แนวคิดในการพัฒนารูปแบบการขนส่งผู้โดยสารโดยใช้ยานพาหนะร่วมกันแทนรถยนต์ส่วนตัว มาจากการวิจัยในสาขาการสัญจรที่ยั่งยืนซึ่งมุ่งสร้างวิธีการเดินทางที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 3 ]}ณ สิ้นเดือนเมษายน 2565 จำนวนรถยนต์ทั่วโลกมีจำนวนถึง 1.1  พันล้านคัน หมายความว่ามีรถยนต์ประมาณหนึ่งคันต่อประชากรเจ็ดคนบนโลก^{[ 4 ]}จำนวนรถยนต์ส่วนตัวจำนวนมากบนท้องถนนก่อให้เกิดปัญหาหลายประการ ได้แก่ การปล่อยก๊าซเรือนกระจก จำนวนมหาศาล และความต้องการเชื้อเพลิงฟอสซิลเนื่องจากรถยนต์ส่วนใหญ่ยังคงใช้เชื้อเพลิง^{[ 4 ]}รวมถึงปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐาน เช่น การจราจรติดขัดและที่จอดรถไม่เพียงพอ^{[ 5 ]}แนวคิดเรื่องการเดินทางตามความต้องการ (MoD) แก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยเสนอทางออกที่เป็นไปได้: ใน MoD ผู้คนไม่จำเป็นต้องมีรถยนต์ส่วนตัวในการเดินทาง การเดินทางตามความต้องการเป็นบริการที่ใช้ยานพาหนะร่วมกันสำหรับการเดินทางของผู้โดยสารแบบเที่ยวเดียว การนำบริการการเดินทางตามความต้องการมาใช้มีศักยภาพในการเพิ่มอัตราการใช้ยานพาหนะ ซึ่งสำหรับรถยนต์ส่วนตัวโดยเฉลี่ยต่ำกว่า 10% ^{[ 6 ]}ทำให้สามารถขนส่งผู้คนจำนวนเท่าเดิมด้วยจำนวนยานพาหนะที่น้อยลง ด้วยวิธีนี้ ทั้งการจราจรติดขัดและมลพิษในเมืองจึงสามารถลดลงได้^{[ 7 ]}บริการที่บริษัทแท็กซี่ให้บริการในเมือง ซึ่งปัจจุบันถูกบริษัทอื่น ๆ เช่นUber ^{[ 8 ]}และBolt [ ^{9 ] เข้ามาดำเนินการด้วยนั้น ถือ}เป็นรูปแบบหนึ่งของการเดินทางตามความต้องการ กล่าวคือ เมื่อมีการร้องขอ คนขับจะไปรับผู้โดยสารเพื่อขับไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ แล้วจึงไปรับผู้โดยสารรายต่อไป การแสดงออกอีกอย่างหนึ่งของแนวคิดการเดินทางตามความต้องการคือ การแบ่งปันรถยนต์ซึ่งช่วยให้ผู้คนสามารถเช่ารถ ขับไปยังจุดหมายปลายทาง แล้วจอดทิ้งไว้ เพื่อให้รถพร้อมใช้งานสำหรับลูกค้ารายต่อไป แนวคิดเรื่องการใช้รถร่วมกันได้รับความนิยมในหมู่ประชาชนตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 ^{[ 10 ]}และกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน โดยมีบริษัทต่างๆ เช่นShareNow ^{[ 11 ]}และEnjoy ^{[ 12 ]}ที่ให้บริการนี้ไปทั่วโลก^{[ 13 ]}ข้อเสียที่สำคัญของระบบการเดินทางตามความต้องการคือความไม่สมดุลจะเกิดขึ้นเป็นระยะในระบบ ซึ่งประกอบด้วยการสะสมของยานพาหนะในบางพื้นที่และการขาดแคลนในพื้นที่อื่น ๆ เนื่องจากบางพื้นที่ได้รับความนิยมมากกว่าพื้นที่อื่น ความไม่สมดุลทำให้การบริการไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากลูกค้ามีโอกาสน้อยลงที่จะพบยานพาหนะที่อยู่ใกล้พวกเขา^{[ 14 ]}

การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้เริ่มปฏิวัติแนวคิดเรื่องการเดินทางตามความต้องการ (mobility-on-demand) เมื่อไม่นานมานี้ โดยเปลี่ยนมาเป็นการเดินทางตามความต้องการแบบอัตโนมัติ (Autonomous Mobility on Demand: AMoD) กองยานพาหนะ AMoD ประกอบด้วยยานพาหนะที่มีระดับความเป็นอิสระระดับ 5 ^{[ 15 ]}ซึ่งควบคุมจากส่วนกลาง การสื่อสารกับลูกค้าเกิดขึ้นผ่านแอปพลิเคชันบนโทรศัพท์ ซึ่งลูกค้าสามารถร้องขอยานพาหนะในตำแหน่งที่กำหนดได้อย่างแม่นยำ จากนั้นยานพาหนะจะไปรับและขับพาพวกเขาไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ นักวิจัยทางวิชาการและผู้เล่นในตลาดจำนวนมากกำลังมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาระบบ AMoD โดยบริษัทหลักๆ ที่กำลังพัฒนากองยานพาหนะสำหรับ AMoD อยู่แล้วนั้นแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

เนื่องจากยานพาหนะเป็นแบบอัตโนมัติ การควบคุมเส้นทางที่แม่นยำจึงดำเนินการโดยการจัดหาระบบกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมที่สุด^{[ 21 ]}เส้นทางของรถยนต์จะถูกคำนวณแบบเรียลไทม์ตามวัตถุประสงค์เฉพาะที่กำหนดไว้ในขั้นตอนการออกแบบของอัลกอริธึมควบคุมยานพาหนะ ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อลดระยะทางที่เดินทางหรือเวลาที่จำเป็นในการไปถึงสถานที่ที่กำหนด ดังนั้นจึงต้องคำนึงถึงตัวชี้วัดต่างๆ เช่น การจราจรบนท้องถนนและสภาพของถนน^{[ 22 ]}

แง่มุมที่สำคัญของเทคโนโลยี AMoD คือการจัดสรรยานพาหนะให้กับคำขอของลูกค้าที่เปิดอยู่ ในการตัดสินใจจัดส่ง ตัวควบคุมจะบันทึกตำแหน่งแบบเรียลไทม์ของยานพาหนะทั้งหมดและคำขอที่เปิดอยู่ก่อน สามารถใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกันในการดำเนินการจัดสรร และการเลือกกลยุทธ์เหล่านั้นส่งผลต่อความซับซ้อนของการควบคุมยานพาหนะและประสิทธิภาพของระบบโดยรวม^{[ 22 ]}ทางเลือกหนึ่งคือการจัดสรรลูกค้าให้กับยานพาหนะที่อยู่ใกล้ที่สุดตาม กฎ มาก่อนได้ก่อนซึ่งง่ายในแง่ของเวลาในการคำนวณ แต่ให้ผลลัพธ์ที่ไม่เหมาะสม^{[ 22 ] [ 23 ]}ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงเสนอแนวทางที่อิงตามการเขียนโปรแกรมทางคณิตศาสตร์^{[ 22 ]}ซึ่งประกอบด้วยการกำหนดปัญหาการจัดสรรโดยการกำหนดค่าต้นทุนของการจัดสรรยานพาหนะ-ลูกค้าที่เป็นไปได้แต่ละรายการและข้อจำกัดที่มีอยู่ในระบบ^{[ 24 ]} จากนั้น ปัญหาจะได้รับการแก้ไขโดยใช้อัลกอริทึมสำหรับการจัดสรรทรัพยากร-งานที่เหมาะสมที่สุด^{[ 24 ]}ค่าต้นทุนของการจัดสรรที่เป็นไปได้แต่ละรายการสามารถคำนวณได้โดยอิงตามตัวชี้วัดที่แตกต่างกัน กลยุทธ์การจัดส่งส่วนใหญ่ที่เสนอมาจนถึงปัจจุบันนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ใดพารามิเตอร์หนึ่งต่อไปนี้หรือการรวมกันของพารามิเตอร์บางส่วน: ^{[ 24 ]}

• ระยะห่างเชิงพื้นที่ระหว่างยานพาหนะและลูกค้า สามารถประเมินได้โดยใช้ระยะทางแบบยูคลิดซึ่งมีความแม่นยำน้อยกว่าแต่ใช้เวลาในการคำนวณน้อยกว่า หรือใช้เส้นทางที่สั้นที่สุด ซึ่งมีความแม่นยำมากกว่าแต่ทำให้ เวลาในการคำนวณเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดดังนั้นจึงอาจจำกัดความสามารถ ใน การขยายขนาดของระบบที่สามารถนำวิธีการนี้ไปใช้ได้
• ประมาณการเวลาที่รถจะไปถึงลูกค้า
• เวลาที่ลูกค้ารอ
• การจราจร
• ระยะทางที่รถสามารถวิ่งได้ก่อนต้องเติมน้ำมันครั้งต่อไป
• การคาดการณ์เกี่ยวกับความต้องการในอนาคต

ความไม่แน่นอนของความต้องการของลูกค้าทำให้ระบบ AMoD ไม่เสถียรส่งผลให้ระบบเสียสมดุลหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ซึ่งส่งผลให้มีการกระจายทรัพยากรที่ไม่สม่ำเสมอไปตามเครือข่าย ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของบริการ ด้วยเหตุนี้ รถเปล่าของกองยาน AMoD จึงถูกกระจายใหม่เป็นระยะในพื้นที่ปฏิบัติการทั้งหมด เพื่อให้พร้อมใช้งานในจุดที่จำเป็นที่สุดในอนาคต^{[ 1 ]}เมื่อวางแผนการปรับสมดุล จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าการเคลื่อนย้ายรถเปล่ามีค่าใช้จ่าย นอกจากนี้ การกระทำนี้ยังก่อให้เกิดความแออัดบนท้องถนน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ เพื่อคำนวณการตัดสินใจปรับสมดุลที่เหมาะสมที่สุด จึงต้องมีการแลกเปลี่ยนที่แม่นยำระหว่างปัจจัยต้นทุนต่างๆ^{[ 25 ]}สามารถใช้กลยุทธ์ต่างๆ เพื่อตัดสินใจว่าควรปรับสมดุลรถที่ใด: ^{[ 26 ] [ 27 ]}

• ศึกษาบันทึกความต้องการของลูกค้าในแต่ละพื้นที่ในช่วงหลายวันที่ผ่านมา และจากนั้นประเมินจำนวนยานพาหนะโดยเฉลี่ยที่จำเป็นในแต่ละโซนในแต่ละช่วงเวลาของวัน
• คำนวณความไม่สมดุลระหว่างจำนวนรถยนต์และจำนวนลูกค้าในแต่ละโซนเป็นระยะ และออกคำสั่งปรับสมดุลโดยมีเป้าหมายเพื่อลดค่าดังกล่าวให้เหลือน้อยที่สุดในทุกพื้นที่ของเมือง
• การประเมินความต้องการของลูกค้าในอนาคตในแต่ละโซนโดยใช้ วิธี การพยากรณ์และเตรียมการจัดส่งยานพาหนะที่จำเป็นไปยังพื้นที่ที่เหมาะสมล่วงหน้า

การนำยานพาหนะ AMoD มาใช้ถือเป็นทางเลือกแทนการใช้รถยนต์ส่วนตัวในการเดินทางของผู้โดยสาร ดังนั้นจึงมีศักยภาพที่จะลดจำนวนยานพาหนะบนท้องถนนได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะส่งผลให้การจราจรติดขัดบนท้องถนนและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลง รวมถึงทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง เพิ่มขึ้น ด้วย^{[ 6 ]}

หลักฐานแสดงให้เห็นว่าอุบัติเหตุบนท้องถนนส่วนใหญ่ในโลกเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์^{[ 28 ]}การนำรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติมาใช้จะช่วยขจัดปัจจัยเสี่ยงของมนุษย์ในการเดินทางด้วยรถยนต์ ซึ่งจะช่วยลดโอกาสการเกิดอุบัติเหตุได้อย่างมาก^{[ 29 ]}

ข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดของระบบ MoD คือปัญหาความไม่สมดุลของทรัพยากรที่เกิดจากความต้องการที่ไม่สม่ำเสมอทั่วพื้นที่ให้บริการ การนำรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติมาใช้เป็นทางออกสำหรับปัญหานี้ เนื่องจากเทคโนโลยีการขับขี่อัตโนมัติช่วยให้กองยานพาหนะสามารถปรับสมดุลตัวเองได้เป็นระยะโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์^{[ 1 ]}ซึ่งส่งผลให้คุณภาพการบริการดีขึ้น ลูกค้ามีแนวโน้มที่จะหารถได้เมื่อและที่ที่พวกเขาต้องการ^{[ 1 ]}

ระบบ AMoD ช่วยให้ผู้ที่ไม่ขับรถสามารถเดินทางได้ และเปิดโอกาสให้ผู้เดินทางสามารถใช้เวลาในการเดินทางอย่างมีประโยชน์ หรือแม้แต่พักผ่อนได้^{[ 30 ]}การไม่มีคนขับทำให้บริการมีให้บริการตลอด 24 ชั่วโมงทั้งกลางวันและกลางคืน การหยุดชะงักของบริการจะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่รถมีปัญหา หรือเมื่อต้องเติมน้ำมันเท่านั้น^{[ 30 ]}

เพื่อให้บริการ AMoD เริ่มสร้างความแตกต่างในแง่ของการลดความแออัด มลพิษ และความปลอดภัย จำเป็นต้องมีการนำไปใช้ในวงกว้าง ก่อนที่ผู้คนจำนวนมากจะเริ่มเลือกใช้ระบบดังกล่าวแทนรถยนต์ส่วนตัว จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและการจัดการกองยานและโครงสร้างพื้นฐานของ AMoD เพื่อให้เกิดข้อได้เปรียบในแง่ของต้นทุนเมื่อเทียบกับการเป็นเจ้าของยานพาหนะ^{[ 30 ]}

โลกของยานยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติที่กำลังเกิดขึ้นนั้นเต็มไปด้วยคำถามทางจริยธรรมที่ยังเปิดกว้าง ซึ่งทำให้การนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้มีความซับซ้อนแม้กระทั่งจากมุมมองทางศีลธรรม: ใครควรต้องรับผิดชอบต่ออุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ? เมื่อยานยนต์อัตโนมัติอยู่ในสถานการณ์ที่เป็นอันตรายและหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะทำร้ายผู้อื่น ยานยนต์ควรตัดสินใจอย่างไรว่าจะช่วยเหลือใคร? ^{[ 31 ] [ 32 ]}ยังไม่มีข้อสรุปที่ตกลงกันได้สำหรับคำถามเหล่านี้ในชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่เหล่านักวิจัยและผู้ร่างกฎหมายกำลังทำงานเพื่อออกกฎระเบียบในเรื่องนี้^{[ 33 ] [ 34 ]}

รถยนต์ไร้คนขับมีศักยภาพในการลดอุบัติเหตุบนท้องถนนที่เกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ แต่ก็ไม่ได้ปราศจากข้อกังวลเช่นกัน อาจเกิดความล้มเหลวในระบบและอาจเป็นอันตรายต่อผู้โดยสารหรือผู้ใช้ถนนรายอื่น^{[ 30 ]}นอกจากนี้ยังอาจตกเป็นเป้าหมายของกิจกรรมทางอาชญากรรม เช่น การโจมตีของแฮกเกอร์ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพการทำงาน^{[ 30 ]}

ความเป็นไปได้ในการแบ่งปันการเดินทางด้วย AMoD ระหว่างคนแปลกหน้าที่ต้องเดินทางไปตามเส้นทางเดียวกันจะมีผลทำให้คุณภาพของบริการดีขึ้น โดยลดเวลารอและเวลาเดินทาง และลดต้นทุนลง เนื่องจากราคาค่าโดยสารจะถูกแบ่งระหว่างผู้โดยสาร นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องใช้ยานพาหนะน้อยลงเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า ซึ่งจะนำมาซึ่งประโยชน์ในแง่ของความยั่งยืนและการลดปริมาณการจราจร^{[ 35 ]}ดังนั้น นักวิจัยจึงกำลังทำงานเพื่อพัฒนาระบบควบคุมที่สามารถรวมความต้องการของลูกค้าที่แตกต่างกัน เพื่อตอบสนองความต้องการทั้งหมดได้ดียิ่งขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโดยรวม^{[ 35 ]}

ความก้าวหน้าเพิ่มเติมในเทคโนโลยี AMoD ซึ่งบางบริษัท เช่นCruiseกำลังดำเนินการอยู่ คือการใช้ยานพาหนะไฟฟ้าจำนวนมากซึ่งจะนำมาซึ่งข้อได้เปรียบอย่างมากในแง่ของความยั่งยืน แต่ก็ทำให้ระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น^{[ 36 ]} ในความเป็นจริง การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าใช้เวลานานกว่าการเติมน้ำมันรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ดังนั้นจึงต้องปรับปรุงด้านการชาร์จให้เหมาะสมเพื่อให้เห็นประโยชน์ของระบบดังกล่าว^{[ 36 ]}