Fortschrittliche Taxi-Nachfrage-Vorhersagen mit STEF-DHNet
STEF-DHNet verbessert die Nachfrageprognosen für Fahrten, um den Service und die Effizienz zu steigern.
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Inhaltsverzeichnis
- Die Bedeutung genauer Vorhersagen
- Die Herausforderung der Vorhersage der Taxanachfrage
- Traditionelle Methoden und Einschränkungen
- Ein neuer Ansatz: STEF-DHNet
- Wie das Modell funktioniert
- Datensammlung und -vorbereitung
- Testen des Modells
- Praktische Vorteile
- Effizienz des Modells
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Die Vorhersage, wie viele Taxifahrten die Leute brauchen, ist wichtig für Firmen, die Fahrdienste anbieten. Wenn die Prognose stimmt, können diese Unternehmen bessere Preise festlegen, Fahrer dort einsetzen, wo sie am meisten gebraucht werden, und die allgemeine Kundenzufriedenheit verbessern. Aber das ist gar nicht so einfach, weil viele Faktoren beeinflussen, wie viele Fahrten angefragt werden, wie die Tageszeit, Wetterbedingungen und bestimmte Orte. Diese Faktoren zu verstehen, ist der Schlüssel zu genauen Vorhersagen.
Die Bedeutung genauer Vorhersagen
Wenn Unternehmen die Nachfrage nach Fahrten genau vorhersagen können, können sie ihren Kunden besser dienen. Zum Beispiel, wenn sie wissen, dass viele Leute Fahrten zu einem Konzert brauchen, können sie sicherstellen, dass genug Fahrer in der Gegend verfügbar sind. Das verbessert das Erlebnis für Fahrer und Fahrgäste, führt zu höheren Gewinnen für die Firma und weniger Wartezeit für die Kunden.
Die Herausforderung der Vorhersage der Taxanachfrage
Die Vorhersage der Nachfrage ist nicht einfach. Die Nachfrage variiert stark je nach mehreren Faktoren. Bestimmte Zeiten wie die Rushhour oder Regenwetter können den Bedarf an Fahrten erheblich erhöhen. Ausserdem kann die Nachfrage in einem Gebiet durch das beeinflusst werden, was in den umliegenden Gebieten passiert. Ein grosses Event in einem Stadion kann zum Beispiel viele Menschen aus den umliegenden Stadtteilen anziehen und die Nachfrage nach Fahrten erhöhen.
Traditionelle Methoden und Einschränkungen
Früher haben die Leute traditionelle statistische Modelle und einfache Machine-Learning-Techniken genutzt, um die Nachfrage vorherzusagen. Obwohl diese Methoden bis zu einem gewissen Grad effektiv sind, haben sie oft Schwierigkeiten, mehrere komplexe Faktoren gleichzeitig zu berücksichtigen. Da die Nachfragedaten sich im Laufe der Zeit ändern, müssen die Modelle manchmal häufig aktualisiert werden, was sie weniger effizient für den praktischen Einsatz macht.
Ein neuer Ansatz: STEF-DHNet
Um die Nachfrageprognose zu verbessern, wurde ein neues Modell namens STEF-DHNet entwickelt. Dieses Modell kombiniert zwei leistungsstarke Arten von Algorithmen: Convolutional Neural Networks (CNNs) und Long Short-Term Memory (LSTM) Netzwerke. Das Ziel dieses Modells ist es, sowohl die historischen Daten der Fahrten als auch relevante externe Faktoren zu berücksichtigen, und das alles, während es die Genauigkeit über längere Zeiträume hinweg aufrechterhält, ohne ständige Updates zu benötigen.
Wie das Modell funktioniert
Das STEF-DHNet-Modell nutzt Daten aus verschiedenen Quellen, um seine Vorhersagen zu treffen. Es analysiert, wie sich die Nachfrage im Laufe der Zeit ändert, während es Faktoren wie Wetter, Verkehr und lokale Events berücksichtigt. Die CNN-Schichten sind besonders gut darin, Muster in räumlichen Daten zu erkennen, während die LSTM-Schichten darin brillieren, wie sich Daten über die Zeit ändern.
Einbeziehung externer Faktoren
Eine der Stärken von STEF-DHNet ist die Fähigkeit, externe Faktoren zu integrieren, die die Fahrnachfrage beeinflussen, wie die Standorte von stark frequentierten Bereichen wie Flughäfen oder Universitäten. Dadurch kann das Modell ein vollständigeres Bild davon geben, was in Zukunft passieren wird. Zum Beispiel weiss es, dass nach der Landung von Flügen am Flughafen mehr Fahrten benötigt werden.
Datensammlung und -vorbereitung
Um dieses Modell zu erstellen, muss eine grosse Menge an Daten gesammelt und verarbeitet werden. Dazu gehören historische Fahrtanfragen, geographische Standorte und verschiedene externe Faktoren. Daten aus verschiedenen Städten werden oft gesammelt, um sicherzustellen, dass das Modell in verschiedenen Kontexten gut funktioniert.
Die Nachfragedaten werden in kleinere Regionen unterteilt, um die Analyse zu erleichtern. Jede Region wird als Gitter betrachtet, sodass das Modell sich auf bestimmte Bereiche konzentrieren kann. Externe Faktoren werden ebenfalls auf diese Gitter abgebildet, um zu sehen, wie sie sich auf die Fahrnachfrage in jeder Region beziehen.
Testen des Modells
Sobald die Daten vorbereitet sind, wird das Modell mit realen Datensätzen getestet. Die Effektivität von STEF-DHNet wird mit anderen gängigen Methoden verglichen. Verschiedene Statistiken werden berechnet, um zu messen, wie gut das Modell in der Vorhersage der angeforderten Fahrten abschneidet.
Die Ergebnisse zeigen konsequent, dass STEF-DHNet traditionelle Modelle übertrifft. Es kann nicht nur kurzfristige, sondern auch langfristige genaue Vorhersagen treffen, was einen erheblichen Vorteil für Unternehmen darstellt, die Fahrdienste verwalten.
Praktische Vorteile
Die Fähigkeit, die Fahrnachfrage genau vorherzusagen, hat zahlreiche Vorteile für Fahrdienste. Unternehmen können ihre Abläufe optimieren, indem sie mehr Fahrer in stark frequentierten Gebieten einsetzen, wenn sie gebraucht werden. Das kann die Wartezeiten für die Kunden verkürzen und die Einnahmen der Fahrer steigern.
Ausserdem können die Firmen, indem sie verstehen, wann und wo die Nachfrage hoch sein wird, ihre Preisstrategien effektiv anpassen. Wenn die Nachfrage steigt, kann eine Zuschlagspreisgestaltung eingeführt werden, was sowohl den Fahrern als auch dem Unternehmen zugutekommt.
Effizienz des Modells
STEF-DHNet ist nicht nur genau; es ist auch in Bezug auf die Berechnungseffizienz effektiv. Unternehmen können es nutzen, ohne die leistungsstärksten Computer zu benötigen, was es auch für kleinere Firmen zugänglich macht. Die Trainingszeit für dieses Modell ist angemessen, sodass die Unternehmen schnell auf sich ändernde Muster in der Fahrnachfrage reagieren können.
Fazit
Zusammenfassend ist die Vorhersage der Nachfrage nach Fahrdiensten eine komplexe, aber essentielle Aufgabe. Das STEF-DHNet-Modell stellt einen bedeutenden Fortschritt in diesem Bereich dar, indem es tiefgreifende Lerntechniken mit wichtigen externen Faktoren effektiv kombiniert. Da die Nachfrage nach genauen und zeitnahen Vorhersagen weiter wächst, kann dieser neue Ansatz den Fahrdienstunternehmen erhebliche Vorteile bieten und ihre betriebliche Effizienz sowie die Kundenzufriedenheit verbessern.
Titel: STEF-DHNet: Spatiotemporal External Factors Based Deep Hybrid Network for Enhanced Long-Term Taxi Demand Prediction
Zusammenfassung: Accurately predicting the demand for ride-hailing services can result in significant benefits such as more effective surge pricing strategies, improved driver positioning, and enhanced customer service. By understanding the demand fluctuations, companies can anticipate and respond to consumer requirements more efficiently, leading to increased efficiency and revenue. However, forecasting demand in a particular region can be challenging, as it is influenced by several external factors, such as time of day, weather conditions, and location. Thus, understanding and evaluating these factors is essential for predicting consumer behavior and adapting to their needs effectively. Grid-based deep learning approaches have proven effective in predicting regional taxi demand. However, these models have limitations in integrating external factors in their spatiotemporal complexity and maintaining high accuracy over extended time horizons without continuous retraining, which makes them less suitable for practical and commercial applications. To address these limitations, this paper introduces STEF-DHNet, a demand prediction model that combines Convolutional Neural Network (CNN) and Long Short-Term Memory (LSTM) to integrate external features as spatiotemporal information and capture their influence on ride-hailing demand. The proposed model is evaluated using a long-term performance metric called the rolling error, which assesses its ability to maintain high accuracy over long periods without retraining. The results show that STEF-DHNet outperforms existing state-of-the-art methods on three diverse datasets, demonstrating its potential for practical use in real-world scenarios.
Autoren: Sheraz Hassan, Muhammad Tahir, Momin Uppal, Zubair Khalid, Ivan Gorban, Selim Turki
Letzte Aktualisierung: 2023-06-26 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2306.14476
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.14476
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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Referenz Links
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- https://mirror.ctan.org/biblio/bibtex/contrib/doc/
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