要求解指数次车辆路径问题(NP难问题)。为此,我们提出将该问题建模为联盟讨价还价博弈,采用深度多智能体强化学习进行求解——关键之处在于,智能体无法访问特征函数,而是隐式地对其加以推理。因此,在实际生产部署中,我们仅需对昂贵的合作后车辆路径问题求解一次。我们的贡献在于:首次在不依赖昂贵特征函数的前提下同时考虑路径分配与收益共享问题。通过去中心化机器学习,智能体之间相互讨价还价并达成与公平利润分配机制——沙普利值高度相关的合作结果。重要的是,我们实现了88%的运行时间缩减。

0
下载
关闭预览

相关内容

【机器学习术语宝典】机器学习中英文术语表
专知会员服务
61+阅读 · 2020年7月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
2+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
9+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关VIP内容
【机器学习术语宝典】机器学习中英文术语表
专知会员服务
61+阅读 · 2020年7月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员