StructRide: Transformando la Eficiencia del Ridesharing
StructRide mejora el ridesharing al optimizar las solicitudes de viaje y mejorar las coincidencias entre conductor y pasajero.
Jiexi Zhan, Yu Chen, Peng Cheng, Lei Chen, Wangze Ni, Xuemin Lin
― 5 minilectura
Tabla de contenidos
- El Desafío del Ridesharing
- El Poder de los Grafos
- Presentando StructRide
- Construcción del Grafo de Compartibilidad
- Medición de Pérdida de Compartibilidad
- Cómo Funciona
- Fase de Propuesta
- Fase de Aceptación
- Implementando StructRide
- Pruebas de Rendimiento
- Resultados
- Aplicaciones en el Mundo Real
- Conclusión
- Fuente original
El ridesharing se ha vuelto algo común en el transporte moderno, ayudando a reducir los embotellamientos y la contaminación. ¡Imagina poder compartir un viaje, ahorrando costos y utilizando los recursos de manera más efectiva! Sin embargo, hay desafíos en emparejar a los pasajeros con los conductores de manera eficiente. Esta guía explora un marco llamado StructRide, diseñado para mejorar el ridesharing analizando las relaciones de compartir entre pasajeros y conductores.
El Desafío del Ridesharing
El ridesharing es cuando un conductor recoge a varios pasajeros que comparten parte de su trayecto. Este servicio no solo beneficia a los pasajeros al reducir sus costos de viaje, sino que también ayuda a los conductores a ahorrar gasolina y disminuir el desgaste de sus vehículos.
Pero aquí está el problema: los métodos actuales para el ridesharing a menudo tienen dificultades para considerar cómo los pasajeros pueden compartir viajes. Esta omisión lleva a compromisos entre velocidad y precisión. Se necesita un análisis más profundo de las conexiones entre los pasajeros para maximizar la calidad del servicio.
El Poder de los Grafos
Los grafos pueden ser una herramienta poderosa en el ridesharing. Pueden ilustrar las relaciones entre diferentes solicitudes y viajes. En el caso del ridesharing, se puede crear un grafo de compartibilidad donde cada nodo representa una solicitud de viaje y cada borde muestra si dos solicitudes pueden emparejarse. Al examinar este grafo, podemos entender mejor el potencial de compartir y optimizar el proceso de emparejamiento.
Presentando StructRide
StructRide es un marco desarrollado para utilizar este grafo de compartibilidad y mejorar los resultados de los servicios de ridesharing. La idea es simple: crear una estructura que ayude a identificar las relaciones de compartir entre pasajeros y luego aprovechar esa información de manera eficiente.
Construcción del Grafo de Compartibilidad
El primer paso en StructRide es construir el grafo de compartibilidad. El grafo se construye identificando qué solicitudes pueden compartir potencialmente un vehículo. Este proceso implica usar estrategias inteligentes para asegurarse de que los algoritmos funcionen rápida y eficientemente.
Medición de Pérdida de Compartibilidad
La siguiente parte es desarrollar una forma de medir la "pérdida de compartibilidad". Este término se refiere al impacto en la capacidad de compartir viajes cuando ciertas solicitudes se agrupan juntas. Al minimizar la pérdida de compartibilidad, podemos aumentar las posibilidades de que otras solicitudes encuentren coincidencias.
Cómo Funciona
StructRide opera en dos fases principales: proponer solicitudes a los vehículos y aceptar estas propuestas.
Fase de Propuesta
Durante la fase de propuesta, se proponen solicitudes a diferentes vehículos según sus costos de viaje. Los pasajeros primero sugieren sus viajes a los vehículos que menos afectarían su viaje. ¡Piénsalo como un juego de sillas musicales pero con menos sillas y más conducción!
Fase de Aceptación
En la fase de aceptación, los vehículos eligen qué grupos de solicitudes quieren aceptar según la pérdida de compartibilidad. El objetivo es maximizar el uso de los asientos mientras se minimiza la distancia total de viaje.
Implementando StructRide
La implementación de StructRide implica varios pasos:
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Constructor de Grafo de Compartibilidad Dinámico: Esta herramienta construye el grafo de compartibilidad para las solicitudes entrantes de manera continua. Actualiza el grafo a medida que llegan nuevas solicitudes.
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Algoritmo de Emparejamiento en Dos Fases: Este es el corazón del algoritmo SARD (Despacho de Ridesharing Consciente de la Estructura), que utiliza el grafo de compartibilidad para proponer y aceptar solicitudes de manera dinámica.
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Agrupación de Solicitudes: Antes de asignar solicitudes a vehículos, se enumeran todas las combinaciones factibles de solicitudes. Esta etapa implica un recorte inteligente para omitir grupos no válidos, mejorando la eficiencia.
Pruebas de Rendimiento
Se puso a prueba la efectividad real de StructRide. Se utilizaron varios conjuntos de datos para evaluar qué tan bien funcionó el marco en comparación con los métodos existentes.
Resultados
Los resultados indican que StructRide mejora significativamente la calidad del servicio. Reduce los tiempos de espera para los pasajeros y permite que los vehículos atiendan más solicitudes de manera efectiva. Con StructRide, el sistema puede acomodar un mayor número de solicitudes y vehículos, lo cual es excelente durante los momentos de mayor demanda.
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Tasas de Servicio Más Altas: Con StructRide, se pueden atender hasta un 50% más de solicitudes en comparación con los enfoques tradicionales. Los pasajeros obtienen coincidencias más rápido y los conductores pueden encontrar nuevos pasajeros rápidamente.
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Menores Distancias de Viaje: Los pasajeros ahorran tiempo de viaje ya que las solicitudes se agrupan mejor, reduciendo desvíos innecesarios.
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Procesamiento Más Rápido: El tiempo que se tarda en procesar las solicitudes disminuye con la implementación de este marco.
Aplicaciones en el Mundo Real
StructRide se puede aplicar en varios escenarios de ridesharing, desde transporte urbano hasta servicios de entrega. Al ayudar a los pasajeros a compartir vehículos, no solo mejora la satisfacción del cliente, sino que también contribuye a ciudades más verdes.
Conclusión
StructRide no es solo un concepto teórico, sino un marco implementado que ofrece beneficios tangibles a los servicios de ridesharing. Con su enfoque en entender las relaciones de compartir a través de grafos de compartibilidad, asegura experiencias de transporte más eficientes y agradables para todos los involucrados.
Así que, la próxima vez que compartas un viaje, recuerda que hay un sistema inteligente trabajando detrás de escena, asegurándose de que llegues a donde necesitas ir. ¡Y quién sabe, tal vez tu próximo viaje podría tener algunos amigos más para la aventura!
Fuente original
Título: StructRide: A Framework to Exploit the Structure Information of Shareability Graph in Ridesharing
Resumen: Ridesharing services play an essential role in modern transportation, which significantly reduces traffic congestion and exhaust pollution. In the ridesharing problem, improving the sharing rate between riders can not only save the travel cost of drivers but also utilize vehicle resources more efficiently. The existing online-based and batch-based methods for the ridesharing problem lack the analysis of the sharing relationship among riders, leading to a compromise between efficiency and accuracy. In addition, the graph is a powerful tool to analyze the structure information between nodes. Therefore, in this paper, we propose a framework, namely StructRide, to utilize the structure information to improve the results for ridesharing problems. Specifically, we extract the sharing relationships between riders to construct a shareability graph. Then, we define a novel measurement shareability loss for vehicles to select groups of requests such that the unselected requests still have high probabilities of sharing. Our SARD algorithm can efficiently solve dynamic ridesharing problems to achieve dramatically improved results. Through extensive experiments, we demonstrate the efficiency and effectiveness of our SARD algorithm on two real datasets. Our SARD can run up to 72.68 times faster and serve up to 50% more requests than the state-of-the-art algorithms.
Autores: Jiexi Zhan, Yu Chen, Peng Cheng, Lei Chen, Wangze Ni, Xuemin Lin
Última actualización: 2024-12-11 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.06335
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.06335
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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