TW201535300A

TW201535300A - 解決共乘配對問題的方法及其共乘伺服器

Info

Publication number: TW201535300A
Application number: TW103112841A
Authority: TW
Inventors: Shih-Chia Huang; Ming-Kai Jiau
Original assignee: Univ Nat Taipei Technology
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-09-16
Also published as: US9074904B1

Abstract

一種解決共乘配對問題的方法及其共乘伺服器，所述方法的步驟包括：根據從多個乘客和駕駛員接收的多個共乘請求產生共乘族群；對每一區段執行繞徑程序，以使每一區段的區段適應值最大；執行計算程序，以計算共乘配對結果的適應值；執行分類程序，以將共乘配對結果分類為第一結果和第二結果；執行第一更新程序，以根據第一結果來更新第二結果；執行修改程序，以透過交換更新後的第二結果中的兩個槽來修改更新後的第二結果；以及執行第二更新程序，以根據第一結果和修改後的第二結果來更新共乘族群。

Description

解決共乘配對問題的方法及其共乘伺服器

本發明是有關於一種解決共乘配對問題的方法及其共乘伺服器。

由於近年來經濟發展導致工業化和城市化，道路上車輛數量迅速提高，使得世界各地大城市中的交通壅塞問題日益嚴重。嚴重的交通壅塞造成各種負面影響，包括空氣污染、時間損失、燃料消耗等等。雖然大眾運輸系統可以減少交通壅塞，但其靈活性、舒適性和自由度不及私人車輛。由於這個原因，私人車輛是通勤方式中的主流。然而，由於這些私人車輛經常只有一或兩個人搭乘，尚有許多空座位。舉例來說，在英國的每台車輛裡平均僅有1.5人，很明顯需要相當大的努力來解決上述問題。

共乘是一種基於分享車輛的空座位的方法，並且是最有效的解決交通壅塞的方案之一。司機與一個或多個有著相近的目的地的額外乘客分享汽車。如此一來，藉由降低這些汽車的空位，實質上增加汽車的使用效率。可用較少的車輛，運送相同數量的人的前往他們的目的地，使道路上汽車數量顯著地下降。共乘的其他優點還包括分攤行程成本，減少能源消耗，並降低汽車排放量等等。

在共乘服務上，許多系統已經被提出，根據它們的特徵大致可分為兩類。第一類以網站為基礎，將共乘訊息廣播至社群網路平台。這些類型的社群網路平台提供一個介面給尋找共乘的乘客和提供車輛的司機。共乘使用者可以搜尋所有的共乘計畫，並與他們有興趣的計畫提供者接觸。然而，這些以網站為基礎的共乘系統缺乏地理資訊系統(Geographic Information System，GIS)的輔助，因此不能有效地處理即時的共乘操作請求。第二類不僅提供以網站為基礎的共乘服務，還利用了數位GIS來配對。例如，一些共乘平台的使用者可以透過以地圖為基礎的介面，輕鬆地提出自己的共乘需求。此外，一些共乘平台還提供以GIS為基礎的繞徑服務。然而，這種系統在即時場景的應用性有限，因為這些系統無法支援使用全球定位系統(Global Positioning System，GPS)的手持導航裝置，該裝置提供共乘使用者當前位置的訊息。

眾多共乘系統已被提出以解決交通壅塞問題。一些以網站為基礎的系統提供基本的共乘功能，例如在指定的日期和時間發送共乘請求，然後尋找合適的共乘夥伴。此外，一些共乘系統整合數位GIS地圖以提供準確的地理訊息給尋求共乘夥伴的人。然而，這些傳統的共乘系統，對需要及時共乘配對服務的使用者而言非常不方便且效率很低。此外，當共乘使用者數量增加時，將使可能的解決方案的數量增加，導致複雜性迅速增加。因此，如何在合理的時間找到解決辦法變成一個非常重要的問題。

此外，雖然有用來解決貨物配送路徑問題的一些演算法，但這些演算法不能直接應用於解決共乘問題。舉例而言，出發點和最後一個目的地相同的貨物配送路徑問題，就顯然與一般共乘情況不同。此外，司機遞送貨物的時間表通常是固定的，所以該解決貨物配送路線問題的演算法可能不能用於處理即時共乘問題。

因此，本發明針對使用一種可以解決共乘配對問題的方法和共乘伺服器，可以有效地將想使用共乘服務的乘客與司機配對。

本發明提供一種用於解決共乘配對問題的方法，適用於共乘伺服器。該方法包括以下步驟：根據從乘客和司機傳接收的多個共乘請求產生共乘族群，其中共乘族群包括多個共乘配對結果，每一個共乘配對結果包括對應司機的多個區段，以及每一個區段包括對應乘客的多個槽；對每一個區段執行繞徑程序，使每一個區段適應值最大；執行計算程序，計算共乘配對結果的適應值；執行分類程序，將共乘配對結果分類為第一結果和第二結果，其中第一結果的適應值大於第二結果的適應值；執行第一更新程序，根據第一結果更新第二結果；執行修改程序，透過交換更新後的第二結果中的兩個槽，修改更新後的第二結果，其中兩個交換的槽對應不同的區段；以及執行第二更新程序，根據第一結果和修改後的第二結果來更新共乘族群。

在本發明的一實施例中，在執行修改程序的步驟之後，更包括：執行取代程序以使用未分配的乘客來取代第一結果以及修改後的第二結果中重複的槽。

在本發明的一實施例中，在執行修改程序的步驟之後，更包括：依序重複繞徑程序、計算程序、分類程序、第一更新程序、修改程序、取代程序和第二更新程序，直到對應於更新後的共乘族群的最大適應值收斂。

在本發明的一實施例中，執行繞徑程序的步驟包括：尋找接送對應於每一區段的乘客的最短路徑。

在本發明的一實施例中，執行計算程序的步驟包括：對於共乘配對結果的其中之一，加總包括在共乘配對結果的其中之一的每一區段的區段適應值。

在本發明的一實施例中，執行分類程序的步驟包括：表徵共乘配對結果中具有較高適應值的預設數量個共乘配對結果為第一結果；以及表徵未被表徵為第一結果的共乘配對結果為第二結果。

在本發明的一實施例中，執行該第一更新程序的步驟包括：從第二結果選擇一個未更新的第二結果；從第一結果隨機選擇一個特定第一結果；比較包括在未更新的第二結果中每一區段的區段適應值與包括在特定第一結果中對應每一區段的區段適應值；以及如果未更新的第二結果中包括的第一區段的區段適應值小於特定第一結果包括的第二區段對應第一結果的區段適應值，則以第二區段取代第一區段。

本發明提供一種共乘伺服器，包括通訊單元、儲存單元、處理單元。通訊單元經配置以從多個乘客和多個司機的接收多個共乘請求。儲存單元經配置以儲存多個模組。處理單元耦接至通訊單元和儲存單元，並經配置以執行所述多個模組以：根據來自乘客和司機的共乘請求，產生一共乘族群，其中共乘族群包括多個共乘配對結果，每一個共乘配對結果包括對應司機的多個區段，以及每一個區段包括對應乘客的多個槽；對每一個區段執行繞徑程序，使得每一個區段的區段適應值最大；執行計算程序，計算每一個共乘配對結果的適應值；執行分類程序以對共乘配對結果分類為多個第一結果和多個第二結果，其中每一個第一結果的適應值大於每一個第二結果的適應值；執行第一更新程序，根據第一結果更新每一個第二結果；執行修改程序，透過交換每一個更新後的第二結果中的兩個槽，修改每一個更新後的第二結果，其兩個交換的槽對應不同的區段；以及執行第二更新程序，根據第一結果和修改後的第二結果來更新共乘族群。

在本發明的一實施例中，處理單元更經配置以執行取代程序以使用未分配的乘客來取代第一結果以及修改後的第二結果中重複的槽。

在本發明的一實施例中，處理單元更經配置以依序重複繞徑程序、計算程序、分類程序、第一更新程序、修改程序、取代程序和第二更新程序，直到對應於更新後的共乘族群的最大適應值收斂。

在本發明的一個實施例，處理單元經配置以尋找接送對應於每一區段的乘客的最短路徑。

在本發明中，對共乘配對結果的其中一個，處理單元經配置以加總包括在共乘配對結果的其中一個的每一個區段的區段適應值。

在本發明的一實施例中，處理單元經配置以表徵共乘配對結果中具有較高適應值的預設數量個共乘配對結果為第一結果，以及表徵未被表徵為第一結果的共乘配對結果為第二結果。

在本發明的一實施例中，處理單元經配置以從第二結果選擇一個未更新的第二結果；從第一結果隨機選擇一個特定第一結果；比較包括在未更新的該第二結果中每一個區段的區段適應值與包括在特定第一結果中對應每一個區段的區段適應值；以及如果未更新的第二結果中包括的第一區段的區段適應值小於特定第一結果包括的第二區段對應第一結果的區段適應值，則以第二區段取代第一區段。

基於上述，本發明的實施例提供一種解決共乘配對問題的方法及共乘伺服器。在本發明中提出的方法可以在合理的時間內，找到接近最佳的共乘配對結果，使該方法適用於即時共乘服務。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧共乘系統

110‧‧‧共乘伺服器

112‧‧‧通訊單元

114‧‧‧儲存單元

116‧‧‧處理單元

120‧‧‧開放式GIS供應商

130‧‧‧行動通訊網路

140‧‧‧GPS衛星

150‧‧‧交通監視器

160‧‧‧交易服務銀行

170‧‧‧名譽資料供應商

300‧‧‧共乘配對結果

DN0~DN6‧‧‧目的地群組

D1~Dm‧‧‧司機

FR、FR_1~FR_en‧‧‧第一結果

P1~Pk‧‧‧乘客

SL1~SL5‧‧‧槽

S1~Sm‧‧‧區段

SS1~SS6‧‧‧特定槽

SG1~SG4、SG1'~SG4'‧‧‧區段

S210~S270‧‧‧步驟

ST0~ST6‧‧‧階段

SR‧‧‧第二結果

SR'‧‧‧更新後的第二結果

SR"‧‧‧修改後的第二結果

SR_(en+1)~SR_ps‧‧‧第二結果

LN0~LN6‧‧‧所在位置群組

圖1為依據本發明一示範性實施例繪示的共乘系統示意圖。

圖2為依據本發明一示範性實施例繪示的用於解決共乘配對問題之方法流程圖。

圖3A為依據本發明一示範性實施例繪示的共乘配對結果示意圖。

圖3B是依據圖3A繪示的共乘配對結果的細部圖示。

圖4為依據本發明一示範性實施例繪示的繞徑程序的示意圖。

圖5為依據本發明一示範性實施例繪示的分類程序示意圖。

圖6為依據本發明一示範性實施例繪示的對未更新的第二結果之執行第一更新程序的示意圖。

圖7為根據圖6繪示的修改程序示意圖。

下文將參考附圖來更加全面地描述本發明的一些實施例，附圖中示出了本申請案的一些實施例，但非所有實施例。實際上，本申請案的各項實施例可以按照許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文所提出的實施例；相反，提供這些實施例的目的是使本發明滿足適用的法律要求。通篇中，相同參考標號代表相同元件。

圖1為依據本發明一示範性實施例繪示的共乘系統示意圖。在本實施例中，共乘系統100可包括共乘伺服器110、開放式GIS供應商120、行動通訊網路130、GPS衛星140、交通監視器(traffic monitor)150、交易服務銀行(transaction service banker)160、名譽資料供應商(reputation data provider)170、乘客P1~Pk以及司機D1~Dm(k和m為正整數)。

共乘伺服器110可包括通訊單元112、儲存單元114和處理單元116。通訊單元112可經配置以連接到行動通訊網路130。舉例而言，通訊單元112建立與電信站的連接以將共乘伺服器110連接到網路。行動通訊網路130可以是基於2G、3G、3.5G、4G或類似者的行動通訊科技的網路。舉例來說，行動通訊網路130可基於通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)、分碼多工存取(Code Division Multiple Access，CDMA)、高速下行鏈路封包存取(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)或是其他類似的行動網路科技而組態。在本實施例中，通訊單元112不限於採用特定的行動網路科技。

儲存單元114可以是固定式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、移動式RAM、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash Memory)、硬碟或是其他相似裝置的其中之一或其組合。儲存單元114可儲存可由處理單元116執行的多個模組。這些模組可載入至處理單元116以執行解決共乘配對問題的方法。

處理單元116為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、一般用途或特定用途的可程式化微處理器、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或是其他類似裝置的其中之一或其組合。處理單元116耦接通訊單元112以及儲存單元114。處理單元116可存取及執行儲存於儲存單元114中的模組，以執行本發明提出的解決共乘配對問題的方法，其將在以下篇幅中介紹。

當乘客P1~Pk欲請求共乘伺服器110所提供的共乘服務時，乘客P1~Pk可操作安裝在智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)或其他類似的電子裝置中的共乘應用程式，以透過行動通訊網路130發送共乘請求至共乘伺服器110。另一方面，當司機D1~Dm(繪示為車輛)欲接送乘客(亦即，分享或提供座位給乘客)時，司機D1~Dm亦可操作前述的共乘應用程式以透過行動通訊網路130發送共乘請求至共乘伺服器110。

如圖1所示，共乘伺服器110可連接至交通監視器150、交易服務銀行160以及名譽資料供應商170。

共乘伺服器110可取得由交通監視器150所監視的即時交通或是道路情況，並據以調整指派給要求共乘服務的司機的路線，以避免例如交通壅塞等情形。

交易服務銀行160可用於向使用共乘服務的乘客收取費用，或是付款給接送乘客的司機。

名譽資料供應商170可包括一些社交網路伺服器，因此名譽資料供應商170可提供使用者(例如是乘客或是司機)的個人資訊，例如聯絡人數量或是張貼過的文章。有了使用者的個人資訊之後，共乘伺服器110可評估此使用者。具體而言，共乘伺服器110可同時考量例如使用者的聯絡人數量及張貼過的文章，並據以轉換為使用者的信用分數(credit score)。在一些實施例中，共乘伺服器110可適應性地調整使用者的信用分數。舉例而言，若使用者很準時的話，共乘伺服器110可增加使用者的信用分數。另一方面，若使用者不準時的話，共乘伺服器110可減少使用者的信用分數。

上述各個共乘系統100中的實體可透過對應的應用程式介面(application interfaces，API)(如圖1所示)來互相溝通。

在一實施例中，欲要求共乘服務的乘客可在共乘伺服器110上註冊，而共乘伺服器110可指派乘客身分(passenger identification)予這些乘客。同樣地，欲分享座位的司機亦可在共乘伺服器110上註冊，而共乘伺服器110可指派司機身分(driver identification)予這些司機。

為了便於提供共乘服務，共乘請求可包括多個資訊欄位，例如請求服務使用者的類別、使用者身分、使用者目前所在地、使用者的目的地以及使用者所要求的座位數。具體而言，請求服務使用者的類別可用於說明請求共乘服務的使用者為乘客或是司機。使用者身分可以是要求共乘服務的使用者的乘客身分或是司機身分。

在一些實施例中，使用者(例如，乘客或是司機)可使用前述的電子裝置來從GPS衛星140取得其目前所在位置(或座標)，並接著在發送共乘請求時轉發其目前所在位置(即，先前提及的「使用者目前所在位置」的資訊欄位)至共乘伺服器110。此外，使用者可存取開放式GIS供應商120提供的地圖(例如是線上地圖)，並標明其目的地，而此資訊可採用前述的「使用者的目的地」欄位轉發至共乘伺服器110。若使用者為乘客的話，則「使用者所要求的座位數」可以是使用者需要的座位數，而若使用者為司機的話，則「使用者所要求的座位數」可以是使用者提供的座位數。

在一實施例中，共乘請求中的資訊欄位可採用在所述共乘應用程式的使用者介面中顯示對應欄位的方式來實現，以便於使用者進行輸入。在此情況下，共乘應用程式可將使用者輸入的資訊整合為共乘請求，並據以轉發至共乘伺服器110。

在接收來自各個乘客及司機的共乘請求之後，本實施例的共乘伺服器110可執行以下的解決共乘配對問題方法，以有效地配對乘客及司機，使得對應於各個司機的區段適應值(segment fitness value)為最大。在一些實施例中，區段(segment)的區段適應值與區段的行程成本呈現負相關。以下將進行詳細說明。

圖2為依據本發明一示範性實施例繪示的用於解決共乘配對問題方法流程圖。在本實施例中提出的方法可以由圖1所示共乘伺服器110的處理單元116來執行，而圖2的細節將參考圖1來討論。

在步驟S210中，共乘伺服器110的處理單元116可根據從多個乘客和多個司機接收的多個共乘請求產生共乘族群。共乘族群包括多個共乘配對結果，每一個共乘配對結果包括對應司機的多個區段。每一個區段包括多個對應乘客的多個槽(slot)。

請參考圖3A，圖3A為依據本發明一示範性實施例繪示的共乘配對結果示意圖。在本實施例中，在共乘伺服器110的通訊單元112接收從來自例如乘客P1~Pk和司機D1~Dm的共乘請求之後，共乘伺服器110的處理單元116可以根據收到的共乘請求，隨機地分配乘客P1~Pk給司機D1~Dm以產生許多共乘配對結果，例如是共乘配對結果300。共乘配對結果300包括區段S1~Sm，其分別對應司機D1~Dm。如圖3A所示，各區段S1~Sm中包括一些槽，其分別對應於乘客。具體來說，一個區段包括的槽數量表示司機想要提供的座位數。以區段S1為例，區段S1包括槽 SL1~SL3，並且表示司機D1希望提供三個座位。另外，由於槽SL1~SL3分別標記P1、P24和P9，這可以被認為是乘客P1、P24和P9現在分配給司機D1。

在一些實施例中，共乘伺服器110的處理單元116可以透過將不同的共乘配對整合為一組，以產生前述的共乘族群。

在其它實施例中，每個區段可被修改以包括繞徑資訊。請參考圖3B，圖3B是依據圖3A繪示的共乘配對結果的細部圖示。在本實施例中，區段S1可進一步劃分為特定槽SS1~SS6，其對應於司機D1接送乘客P1、P24和P9的順序。詳細地說，p _i表示乘客Pi的當前位置，以及p _i表示乘客Pi的目的地。因此，根據特定槽SS1~SS6的組態，司機D1依序經過乘客P24和P1的當前位置、乘客P24的目的地、乘客P9的當前位置、乘客P9和P1的目的地。從另一觀點來看，共乘伺服器110假設性地安排司機D1依序搭載乘客P24和P1，讓乘客P24下車，搭載乘客P9，讓乘客P9和P1下車。

請再次參考圖2，在步驟S220中，共乘伺服器110的處理單元116可以對各區段執行繞徑程序，使得每一個區段的區段適應值為最大。在一些實施例中，每一個區段的區段適應值可以表徵為對應每個區段乘客的信用分數總和或者其它參數，並不限於此。

在以下實施例中，各區段的區段適應值將在被假設為各區段的繞徑距離的情況下進行討論。具體而言，繞徑距離越短，區段適應值越高，因此行程成本越低。也就是說，共乘伺服器110的處理單元116可找出接送對應於各區段的乘客的最短路徑，此機制將輔以圖4進行說明。

圖4為依據本發明一示範性實施例繪示的繞徑程序的示意圖。在本實施例中將再次以圖3的區段S1為例進行說明。請參考圖4，區段S1的繞徑程序可以劃分為階段ST0~ST6，其分別包括所在位置群組(location group)以及目的地群組(destination group)。以階段ST0為例，階段ST0包括所在位置群組LN0以及目的地群組DN0。所在位置群組包括標示為p ₁ ^L、p ₂₄ ^L和p ₉ ^L的元素，其代表對應於區段S1的司機D1尚未通過乘客P1、P24及P9的任一目前所在位置。目的地群組DN0未包括任何元素，此代表司機D1尚未通過乘客P1、P24及P9的任一目的地。從另一觀點而言，階段ST0可視為是對區段S1執行的繞徑程序的初始階段，其中司機D1尚未接起任一乘客P1、P24及P9。

在階段ST0~ST6中，共乘伺服器110的處理單元116可計算司機D1的目前所在位置以及列於對應階段的乘客P1、P24及P9的目前所在位置之間的距離。同時，共乘伺服器110的處理單元116可計算司機D1的目前所在位置以及列於對應階段的乘客P1、P24及P9的目的地之間的距離。在計算上述距離之後，司機D1可將與司機D1目前所在位置之間具有最短距離的地點設定為接下來要前往的地點。

舉例而言，在階段ST0中，共乘伺服器110的處理單元 116可先取得司機D1的目前所在位置(以下稱「司機所在地」)，並計算司機所在地與p ₁ ^L、p ₂₄ ^L和p ₉ ^L之間的距離。假設司機所在地與p ₂₄ ^L之間的距離最短，共乘伺服器110的處理單元116可將乘客P24的目前所在位置設定為接下來要前往的地點。值得注意的是，在司機D1抵達乘客P24的目前所在位置(即，司機D1接起乘客P24)之後，共乘伺服器110的處理單元116應對應地將司機所在地更新為p ₂₄ ^L。

請接續參照階段ST1，從階段ST1中應可看出所在位置群組LN1包括p ₁ ^L和p ₉ ^L，而目的地群組DN1包括p ₂₄ ^D。也就是說，司機D1尚未經過乘客P1和P9的目前所在位置。然而，由於乘客P24已被接起，因此目的地群組DN1可包括乘客P24的目的地(即，p ₂₄ ^D)。接著，共乘伺服器110的處理單元116可計算司機所在地與p ₁ ^L、p ₉ ^L和p ₂₄ ^D之間的距離。假設司機所在地與p ₁ ^L之間的距離為最短，則共乘伺服器110的處理單元116可將乘客P1的目前所在位置設定為接下來要前往的地點。

請接續參照階段ST2，從階段ST2中應可看出所在位置群組LN2包括p ₉ ^L，而目的地群組DN2包括p ₁ ^D和p ₂₄ ^D。也就是說，司機D1尚未經過乘客P9的目前所在位置。然而，由於乘客P24和P1已被接起，因此目的地群組DN2可包括乘客P24和P1的目的地(即，p ₁ ^D和p ₂₄ ^D)。接著，共乘伺服器110的處理單元116可計算司機所在地與p ₉ ^L、p ₂₄ ^D和p ₁ ^D之間的距離。假設司機所在地與p ₂₄ ^D之間的距離為最短，則共乘伺服器110的處理單元116可將乘客P24的目的地設定為接下來要前往的地點。

由於乘客P24已被接送至其目的地，因此所述繞徑程序不需再考慮乘客P24。因此，階段ST2之後的階段ST3未包括關聯於乘客P24的繞徑資訊。階段ST3~ST6的繞徑程序可參照在階段ST0~ST2中所執行的繞徑程序，在此不再贅述。

在完成區段S1的繞徑程序之後，共乘伺服器110可將關聯於區段S1的總繞徑距離轉換為區段S1的區段適應值。

對於圖3A中的每一個區段而言，共乘伺服器110的處理單元116可以對區段S2~Sm執行類似的繞徑程序，並且相應地推導區段S2~Sm的區段適應值。應當注意的是，由於因為共乘族群包括各種共乘配對結果(其分別具有對應的區段)，共乘伺服器110的處理單元116可以對共乘族群的各種共乘配對結果執行類似的繞徑程序。

再次參考圖2，在步驟S230中，共乘伺服器110的處理單元116可以執行計算程序以計算每個共乘配對結果的適應值。如先前所提及的，每一個共乘配對結果包括了一些區段，對於共乘配對結果的其中之一，共乘伺服器110的處理單元116可透過加總共乘配對結果的所述其中之一所包括的那些區段的區段適應值來計算其適應值。以圖3A所示的共乘配對結果300為例，共乘伺服器110的處理單元116可以加總共乘配對結果300的區段S1~Sm的區段適應值。

在步驟S240中，共乘伺服器110的處理單元116可以執行分類程序以將共乘配對結果分類為多個第一結果和多個第二結果。每一個第一結果的適應值大於每一個第二結果的適應值。具體來說，共乘伺服器110的處理單元116可以根據共乘配對結果的適應值，將共乘配對結果以遞減方式分類。接下來，共乘伺服器110的處理單元116可以將共乘配對結果中具有較高適應值的預設數量個(例如10或其他正整數)共乘配對結果表徵為第一結果，以及將未表徵為第一結果的共乘配對結果表徵為第二結果。

請參考圖5，圖5為依據本發明一示範性實施例繪示的分類程序示意圖。在本實施例中，假設共乘族群包括的共乘配對結果總數為ps以及預設數目為en。

如圖5所示，共乘配對結果是根據其適應值以遞減方式分類。接著，共乘伺服器110的處理單元116可以選擇en個具有較高適應值的共乘配對結果(例如，第1個共乘配對結果至第en個共乘配對結果)，而且將這些共乘配對結果表徵為第一結果FR_1~FR_en。此外，共乘伺服器110的處理單元116可以將未表徵至第一結果的共乘配對結果(例如，第en+1個共乘配對結果至第ps個共乘配對結果)表徵為第二結果SR_(en+1)~SR_ps。

再次參考圖2，在步驟S250中，共乘伺服器110的處理單元116可以執行第一更新程序以根據第一結果來更新每個第二結果。在一實施例中，共乘伺服器110的處理單元116可以從第二結果中選擇一個未更新的第二結果以及從第一結果隨機地選擇一個特定第一結果。具體而言，第一結果被選為特定第一結果的機率和它們的適應值呈正比。也就是說，具有高適應值的第一結果將更有可能被選擇為特定第一結果。

接著，共乘伺服器110的處理單元116可以比較未更新的第二結果中的每一個區段的區段適應值與特定第一結果中對應的區段的區段適應值。如果未更新的第二個結果中包括的區段中的第一區段的區段適應值小於特定第一結果中包括的對應於第一區段的第二區段的區段適應值，則共乘伺服器110的處理單元116可用第二區段取代第一區段。也就是說，如果未更新的第二個結果包括的區段中的第一區段的行程成本，大於特定第一結果包括對應第一區段的第二區段的行程成本，則共乘伺服器110的處理單元116可用第二區段取代第一區段。

參考圖6，圖6為依據本發明一示範性實施例繪示的對未更新的第二結果之一執行第一更新程序的示意圖。在本實施例中，假設第一結果FR經過隨機選擇成為特定第一結果，且第二結果SR是未更新的第二結果其中之一。第一結果FR包括區段SG1~SG4，而區段SG1~SG4的區段適應值分別假設為125、217、182和265。第二結果SR包括區段SG1'~SG4'，區段SG1'~SG4'的區段適應值分別假設為162、141、126和281。根據前述實施例，區段SG1和SG1'對應同一位司機，區段SG2和SG2'對應同一位司機，以此類推。

在本實施例中，共乘伺服器110的處理單元116可比較區段SG1與區段SG1'的區段適應值。此時，由於區段SG1的區段適應值(即，125)小於區段SG1'(即，162)，所以共乘伺服器110的處理單元116可不以區段SG1替換區段SG1'。

共乘伺服器110的處理單元116可接著比較區段SG2和區段SG2'的區段適應值。然而，由於區段SG2的區段適應值(即，217)大於區段SG2'的區段適應值(即，141)，所以共乘伺服器110的處理單元116可用區段SG2取代區段SG2'。

類似地，由於區段SG3的區段適應值(即，182)大於區段SG3'的區段適應值(即，126)，所以共乘伺服器110的處理單元116可用區段SG3取代區段SG3'。同時，由於區段SG4的區段適應值(即，265)小於區段SG4'的區段適應值(即，281)，所以共乘伺服器110的處理單元116可不以區段SG4替換區段SG4'。因此，共乘伺服器110的處理單元116可組合區段SG1'、SG2、SG3和SG4'作為更新後的第二結果SR'。

對於每個第二結果(例如圖5所示的第二結果SR_(en+1)~SR_ps)，共乘伺服器110的處理單元116可執行關於圖6中討論的操作，分別更新第二結果，其細節將不再贅述。

再次參考圖2，在步驟S260中，共乘伺服器110的處理單元116可以執行修改程序以透過交換每個更新後的第二結果中的兩個槽來修改每個更新後的第二結果。所述兩個交換的槽對應到不同的區段。

以圖7為例，圖7為根據圖6繪示的修改程序示意圖。共乘伺服器110的處理單元116可以隨機從更新後的第二結果SR' 選擇其中兩個區段，例如區段SG1'和SG2。接著，共乘伺服器110的處理單元116可以分別挑選區段SG1'和SG2中各一個槽，並交換這兩個被挑選的槽(例如乘客P12和P17的槽)。之後，更新後的第二結果SR'可以被表示成修改後的第二結果SR"。

從另一個角度來看，修改程序可以被視為分別對應區段SG1'和SG2的兩位司機交換了他們的其中一位乘客。

在其他實施例中，共乘伺服器110的處理單元116可以先根據區段適應值將區段分類成第一類和第二類。第一類可包括較低的區段適應值，而第二類可包括較高的區段適應值。共乘伺服器110的處理單元116可從第一類隨機挑選兩個區段，分別挑選兩個區段中各一個槽，並且交換這兩個被挑選的槽。

在一些實施例中，共乘伺服器110還可以執行取代程序以使用未分配的乘客來取代第一結果以及修改後的第二結果中重複的槽。

再次參考圖2，在步驟S270中，共乘伺服器110的處理單元116可以執行第二更新程序以根據第一結果和修改後的第二個結果來更共乘族群。具體而言，共乘伺服器110的處理單元116可以結合第一結果和修改後的第二結果作為更新後的共乘族群。

在一些實施例中，共乘伺服器110的處理單元116可依序重複繞徑程序、計算程序、分類程序、第一更新程序、修改程序、取代程序和第二更新程序，直到對應於更新後的共乘族群的最大適應值收斂。詳細而言，當上述的程序重複執行時，共乘族群會重複地更新，共乘伺服器110的處理單元116可以在每一個共乘族群包括的共乘結果之中，找到有最佳的適應值的共乘配對結果。如果最佳的適應值在重複執行的第二更新程序中，已經維持不變超過一段預定時間，則共乘伺服器110的處理單元116可以採用目前有最高適應值的共乘族群的共乘配對結果，當作實際的共乘配對結果。也就是說，共乘伺服器110的處理單元116可根據實際的共乘配對結果，實際地安排共乘服務給發送共乘請求的使用者。

舉例來說，如果圖3B中的共乘配對結果300被判斷為實際的共乘配對結果，如圖3B所示，共乘伺服器110實際上將分配乘客P1、P24和P9給司機D1，並且安排路線接送乘客P1、P24和P9。

綜上所述，本發明實施例提供一種解決共乘配對問題的方法及共乘伺服器。透過根據該方法的各個程序重複地更新共乘族群，本發明所提出的方法能在一個合理的時間內，找到接近最佳的共乘配對結果，使得該方法適用於即時共乘服務。也就是說，找到共乘配對結果(即，實際的共乘配對結果)的總成本非常低，而且所需的處理時間很少。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S210~S270‧‧‧步驟

Claims

一種解決共乘配對問題的方法，適於一共乘伺服器，包括：根據從多個乘客和多個司機接收的多個共乘請求產生一共乘族群，其中該共乘族群包括多個共乘配對結果，每一該些共乘配對結果包括對應該些司機的多個區段，以及每一該些區段包括對應於該些乘客的多個槽；對每一該些區段執行一繞徑程序，以使每一該些區段的一區段適應值為最大；執行一計算程序以計算每一該些共乘配對結果的一適應值；執行一分類程序以將該些共乘配對結果分類為多個第一結果和多個第二結果，其中，每一該些第一結果的該適應值大於每一該些第二結果的該適應值；執行一第一更新程序以根據該些第一結果更新每一該些第二結果；執行一修改程序以透過交換每一該些更新後的第二結果中的兩個槽來修改每一該些更新後的第二結果，其中，所述兩個交換的槽對應不同的該些區段；以及執行一第二更新程序以根據該些第一結果和該些修改後的第二結果來更新該共乘族群。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在執行該修改程序的步驟之後，更包括：執行一取代程序以使用未分配的乘客來取代該些第一結果以及修改後的該些第二結果中一重複的槽。
如申請專利範圍第2項所述的方法，其中在執行該修改程序的步驟之後，更包括：依序重複該繞徑程序、該計算程序、該分類程序、該第一第二更新程序、該修改程序、該取代程序和該第二更新程序，直到對應於該更新後的共乘族群的一最大適應值收斂。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中執行該繞徑程序的步驟包括：尋找接送對應於每一該些區段的該些乘客的一最短路徑。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中執行該計算程序的步驟包括：對於該些共乘配對結果的其中之一，加總該些共乘配對結果的所述其中之一所包括的每一該些區段的該區段適應值。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中執行該分類程序的步驟包括：表徵該些共乘配對結果中具有較高適應值的一預設數量個共乘配對結果為該些第一結果；以及表徵未被表徵為該些第一結果的該些共乘配對結果為該些第二結果。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中執行該第一第二更新程序的步驟包括：從該些第二結果選擇一未更新的第二結果；從該些第一結果隨機選擇一特定第一結果；比較包括在該未更新的第二結果中的每一該些區段的該區段適應值與包括在該特定第一結果中對應的每一該些區段的該區段適應值；以及如果該未更新的第二結果中包括的一第一區段的該區段適應值小於該特定第一結果包括的對應於該第一結果的一第二區段的該區段適應值，以該第二區段取代該第一區段。
一種共乘伺服器，包括：一通訊單元，經配置以從多個乘客和多個司機的接收多個共乘請求；一儲存單元，經配置以儲存多個模組；以及一處理單元，耦接至該通訊單元和該儲存單元，並經配置以執行該些模組以：根據來自該些乘客和司機的該些共乘請求，產生一共乘族群，其中該共乘族群包括多個共乘配對結果，每一該些共乘配對結果包括對應該些司機的多個區段，以及每一該些區段包括對應該些乘客的多個槽；對每一該些區段執行一繞徑程序，以使每一該些區段的一區段適應值為最大；執行一計算程序以計算每一該些共乘配對結果的一適應值；執行一分類程序以將該些共乘配對結果分類為多個第一結果和多個第二結果，其中，每一該些第一結果的該適應值大於每一該些第二結果的該適應值；執行一第一第二更新程序以根據該些第一結果更新每一該些第二結果；執行一修改程序以透過交換每一該些更新後的第二結果中的兩個槽修改每一該些更新後的第二結果，其中，所述兩個交換的槽對應不同的該些區段；以及執行一第二更新程序以根據該些第一結果和該些修改後的第二結果來更新該共乘族群。
如申請專利範圍第8項所述的共乘伺服器，其中該處理單元更經配置以：執行一取代程序以使用未分配的乘客來取代該些第一結果以及修改後的該些第二結果中一重複的槽。
如申請專利範圍第9項所述的共乘伺服器，其中該處理單元更經配置以依序重複該繞徑程序、該計算程序、該分類程序、該第一第二更新程序、該修改程序、該取代程序和該第二更新程序，直到對應於該更新後的共乘族群的一最大適應值收斂。
如申請專利範圍第8項所述的共乘伺服器，其中該處理單元經配置以尋找接送對應於每一該些區段的該些乘客的一最短路徑。
如申請專利範圍第8項所述的共乘伺服器，其中對於該些共乘配對結果的其中之一，該處理單元經配置以加總該些共乘配對結果的所述其中之一所包括的每一該些區段的該區段適應值。
如申請專利範圍第8項所述的共乘伺服器，其中該處理單元經配置以表徵該些共乘配對結果中具有較高適應值的一預設數量個共乘配對結果為該些第一結果，以及表徵未被表徵為該些第一結果的該些共乘配對結果為該些第二結果。
如申請專利範圍第8項所述的共乘伺服器，其中該處理單元經配置以：從該些第二結果選擇一未更新的第二結果；從該些第一結果隨機選擇一特定第一結果；比較包括在該未更新的該第二結果中的每一該些區段的該區段適應值與包括在該特定第一結果中對應的每一該些區段的該區段適應值；以及如果該未更新的第二結果中包括的一第一區段的該區段適應值小於該特定第一結果包括的對應於該第一結果的一第二區段的該區段適應值，以該第二區段取代該第一區段。