CN111680860B - 一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法，通过提出确定性的交叉匹配方法，使时空众包任务能够跨平台分配，不仅降低了平台时间和费用成本，同时有效地提高了时空众包任务的接单率，从而提高了用户满意度。

Description

一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法

技术领域

本发明属于时空大数据处理技术领域，具体涉及一种时空众包平台中确定 性交叉在线匹配方法。

背景技术

随着智能手机和5G等移动通信技术的发展，时空众包平台在人们的日常生 活中显示出不可替代的作用。时空众包是指用户通过互联网发布任务，平台将 任务分配给众包资源，众包资源在现实世界中移动到指定的位置来完成任务， 众包资源包括如快递员、配送员、配送车等。大多数用户的手机上都有几个时 空众包平台，例如智能交通(“滴滴”等)、食品配送(“美团外卖”等)和快递 (“顺丰速运”等)。这些平台为用户提供了便捷的服务，也为人群提供了经济 效益。

在上述时空众包平台中，用户的任务和闲置的众包资源都是实时出现的， 时空众包平台需要快速地响应用户的发出的任务，并且能够根据用户的满意度 和自身的利益来指派众包资源为实时任务提供服务。设计先进的任务分配有助 于提高这些平台的服务质量，提高它们的收益，改善它们的用户体验。现有解 决方案往往通过减少众包资源的总移动距离、缩短用户等待时间或者使平台的 总收入最大化作为提高满意度的目标。

现有时空众包平台的众包资源只服务自身平台的订单。然而，在现实世界 中，由于用户和众包资源的地理分布是不均匀的，单一平台上的服务可能会由 于时间和金钱上的高成本而导致拒绝请求。以滴滴平台为例，如果附近没有闲 置的司机以为用户提供服务，用户的订单将很长时间无法被接单。目前，滴滴 通过根据用户对服务成本和等待时间的偏好有条件地提供服务来解决这个问题。 例如，平台会询问用户是否希望等待更长的时间，直到出现任何可用的工作线 程并可以为其提供服务。或者，期望用户在响应请求之前等待约1分23秒，“1'23” 是请求的响应时间，而不是用户的等待时间，这意味着，在“1'23”之后，该平台 开始搜索司机以服务于该用户。再或者，如果用户愿意支付更高的价格，平台会从另一个地方调度司机进行服务。显然，所有的解决方案都不可避免地会降 低用户的满意度，导致用户在平台上的流失。

综上所述，由于时空众包平台的用户和众包资源存在地理分布不均匀的情 况，因此，现有技术中的仅采用单一平台提供服务的方式可能会产生由于时间 和费用的成本过高而导致的拒绝服务的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法， 能够实现不同时空众包平台之间的时空众包任务分配。

本发明提供了一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法，包括以下步 骤：

步骤1、根据待分配众包任务属性在己方平台上查找能够完成所述待分配众 包任务的众包资源，如果存在，则分配所述待分配众包任务；如果不存在，则 执行步骤2；

步骤2、通过与第三方平台的仿真平台之间的交互，计算得到向所述第三方 平台支付的服务费v′_r；

步骤3、使用v′_r向所述第三方平台发布所述待分配众包任务，如果存在能够 完成所述待分配众包任务的众包资源，则分配所述待分配众包任务；否则，拒 绝所述待分配众包任务。

进一步地，所述步骤2中计算得到向所述第三方平台支付的服务费v′_r，具 体包括如下步骤：

步骤2.1、所述待分配众包任务的收益为v_r、向第三方平台支付的服务费为 v′_r、最大迭代次数为n_s，其中，

且0<ξ<1、0<η<1，初始化 v′_r＝0，初始化n＝0，其中，ξ和η为控制估价采样准确性的参数；

步骤2.2、当n≤n_s，令v_l＝0,v_h＝v_r,

其中，v_l为所述收益的 最小值，v_h为所述收益的最大值，v_m为所述收益的中间值；否则，执行步骤2.8；

步骤2.3、以v_r作为所述服务费，在所述第三方平台的仿真平台上查找能够 完成所述待分配众包任务的众包资源，如果存在，则执行步骤2.4；否则，将 (v′_r+(1+ξ)v_r)的值赋给v′_r，n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.4、当(v_m-v_l)≤ξv_r时，则执行步骤2.7；否则执行步骤2.5；

步骤2.5、以v_m作为所述服务费，在所述第三方平台的仿真平台上查找能够 完成所述待分配众包任务的众包资源，如果存在，则令v_h＝v_m；否则，令v_l＝v_m；

步骤2.6、令

执行步骤2.4；

步骤2.7、将v′_r+v_l的值赋给v′_r，且n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.8、将v′_r/n_s的值赋给v′_r。

有益效果：

1、本发明通过提出确定性的交叉匹配方法，使时空众包任务能够跨平台分 配，不仅降低了平台时间和费用成本，同时有效地提高了时空众包任务的接单 率，从而提高了用户满意度；

2、本发明通过提出的最小估价方法，能够估算出将任务分配给第三方平台 的最小成本，有效提高了估计的效率，节省了任务分配的时间，进一步提高了 用户满意度。

附图说明

图1为本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法的流程 图。

图2为本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法的最小 服务费用估计流程图。

图3(a)为现有时空众包任务分配过程中乘客和司机位置的示意图。

图3(b)为现有时空众包任务分配过程的分配结果示意图。

图4(a)为本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法的 乘客和司机位置的示意图。

图4(b)为本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法的 分配结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法，其基本思想 是：当新的任务到达时，平台首先调度己方众包资源进行服务，如果己方众包 资源无法提供服务，那么估计出分配给第三方的服务费，将任务外包给第三方 平台完成，任务完成后己方平台和第三方平台分配该任务的收益。

为描述方便，本发明定义如下相关概念：

众包任务r(本发明中简称为“任务”)：表示为r＝<t_r,l_r,v_r>，其中，t_r为 任务发布到平台的时间，l_r为任务产生的位置(例如，乘客的上车地点)，v_r为 任务为平台带来的收益。当任务被发布到平台时，平台需要立即决定是接受任 务并分配众包资源完成服务还是拒绝该任务。

己方平台众包资源w_in(本发明中简称为“己方资源”)：表示为

其中，

为己方资源能够服务任务的初始时间，

为己 方资源的位置，

为己方资源能够服务的半径。己方资源可以服务在

时 刻之后发布的且距离在

范围之内的任务。

第三方平台众包资源w_out(本发明中简称为“第三方资源”)：表示为

其中，

为第三方资源能够服务任务的初始 时间，

为第三方资源的位置，

为第三方资源能够服务的半径。第三 方资源能够服务在

时刻之后发布的且距离在

范围之内的任务。

第三方接受率：对于服务费为v′_r的任务，对于第三方资源w_out，其具有N个 历史任务，每个历史任务的服务费为v，那么第三方资源w_out以v′_r价格接受任务 的概率表示为：

其中，N(v≤v′_r)为w_out的历史任务中价格小于等于v′_r的数量。

例如，若某个第三方资源的历史任务的服务费为{10,15,20,30,30}，当待分 配任务的服务费v′_r为20时，该第三方资源的第三方接受率即为0.6。

平台收益：当任务r由己方资源完成时，那么平台的收益为v_r；当任务r由 第三方资源完成时，平台需要向第三方平台支付服务费v′_r(0<v′_r≤v_r)，则 平台的收益是v_r-v′_r。

交叉匹配问题：对于实时到达的任务r、己方资源w_in和第三方资源w_out， 交叉匹配问题即为通过将任务分配给己方或第三方资源以使平台收益最大化， 同时满足以下约束：

时间约束，众包资源只能服务其初始时间之后发布的任务；

1对1约束：一个众包资源一次只能服务一个任务，一个任务只能被一个众 包资源所服务；

不可变约束：一旦众包资源被分配了任务，这个分配在任务完成前是不可 更改的；

范围约束：众包资源只能服务其服务半径内的任务。

下面以智能出行为例，结合上述定义对时空众包平台的实际运营过程进行 说明，如图3所示，其中，图3(a)显示了5位乘客(即出行订单)和5位司 机(即众包资源)的位置，每个以众包资源为中心的圆圈显示了其服务范围， 所有浅色的乘客和众包资源属于同一个平台A，而所有深色的乘客和众包资源 则属于第三方平台B。表1列出了每个订单的收益，该收益值是指每个用户在完 成其订单时应支付的金额。表2显示了每个众包资源和订单的到达顺序，即用 户发出订单的时间和众包资源可以提供服务的时间。当用户发出订单时，平台 需要快速的为其分配司机或因无法提供服务而拒绝该订单，而且每个司机只能 服务其出现时间之后的订单。以现有技术中的最大化收益为目标的分配方法为 例，在这种情况下，平台A仅可以服务3个请求，平台A的最优收益为9+6+3＝18， 如图3(b)所示。

任务	r<sub>1</sub>	r<sub>2</sub>	r<sub>3</sub>	r<sub>4</sub>	r<sub>5</sub>
						收益	4	9	6	3	4

表1订单的收益

时间

t<sub>1</sub>

t<sub>2</sub>

t<sub>3</sub>

t<sub>4</sub>

t<sub>5</sub>

t<sub>6</sub>

t<sub>7</sub>

t<sub>8</sub>

t<sub>9</sub>

t<sub>10</sub>

到达顺序

w<sub>1</sub>

w<sub>2</sub>

r<sub>1</sub>

w<sub>3</sub>

r<sub>2</sub>

r<sub>3</sub>

w<sub>4</sub>

r<sub>3</sub>

w<sub>5</sub>

r<sub>5</sub>

表2订单和众包资源的到达顺序

本发明提供的一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法，如图1所示， 主要包括以下步骤：

步骤1、根据待分配任务r的属性<t_r,l_r,v_r>，在己方平台上查找能够完 成该任务的众包资源，如果存在，则采用现有方法在约束限定内分配该任务； 如果不存在，则执行步骤2；

具体分配过程为，查找服务半径覆盖l_r的己方资源，如果存在多个可用的己 方资源，则调度最近的一个己方资源来服务该任务。任务被分配之后，该己方 资源将不会被分配其他任务，此时，平台收益为v_r。

例如，如图4(a)所示，当r₁到达时，w₁处于服务范围之内，所以将r₁分 配给w₁；当r₂到达时，w₂处于服务范围之内，所以将r₂分配给w₂；当r₄到达 时，w₄可以服务，所以将r₄分配给w₄。

步骤2、通过与第三方平台的仿真平台之间的交互，计算得到向第三方平台 支付的服务费v′_r。

为了得到第三方服务费可能的最小值，并提高估计的效率，本发明提出了 最小估价方法以实现第三方服务费的估计，具体估计过程包括以下步骤：

步骤2.1、待分配众包任务的收益为v_r、向第三方平台支付的服务费为v′_r、 迭代次数为n且n≤n_s，其中，

且0<ξ<1、0<η<1，令v′_r＝0、 n＝0，其中，ξ和η为控制估价采样准确性的参数，n_s为最大迭代次数；

步骤2.2、当n≤n_s，令v_l＝0,v_h＝v_r,

其中，v_l为收益的最小 值、v_h为收益的最大值、v_m为收益的中间值；否则，执行步骤2.8；

步骤2.3、以v_r作为服务费，在第三方平台的仿真平台上查找能够完成待分 配众包任务的第三方资源，如果存在，则执行步骤2.4；否则，令v′_r＝v′_r+ (1+ξ)v_r，n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.4、当v_m-v_l≤ξv_r时，则执行步骤2.7；否则执行步骤2.5；

步骤2.5、以v_m作为服务费，在第三方平台的仿真平台上查找能够完成待分 配众包任务的第三方资源，如果存在，则令v_h＝v_m；否则，令v_l＝v_m；

通过与第三方平台签订信息共享协议，该仿真平台能够获取第三方平台的 实时数据以实现对第三方平台的仿真，通过与仿真平台的交互完成服务费的估 计；

步骤2.6、令

执行步骤2.4；

步骤2.7、令v′_r＝v′_r+v_l，且n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.8、令v′_r＝v′_r/n_s。

步骤3、使用步骤2中得到的v′_r向第三方平台发布待分配众包任务，如果存 在能够完成待分配众包任务的第三方资源，则分配待分配众包任务；否则，拒 绝该待分配众包任务。

具体过程为：首先，查找服务半径覆盖待分配众包任务的l_r的第三方资源， 然后，以v′_r的价格将待分配众包任务发布给查找到的第三方资源，如果存在多 个接受的第三方资源，则调度最近的一个第三方资源来服务任务。任务被分配 之后，该第三方资源将不会被分配其他任务，并且平台获得收益v_r-v′_r，第三方 平台获益v′_r。

为了能够更清楚的说明本发明所提出的方法的分配过程与现有技术的区别， 还以图3(a)中的智能出行为例进行说明，当平台A附近没有可用的己方资源 来满足出现的请求时，第三方平台B可能正好有未占用的可用第三方资源，这 通常发生在为相同请求提供相同服务的不同应用程序之间。按照图3(a)中的 例子，如果平台A从第三方平台B借用w3和w5，即，当r₃到达时，没有己方 资源可以服务，假设采用估价方法得到的v′_r是2，并且w₃可以接受，那么则将r₃分 配给w₃；当r₅到达时，没有己方资源可以服务，假设采用估价方法得到的v′_r是3， 并且w₅可以接受，那么将r₅分配给w₅。那么，采用本发明提供的方法的新的匹 配结果将如图4(b)所示，即在这种情况下，平台A可以满足5个请求。假设 来自第三方平台B的第三方资源将从平台A收到其已完成请求的总付款的50％， 则平台A的新收入则为4+9+6×50％+3+4×50％＝21。由此可见，跨平台合作有 助于实现平台间的双赢。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种时空众包平台中确定性交叉在线匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据待分配众包任务属性在己方平台上查找能够完成所述待分配众包任务的众包资源，如果存在，则分配所述待分配众包任务；如果不存在，则执行步骤2；

步骤2、通过与第三方平台的仿真平台之间的交互，计算得到向所述第三方平台支付的服务费v′_r；

步骤3、使用v′_r向所述第三方平台发布所述待分配众包任务，如果存在能够完成所述待分配众包任务的众包资源，则分配所述待分配众包任务；否则，拒绝所述待分配众包任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中计算得到向所述第三方平台支付的服务费v′_r，具体包括如下步骤：

步骤2.1、所述待分配众包任务的收益为v_r、向第三方平台支付的服务费为v′_r、最大迭代次数为n_s，其中，

且0<ξ<1、0<η<1，初始化v′_r＝0，初始化n＝0，其中，ξ和η为控制估价采样准确性的参数；

步骤2.2、当n≤n_s，令v_l＝0,v_h＝v_r,

其中，v_l为所述收益的最小值，v_h为所述收益的最大值，v_m为所述收益的中间值；否则，执行步骤2.8；

步骤2.3、以v_r作为所述服务费，在所述第三方平台的仿真平台上查找能够完成所述待分配众包任务的众包资源，如果存在，则执行步骤2.4；否则，将(v′_r+(1+ξ)v_r)的值赋给v′_r，n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.4、当(v_m-v_l)≤ξv_r时，则执行步骤2.7；否则执行步骤2.5；

步骤2.5、以v_m作为所述服务费，在所述第三方平台的仿真平台上查找能够完成所述待分配众包任务的众包资源，如果存在，则令v_h＝v_m；否则，令v_l＝v_m；

步骤2.6、令

执行步骤2.4；

步骤2.7、将v′_r+v_l的值赋给v′_r，且n自加1，执行步骤2.2；

步骤2.8、将v′_r/n_s的值赋给v′_r。

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