Deployment of Behavioral Mechanism Design using Cooperative Token

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01450
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Hara Yusuke 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50647683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳沼 秀樹 東京理科大学, 創域理工学部社会基盤工学科, 准教授 (70709485) ; 力石 真 広島大学, 先進理工系科学研究科(国), 教授 (90585845)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メカニズムデザイン / 交通制御

Outline of Final Research Achievements

This research project proposes a cooperative token mechanism to promote the appropriate use of urban transportation infrastructure, aiming to satisfy the following characteristics: (1) efficient use of resources, (2) no monetary exchange, and (3) small cognitive load. Instead of making monetary payments, the cooperative token mechanism allows users to pay artificial payments by changing the timing of token redistribution. Through this mechanism, users are encouraged to self-select. We show that the equilibrium analysis not only achieves an efficiency that approximates the optimal allocation, but also determines the optimal timing of redistribution with little observable information through a dynamic learning process.

Free Research Field

土木計画学・交通工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

交通インフラの適切な利用や効率的な割当を実現するためには，ロードプライシング等の金銭支払いを通じたメカニズムが一般的に想定される．しかし，金銭的支払いが社会的に受容されない状況下においても，効率的割当は引き続き重要である．本研究課題は，害復旧期の道路インフラの割当や都市交通インフラのサブスクリプション方式による割当といった適用先を想定した上で，ある日の利用価値の高い利用者の利用を促進する一方で，ある日の利用価値が低い利用者には他者へ利用権を譲ることを意図したトークンメカニズムの理論解析を行った．この結果，金銭的支払いを通じた最適割当を近似する割当結果を実現できることを示した．