Previsão de Tempo de Rota em Serviços de Entrega Rápida
Uma visão geral dos métodos de previsão de tempo de rota e sua importância nos serviços de entrega.
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Índice
Nos últimos anos, houve um crescimento significativo nos serviços de entrega instantânea. Esses serviços, que incluem entrega de comida e pacotes, ficaram super populares porque ajudam as pessoas a gerenciar suas necessidades diárias. Um dos principais desafios nesse campo é prever a rota do serviço e o tempo que o entregador vai levar para chegar ao destino. Essa tarefa é chamada de Previsão do Tempo da Rota (PTR). A PTR é essencial para melhorar a satisfação do cliente e reduzir custos para as empresas de entrega.
Apesar de várias métodos desenvolvidos para PTR, ainda não rolou uma revisão completa que aborde os diferentes sistemas disponíveis. Este artigo tem o objetivo de fornecer uma visão geral da PTR, discutindo sua importância, métodos existentes e direções futuras.
Importância da Previsão do Tempo da Rota
À medida que os serviços de entrega instantânea crescem, entender como prever com precisão a rota de entrega e o tempo de chegada se torna vital. Uma PTR precisa pode melhorar a experiência tanto para os clientes quanto para os entregadores. Quando os clientes têm uma boa ideia de quando seus pedidos vão chegar, eles ficam menos ansiosos e mais satisfeitos com o serviço. Além disso, quando as empresas de entrega conseguem otimizar as rotas, elas economizam tempo e combustível, resultando em custos operacionais mais baixos.
O Desafio da PTR
O desafio da PTR consiste em estimar a futura rota que um entregador vai tomar e o tempo que vai levar para completar suas tarefas. Esse problema é complicado, já que os entregadores geralmente têm várias tarefas em andamento e podem ser influenciados por diversos fatores, como condições de tráfego e pedidos de entrega urgente.
Componentes Chave da PTR
Tarefas de Serviço: Esses são os pedidos feitos pelos clientes, que exigem coleta ou entrega. Cada tarefa tem características únicas, incluindo os locais de coleta e entrega e os requisitos de tempo.
Trabalhadores: Os entregadores também têm suas próprias características, como experiência de trabalho e tempos típicos de entrega.
Tarefas Concluídas e Não Concluídas: A qualquer momento, os trabalhadores podem ter tarefas que já completaram e tarefas que ainda precisam executar. A PTR depende muito de entender as tarefas não concluídas para prever o desempenho futuro.
Métricas para PTR
Existem várias métricas usadas para avaliar a eficácia dos modelos de PTR. Essas métricas ajudam a determinar quão precisamente um modelo pode prever a rota de entrega e o tempo necessário para cada tarefa.
Métodos Existentes para PTR
Categorias de Métodos de PTR
As metodologias de PTR podem ser amplamente categorizadas em três tipos:
Somente Previsão de Rota: Esses modelos focam apenas na previsão da rota de entrega sem considerar o tempo de chegada. Métodos comuns incluem várias técnicas de aprendizado de máquina e aprendizado profundo.
Somente Previsão de Tempo: Esses modelos são projetados para prever o tempo de chegada de um entregador sem modelar explicitamente a rota.
Previsão de Rota e Tempo: Esses modelos tentam prever tanto a rota quanto o tempo juntos, entendendo que estão intimamente relacionados.
Arquiteturas de Modelos
Os métodos de PTR também podem ser classificados com base em sua arquitetura:
Modelos Baseados em Sequência: Esses modelos tratam a entrada como uma sequência de tarefas e utilizam arquiteturas como LSTM ou Transformer para fazer previsões.
Modelos Baseados em Grafo: Essas abordagens usam uma representação gráfica das tarefas, permitindo capturar relações espaciais entre diferentes pontos de entrega.
Paradigmas de Aprendizado
Finalmente, os métodos também podem diferir com base na abordagem de aprendizado:
Aprendizado Supervisionado: Esses modelos aprendem a partir de dados de treinamento rotulados para fazer previsões.
Aprendizado por Reforço Profundo: Esses modelos aprendem por meio de interações com um ambiente, permitindo que tomem decisões com base em possíveis recompensas ou penalizações.
Comparando Modelos Existentes
É importante comparar os atuais modelos de PTR para entender suas forças e fraquezas. Muitos modelos existentes podem focar em otimizar rotas ou estimar tempos de chegada. No entanto, há espaço para melhorar na previsão precisa de ambos os elementos sem depender de um influenciar negativamente o outro.
Limitações das Abordagens Atuais de PTR
Ineficientes em Arquiteturas Recurrentes: Vários métodos existentes usam um mecanismo recorrente que prevê um passo de cada vez. Em cenários da vida real envolvendo muitas tarefas, isso pode ser lento e ineficiente.
Redes Rodoviárias Negligenciadas: A maioria dos modelos não considera as verdadeiras redes rodoviárias, que são cruciais para fazer previsões precisas. Condições de tráfego e layouts de ruas podem afetar significativamente os tempos de entrega.
Propagação de Erros: Quando ocorrem erros na previsão de rota, isso pode levar a mais imprecisões na previsão de tempo, agravando o problema.
Falta de Bancos de Dados Públicos: Ainda há uma escassez de dados disponíveis publicamente no campo de PTR. A maioria dos modelos é treinada com dados proprietários, dificultando a replicação de resultados ou a construção sobre trabalhos existentes.
Direções Futuras para Pesquisa em PTR
Existem várias áreas promissoras para futuras pesquisas em PTR:
Aprimorando Mecanismos de Decodificação: Desenvolver arquiteturas de decodificação mais rápidas e eficientes poderia ajudar os modelos a prever rotas e tempos mais rapidamente.
Integrando Informação da Rede Rodoviária: Futuros modelos devem levar em conta dados da rede rodoviária para melhorar a precisão das previsões de rota e tempo.
Modelando a Distribuição Conjunta de Rota e Tempo: Abordagens melhores são necessárias para representar a correlação entre rotas e tempos juntos, uma vez que muitas vezes são interdependentes.
Considerando Mais Restrições de Rota: Os modelos atuais geralmente trabalham com um conjunto limitado de restrições. Explorar uma gama mais ampla de restrições poderia levar a modelos mais robustos.
Previsão Probabilística: Os métodos atuais de PTR geralmente fornecem previsões de ponto único. Desenvolver modelos probabilísticos que considerem a incerteza poderia melhorar significativamente a tomada de decisões em cenários de entrega.
Conclusão
Os serviços de entrega instantânea estão se tornando cada vez mais essenciais no mundo acelerado de hoje. A PTR é fundamental para criar sistemas de entrega eficientes que atendam às necessidades dos clientes enquanto minimizam custos operacionais.
Este artigo apresenta uma pesquisa abrangente sobre PTR, discutindo o cenário atual da pesquisa, métodos existentes e direções futuras promissoras. Com mais foco no desenvolvimento de métodos de PTR precisos, eficientes e robustos, é possível melhorar o desempenho dos serviços de entrega instantânea.
À medida que a indústria evolui, a pesquisa contínua em previsão de rota e tempo desempenhará um papel crítico na formação do futuro da entrega instantânea, garantindo que permaneça responsiva às necessidades dos consumidores e empresas.
Título: A Survey on Service Route and Time Prediction in Instant Delivery: Taxonomy, Progress, and Prospects
Resumo: Instant delivery services, such as food delivery and package delivery, have achieved explosive growth in recent years by providing customers with daily-life convenience. An emerging research area within these services is service Route\&Time Prediction (RTP), which aims to estimate the future service route as well as the arrival time of a given worker. As one of the most crucial tasks in those service platforms, RTP stands central to enhancing user satisfaction and trimming operational expenditures on these platforms. Despite a plethora of algorithms developed to date, there is no systematic, comprehensive survey to guide researchers in this domain. To fill this gap, our work presents the first comprehensive survey that methodically categorizes recent advances in service route and time prediction. We start by defining the RTP challenge and then delve into the metrics that are often employed. Following that, we scrutinize the existing RTP methodologies, presenting a novel taxonomy of them. We categorize these methods based on three criteria: (i) type of task, subdivided into only-route prediction, only-time prediction, and joint route\&time prediction; (ii) model architecture, which encompasses sequence-based and graph-based models; and (iii) learning paradigm, including Supervised Learning (SL) and Deep Reinforcement Learning (DRL). Conclusively, we highlight the limitations of current research and suggest prospective avenues. We believe that the taxonomy, progress, and prospects introduced in this paper can significantly promote the development of this field.
Autores: Haomin Wen, Youfang Lin, Lixia Wu, Xiaowei Mao, Tianyue Cai, Yunfeng Hou, Shengnan Guo, Yuxuan Liang, Guangyin Jin, Yiji Zhao, Roger Zimmermann, Jieping Ye, Huaiyu Wan
Última atualização: 2023-09-03 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.01194
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.01194
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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