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e-Uber: Combinare il ride-sharing e la condivisione di energia

e-Uber unisce il ride-sharing con la condivisione di energia per i guidatori di veicoli elettrici.

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L'idea di condividere risorse ha preso piede negli ultimi anni, soprattutto con servizi come Uber e Airbnb. Queste aziende hanno dimostrato quanto possa essere efficace la condivisione in settori come i trasporti e l'alloggio. Ora, c'è un interesse crescente per applicare questo concetto ai sistemi energetici. Questo include l'uso di Veicoli Elettrici (EV) per condividere passaggi e energia. Nuovi metodi come il trading energetico peer-to-peer (P2P) e vari sistemi vehicle-to-grid (V2G) sono sotto studio. Questo articolo presenta una piattaforma chiamata e-Uber, che combina la condivisione di passaggi e la condivisione energetica tramite veicoli elettrici.

Il Concetto di e-Uber

e-Uber è una piattaforma di Crowdsourcing che permette ai guidatori di veicoli elettrici non solo di offrire passaggi ma anche di vendere energia extra immagazzinata nelle loro batterie durante i periodi di alta domanda. Immagina una situazione in cui i guidatori di EV possano prendere passeggeri mentre forniscono energia alla rete o alle case. Questa doppia funzione può aiutare i guidatori a guadagnare di più mentre aiutano la rete energetica a bilanciare offerta e domanda.

Come Funziona e-Uber

La piattaforma e-Uber utilizza un sistema che raccomanda compiti ai guidatori in base alle loro preferenze e livelli energetici. Ecco come funziona:

  1. Raccolta Compiti: In qualsiasi momento, ci sono varie richieste di condivisione di passaggi e energia presentate dai clienti. e-Uber tiene traccia di queste richieste.

  2. Raccomandazioni Personalizzate: Ogni guidatore riceve una lista personalizzata di compiti, tra cui passaggi e lavori di condivisione energetica. Questo aiuta i guidatori a concentrarsi su ciò che è più probabile che accettino, invece di essere sopraffatti da troppe scelte.

  3. Processo di Offerta: I guidatori possono fare offerte sui compiti che vogliono. Questo avviene tramite un sistema di asta inversa, dove vengono selezionate le offerte più basse.

  4. Assegnazione Compiti: Il sistema assegna i compiti ai guidatori in modo da minimizzare i costi assicurando nel contempo che le esigenze di condivisione energetica siano soddisfatte.

  5. Apprendimento delle Preferenze: Il sistema impara le preferenze dei guidatori nel tempo basandosi sulle loro offerte e su come interagiscono con i compiti raccomandati.

Il Ruolo dei Veicoli Elettrici

I veicoli elettrici sono cruciali per la piattaforma e-Uber perché possono immagazzinare energia e fornire passaggi in modo efficiente. Con l'aumento del numero di EV sulla strada, le possibilità di integrare condivisione di passaggi e condivisione energetica sono cresciute significativamente. I guidatori possono partecipare a entrambe le attività, rendendo il sistema più flessibile e sostenibile.

Nozioni Fondamentali sul Crowdsourcing

Il crowdsourcing implica radunare un gruppo di persone per completare compiti specifici. Nel contesto di e-Uber, i "lavoratori" sono i guidatori di EV che rispondono alle richieste di passaggi e energia. Questo metodo è adattabile ed è stato efficace in vari settori.

La Necessità di un'Assegnazione Efficiente dei Compiti

Quando si utilizza un modello di crowdsourcing, l'assegnazione dei compiti diventa fondamentale. Affinché e-Uber funzioni efficacemente, deve considerare fattori come:

  • Preferenze dei Guidatori: Ogni guidatore può avere preferenze diverse sui compiti che desidera accettare.
  • Livelli Energetici: I guidatori devono avere energia sufficiente nei loro veicoli per completare i compiti. Il sistema deve garantire che i guidatori non restino senza energia mentre svolgono il loro lavoro.
  • Considerazioni Spaziali: I compiti possono richiedere ai guidatori di percorrere distanze diverse, quindi la loro posizione attuale influisce su quali compiti sono adatti per loro.

Raccomandazioni Personalizzate sui Compiti

Per migliorare l'esperienza dei guidatori, e-Uber raccomanda un numero limitato di compiti in base alle preferenze individuali. Concentrandosi sui compiti che i guidatori sono più propensi ad accettare, la piattaforma aumenta la probabilità di completamento successo.

Apprendimento nel Tempo

Uno degli aspetti innovativi di e-Uber è la sua capacità di apprendere dal comportamento degli utenti. Man mano che i guidatori interagiscono con la piattaforma, il sistema raccoglie dati sulle loro decisioni. Questo aiuta la piattaforma a rifinire ulteriormente le sue raccomandazioni, garantendo che i guidatori ricevano compiti più rilevanti nel tempo.

Affrontare le Esigenze Energetiche

La condivisione energetica è una parte significativa della funzionalità di e-Uber. Quando i guidatori forniscono energia alla rete, la piattaforma deve garantire che ci sia energia sufficiente per soddisfare le richieste. Il sistema tiene traccia delle esigenze energetiche e assicura che i guidatori possano soddisfare tali necessità.

Compiti a Portata di Mano

La piattaforma raccomanda solo compiti che sono a una distanza ragionevole per i guidatori. Questo aiuta a evitare situazioni in cui i guidatori si assumono compiti che non possono completare a causa di vincoli di tempo o energia.

Le Sfide nella Selezione dei Compiti

Scegliere i giusti compiti da un insieme di richieste disponibili può essere difficile. I guidatori possono sentirsi sopraffatti dalle opzioni se vengono presentati troppi compiti. Limitando le raccomandazioni a un numero gestibile, e-Uber aiuta a migliorare il processo decisionale per i guidatori.

Il Processo di Offerta

Il meccanismo di offerta in e-Uber consente ai guidatori di esprimere attivamente il loro interesse per i compiti. Abilitando un processo di offerta competitivo, la piattaforma può anche garantire che i clienti ricevano un buon valore per le loro richieste di passaggi e condivisione energetica.

L'Importanza di una Gestione dei Costi Efficiente

Per mantenere la sua sostenibilità, la piattaforma e-Uber mira a minimizzare i costi sia per i guidatori che per i clienti. L'assegnazione efficiente dei compiti e le offerte aiutano a controllare i costi, rendendo il servizio più allettante per tutti gli interessati.

L'Algoritmo di Apprendimento

e-Uber utilizza un algoritmo di apprendimento speciale per guidare le sue raccomandazioni. Questo algoritmo raccoglie dati sulle preferenze dei guidatori e sulle risposte ai compiti nel tempo, creando un'esperienza utente più efficace e coinvolgente.

Il Ruolo del Reinforcement Learning

Il reinforcement learning è una parte chiave dell'approccio di e-Uber. Questo tipo di apprendimento aiuta il sistema ad adattarsi e migliorare sulla base del feedback dei guidatori riguardo alle loro esperienze. Man mano che i guidatori interagiscono con la piattaforma, il sistema aggiorna la sua comprensione delle preferenze, portando a raccomandazioni migliori in futuro.

Combinare Condivisione di Passaggi e Condivisione Energetica

Ciò che rende unica e-Uber è la sua capacità di combinare condivisione di passaggi e condivisione energetica. I guidatori possono guadagnare non solo dal trasporto di passeggeri, ma anche dalla fornitura di energia. Questa doppia funzionalità offre numerosi vantaggi sia per i guidatori che per il sistema energetico nel suo complesso.

Applicazioni Pratiche di e-Uber

Le potenziali applicazioni di e-Uber sono vaste. Ad esempio, in aree urbane affollate, la piattaforma può aiutare a ridurre la congestione del traffico e migliorare l'efficienza energetica. Incentivando l'uso degli EV e abilitando la condivisione energetica, e-Uber potrebbe contribuire a creare un ambiente più verde.

L'Impatto sulla Gestione Energetica

Attraverso l'integrazione della condivisione di passaggi e della condivisione energetica, e-Uber può aiutare a bilanciare in modo più efficace l'offerta e la domanda di energia. Coinvolgendo i guidatori di EV nei processi di gestione energetica, la piattaforma può contribuire a una rete energetica più stabile.

Futuro di e-Uber

Man mano che e-Uber continua a crescere, ci sono molte opportunità di espansione. Le future ricerche potrebbero concentrarsi sull'implementazione di e-Uber in contesti reali per valutarne l'impatto. Inoltre, esplorare la dinamica del traffico, i dati energetici in tempo reale e implementare prezzi dinamici potrebbe migliorare ulteriormente la sua funzionalità.

Conclusione

In sintesi, e-Uber rappresenta un'innovazione convincente nell'economia della condivisione. Unendo condivisione di passaggi e condivisione energetica, questa piattaforma offre una soluzione unica alle sfide moderne dei trasporti e dell'energia. Con il suo focus sulle preferenze dei guidatori e una gestione efficiente dei compiti, e-Uber ha il potenziale di cambiare il nostro modo di pensare al trasporto e all'uso dell'energia nelle nostre comunità.

Fonte originale

Titolo: $\textit{e-Uber}$: A Crowdsourcing Platform for Electric Vehicle-based Ride- and Energy-sharing

Estratto: The sharing-economy-based business model has recently seen success in the transportation and accommodation sectors with companies like Uber and Airbnb. There is growing interest in applying this model to energy systems, with modalities like peer-to-peer (P2P) Energy Trading, Electric Vehicles (EV)-based Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Home (V2H), Vehicle-to-Vehicle (V2V), and Battery Swapping Technology (BST). In this work, we exploit the increasing diffusion of EVs to realize a crowdsourcing platform called e-Uber that jointly enables ride-sharing and energy-sharing through V2G and BST. e-Uber exploits spatial crowdsourcing, reinforcement learning, and reverse auction theory. Specifically, the platform uses reinforcement learning to understand the drivers' preferences towards different ride-sharing and energy-sharing tasks. Based on these preferences, a personalized list is recommended to each driver through CMAB-based Algorithm for task Recommendation System (CARS). Drivers bid on their preferred tasks in their list in a reverse auction fashion. Then e-Uber solves the task assignment optimization problem that minimizes cost and guarantees V2G energy requirement. We prove that this problem is NP-hard and introduce a bipartite matching-inspired heuristic, Bipartite Matching-based Winner selection (BMW), that has polynomial time complexity. Results from experiments using real data from NYC taxi trips and energy consumption show that e-Uber performs close to the optimum and finds better solutions compared to a state-of-the-art approach

Autori: Ashutosh Timilsina, Simone Silvestri

Ultimo aggiornamento: 2023-03-31 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.04753

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.04753

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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