Como consultor de tecnologia a trabalhar na Quiki, estou entusiasmado por partilhar informações sobre um dos componentes mais cruciais da nossa plataforma: o algoritmo avançado de correspondência de viagens. Este sistema sofisticado foi concebido para resolver problemas complexos de encaminhamento de múltiplos veículos e múltiplos pedidos em tempo real, garantindo experiências de partilha de boleias eficientes e otimizadas.
O Desafio: Encaminhamento de Múltiplos Veículos e Múltiplos Pedidos#
O nosso algoritmo aborda três principais desafios de partilha de boleias:
- Calcular uma atribuição ótima de múltiplos pedidos de viagem a múltiplos veículos com capacidades definidas.
- Permitir a operação contínua e a atribuição de pedidos recebidos a uma frota de veículos.
- Possibilitar o reequilíbrio da frota de veículos para atender à procura de forma eficiente.
Componentes-Chave do Algoritmo#
1. Gráfico de Pedido-Veículo (RV) em Pares#
O primeiro passo envolve o cálculo de:
- Quais pedidos podem ser combinados, considerando tanto a origem como o destino.
- Quais veículos podem atender quais pedidos individualmente, dados os seus passageiros atuais.
2. Gráfico de Pedido-Viagem-Veículo (RTV)#
Este passo explora o gráfico RV para encontrar “viagens” - grupos de pedidos que podem ser combinados e recolhidos por um veículo satisfazendo todas as restrições. Um único pedido pode fazer parte de várias viagens potenciais, e uma viagem pode ter múltiplos veículos candidatos.
3. Atribuição Ótima#
O passo final calcula a atribuição ótima de viagens a veículos, convertida num Programa Linear Inteiro (ILP) e resolvida incrementalmente.
O Modelo Matemático#
O nosso algoritmo utiliza um modelo matemático sofisticado para representar o problema de partilha de boleias:
- Pedidos (R): Cada pedido r é definido pela origem (o_r), destino (d_r), hora do pedido (t_r^r) e hora limite aceitável de recolha (t_r^pl).
- Veículos (V): Cada veículo v é caracterizado pela sua posição atual (q_v), hora atual (t_v) e passageiros atuais (P_v).
- Restrições (Z): Incluem tempo máximo de espera, atraso máximo de viagem e capacidade do veículo.
Processo de Otimização#
Função de Custo: Minimizamos uma função de custo C(Σ) que considera os atrasos de viagem para todos os passageiros e pedidos atribuídos, mais uma penalização para pedidos não atribuídos.
Satisfação de Restrições: O algoritmo garante que todas as restrições são cumpridas, incluindo tempos máximos de espera, atrasos de viagem e capacidades dos veículos.
Otimização Incremental: Dada a natureza NP-difícil do problema, usamos uma abordagem incremental para encontrar soluções sub-ótimas rapidamente, que podem ser melhoradas ao longo do tempo.
Funcionalidades Avançadas#
Operação Contínua: O algoritmo pode lidar com novos pedidos recebidos em tempo real, atualizando continuamente as atribuições.
Reequilíbrio da Frota: Implementámos um sistema para reequilibrar veículos inativos para áreas com pedidos ignorados, minimizando os tempos de espera globais.
Escalabilidade: A nossa abordagem foi concebida para escalar eficientemente com o aumento do número de veículos e pedidos.
Impacto no Mundo Real#
Este algoritmo avançado permite à Quiki:
- Maximizar a utilização dos veículos e reduzir viagens vazias.
- Minimizar os tempos de espera dos passageiros e atrasos nas viagens.
- Adaptar-se rapidamente a padrões de procura em mudança em tempo real.
- Fornecer um serviço de partilha de boleias mais eficiente e económico.
Desenvolvimentos Futuros#
À medida que continuamos a refinar o nosso algoritmo, estamos a explorar várias vias emocionantes:
- Integração de Aprendizagem Automática: Incorporar modelos preditivos para antecipar padrões de procura.
- Preços Dinâmicos: Implementar modelos de preços variáveis baseados na oferta e procura em tempo real.
- Integração Multimodal: Expandir o algoritmo para incorporar outros modos de transporte para soluções de mobilidade urbana verdadeiramente integradas.
O sofisticado algoritmo de correspondência de viagens no coração da Quiki é mais do que apenas uma maravilha técnica; é a chave para desbloquear um transporte urbano mais eficiente, sustentável e amigável para o utilizador. Enquanto nos preparamos para o lançamento da Quiki, estamos entusiasmados para ver como esta tecnologia irá transformar a forma como as pessoas se movem nas cidades.
Fiquem atentos para mais atualizações à medida que continuamos a inovar e a ultrapassar os limites do que é possível na tecnologia de partilha de boleias!