[发明专利]基于动态时间切片和热度迁移的即时车辆共乘匹配方法

说明书

本发明提供一种基于动态时间切片和热度迁移的即时车辆共乘匹配方法，涉及车辆共乘技术领域。该方法首先使用共乘距离比率来评价司机和乘客的匹配价值，并定义司机和乘客匹配的约束条件；再基于动态时间切片划分和基于预测的迁移方法，求出司机和乘客匹配的初始解；使用一种优化的评估矩阵生成方法来计算司机和乘客间的最短路径和共乘距离比率；并通过贪婪算法获得即时车辆共乘匹配问题的初始解；通过使用多规则求解搜索算法，改进已有解；当获得最终的全局匹配方案时，不匹配的乘客将被迁移到下一个时间切片。该方法使用了高效的多规则求解搜索算法，可以有效地为实时拼车问题提供高质量的解。

技术领域

本发明涉及车辆共乘技术领域，尤其涉及一种基于动态时间切片和热度迁移的即时车辆共乘匹配方法。

背景技术

车辆共乘是由司机集合、乘客集合和共乘服务平台所构成的一种共享交通资源的服务形式。车辆共乘通过对一定时空范围内的司机集合和乘客集合进行价值匹配和路径规划来共享交通资源，在缓解交通拥堵、减少碳排放和提高出行效率方面发挥着非常积极的作用。为使司机利润最大化和与乘客匹配价值达到最大，车辆共乘研究在进行司机和乘客匹配时考虑以下目标之一：(1)最大化乘客数量；(2)最小化司机的总行驶距离或行驶时间；(3)最小化总的绕行距离。车辆共乘问题一般采用两步方式解决，首先建立该问题的数学模型，然后根据模型特性选择最优化或近似算法进行求解。即时车辆共乘需及时处理乘客订单信息，避免乘客等待时间过长，因此需要匹配算法在极短的时间内对大量司机集合和乘客集合进行匹配。在现实情况中，处理车辆共乘过程中的建模和解决大规模实时数据面临着以下挑战：(1)现实匹配方案的评估方法；(2)动态时间切片分割策略；(3)司乘对基于利润的自适应阈值；(4)求解大规模实时数据的匹配和路径规划算法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于动态时间切片和热度迁移的即时车辆共乘匹配方法，实现车辆共乘服务中司机和乘客的匹配。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：基于动态时间切片和热度迁移的即时车辆共乘匹配方法，包括以下步骤：

步骤1：使用共乘距离比率来评价司机和乘客的匹配价值，并定义司机和乘客匹配的约束条件；

步骤1.1：计算司机和乘客的共乘距离比率和对应的目标函数；

在路网Gra＝U,E中，每个节点u∈U，每条边e∈E，对于任意司乘对d,r，其中每个司机每个乘客共乘距离为司机行驶总距离为因此得出司机和乘客的共乘距离比率η_d,r和目标函数S如下公式如下：