时空众包平台中随机交叉在线匹配方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010308861.1 (22)申请日 2020.04.19 (71)申请人 北京理工大学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 成雨蓉李博扬袁野王国仁 (74)专利代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 温子云郭德忠 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/10(2012.01) (54)发明名称 一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方 法 (57)摘要 本发明公开了一种时空众包平台中随机交 。

2、叉在线匹配方法， 通过采用随机方法计算待分配 任务的随机收益阈值， 将收益较高的时空众包任 务分配给己方众包资源、 收益较低的任务分配给 第三方平台众包资源的方式， 有效提高了时空众 包任务的接单率， 从而提高了用户满意度。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 111667137 A 2020.09.15 CN 111667137 A 1.一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 计算己方平台的历史收益的最大值MAXV， 采用如下公式计算得到随机数k的上限 ， 且 4： ln(MAXV+1) 随机选定k的取值， 使得k满足条件1k ， 得到己方平。

3、台的随机收益阈值为ek； 步骤2、 当待分配任务的收益vr满足条件vrek时， 执行步骤3； 否则， 执行步骤4； 步骤3、 在己方平台上查找能够完成所述待分配任务的众包资源， 如果存在， 则分配所 述待分配任务； 如果不存在， 则执行步骤4； 步骤4、 随机确定向第三方平台支付的服务费vr， 且vrvr， 以服务费vr向第三方平台 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， 所述服务费vr为使用利用模型辅助模式搜 索方法(MAPS)计算得到的第三方服务费。

4、的估计值。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111667137 A 2 一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法 技术领域 0001 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随机交叉在 线匹配方法。 背景技术 0002 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。

5、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。 0003 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。 0004 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。

6、 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，“123” 是请求的响应时间， 而不是用户的等待时间， 这意味着， 在 “123” 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。

7、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。 0005 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 0006 有鉴于此， 本发明提供了一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法， 能够实现 不同时空众包平台之间的时空众包任务分配。 0007 本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法， 包括以下步骤： 0008 步骤1、 计算己方平台的历史收益的最大值MAXV。

8、， 采用如下公式计算得到随机数k 的上限 ， 且 4： 说明书 1/6 页 3 CN 111667137 A 3 0009 ln(MAXV+1) 0010 随机选定k的取值， 使得k满足条件1k ， 得到己方平台的随机收益阈值为ek； 0011 步骤2、 当待分配任务的收益vr满足条件vrek时， 执行步骤3； 否则， 执行步骤4； 0012 步骤3、 在己方平台上查找能够完成所述待分配任务的众包资源， 如果存在， 则分 配所述待分配任务； 如果不存在， 则执行步骤4； 0013 步骤4、 随机确定向第三方平台支付的服务费vr， 且vrvr， 以服务费vr向第三方 平台发布所述待分配众包任务，。

9、 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。 0014 进一步地， 所述服务费vr为使用利用模型辅助模式搜索方法(MAPS)计算得到的 第三方服务费的估计值。 0015 有益效果： 0016 1、 本发明通过采用随机方法计算待分配任务的随机收益阈值， 将收益较高的时空 众包任务分配给己方众包资源、 收益较低的任务分配给第三方平台众包资源的方式， 有效 提高了时空众包任务的接单率， 从而提高了用户满意度； 0017 2、 本发明通过引入期望估计方法， 估计得到第三方众包资源期望的价格， 以此来 衡平台的收益和任务的接受率， 从而。

10、进一步提高了任务的接单率。 附图说明 0018 图1为本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法的流程图。 0019 图2(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。 0020 图2(b)为现有时空众包任务分配过程的分配结果示意图。 0021 图3(a)为本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法的乘客和司 机位置的示意图。 0022 图3(b)为本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法的分配结果 示意图。 具体实施方式 0023 下面结合附图并举实施例， 对本发明进行详细描述。 0024 本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法， 其基本思想。

11、是： 通过 随机方法选取一个阈值， 低于该阈值的任务将会被外包给第三方众包资源， 将高于该阈值 的、 即收益较高的任务安排给己方众包资源。 0025 为描述方便， 本发明定义如下相关概念： 0026 众包任务r(本发明中简称为 “任务” )： 表示为r， 其中， tr为任务发布 到平台的时间， lr为任务产生的位置(例如， 乘客的上车地点)， vr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资源完成服务还是拒绝该任 务。 0027己 方平台众包资源wi n(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 。

12、说明书 2/6 页 4 CN 111667137 A 4 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。 0028 第三 方 平台 众 包 资 源 wo u t(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。 0029 第三方接受率： 对于服务费为vr的任务， 对于第三方资源wout， 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wout以vr价格接。

13、受任务的概率表示为： 0030 0031 其中， N(vvr)为wout的历史任务中价格小于等于vr的数量。 0032 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vr为20时， 该第三方资源的第三方接受率即为0.6。 0033 期望收益： 对于服务费为vr的任务， 能够服务于该任务的第三方资源集合为W， pr (vr,W)为W中第三方资源能够服务于任务的概率， 那么平台的期望收益为E(vr,W)： 0034 E(vr,W)(vr-vr)pr(vr,W) 0035 最大期望收益， 即为期望收益的最大值， 表示为E(vr,W)max： 003。

14、6 0037 平台收益： 当任务r由己方资源完成时， 那么平台的收益为vr； 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vr(0vrvr)， 则平台的收益是vr-vr。 0038 交叉匹配问题： 对于实时到达的任务r、 己方资源win和第三方资源wout， 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： 0039 时间约束， 众包资源只能服务其初始时间之后发布的任务； 0040 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； 0041 不可变约束： 一旦众包资源被分配了任务， 这个分配在任务。

15、完成前是不可更改的； 0042 范围约束： 众包资源只能服务其服务半径内的任务。 0043 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2所示， 其中， 图2(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。

16、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+318， 如图2(b)所示。 说明书 3/6 页 5 CN 111667137 A 5 0044 任务r1r2r3r4r5 收益49634 0045 表1订单的收益 0046 时间t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10 到达顺序w1w2r1w3r2r3w4r3w5r5 0047 表2订单和众包资源的到达顺序 0048 本发明提供的一种时空众包平台中随机交叉在线匹配方法，。

17、 如图1所示， 主要包括 以下步骤： 0049 步骤1、 计算己方平台的历史收益的最大值MAXV， 采用如下公式计算得到随机数k 的上限 ： 0050 ln(MAXV+1) 0051 随机选定k的取值， 使得k满足条件1k ， 得到所述待分配任务收益的随机收益 阈值为ek。 0052 例如， 如图3所示， 通过计算可得max(vr)9, 3， 假设选取k1， 那么随机收益 阈值为e。 0053 由于众包任务是随时产生的， 我们无法预知任务的产生时间和位置， 所以众包资 源匹配问题是在线问题， 需要采用在线算法来解决。 如果任务和资源的情况事先已知， 称之 为离线问题。 竞争比是在线算法结果与离。

18、线最优解的比值， 类似于近似算法中的近似比。 0054通过分析可知本发明中的随机交叉在线匹配方法的竞争比是具体证明过程如 下： 0055 时空众包任务随机交叉在线匹配的离线问题可以表示为带权二分图匹配， 众包任 务和众包资源是二分图的顶点， 众包任务的价值是二分图的边。 这个二分图表示为G， 设 是G的一个子图， 只包含权值在ek,ek+1)范围内的边。 设表示离线 问题最优解中在上的匹配的任务个数，是在线方法匹配结果中资源 匹配的任务个数，是在线方法匹配结果中己方资源匹配的任务个数， 是在线方法匹配结果中第三方资源匹配的任务个数。 0056其中， MAXV为己方平台历史收益的最大值， 对于每。

19、个值k 1, ， 因为只有价值高于ek的任务才会被分配给己方资源， 所以中的匹配结果全 是匹配给第三方资源。中的匹配结果包括两部分： (1)匹配给己方资源； (2)以 vr价格匹配给第三方资源， 采用MAPS算法得出的推论为： vr满足vr-vreek。 说明书 4/6 页 6 CN 111667137 A 6 0057 0058对于中的任意一条边， 这条边的两个顶点至少有一个必然在 中， 所以 另一方面， 其中因此可知： 0059 0060 0061 有上述分析可知， 参数 和历史订单的最大价值相关。 通过对时空众包平台(以滴 滴平台为例)的价格分布分析， 高达95的订单的价值是低于50的，。

20、 因此， 的值通常小于等 于4， 随机交叉在线匹配方法的竞争比大于等于 0062 步骤2、 当vrek时， 执行步骤3； 否则， 执行步骤4。 0063 步骤3、 在己方平台上查找能够完成所述待分配任务的己方资源， 如果存在， 则分 配所述待分配任务； 如果不存在， 则执行步骤4。 0064 例如， 如图3所示， 当r1到达时， w1可以服务， 所以将r1分配给w1； 当r2到达时， vr2 e， w2可以服务， 所以将r2分配给w2； 当r3到达时，没有己方资源可以服务， 转步骤4。 0065 步骤4、 随机确定向第三方平台支付的服务费vr， 且vrvr， 以服务费vr向第三方 平台发布所述。

21、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第三方资源， 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。 0066 为了进一步提高任务的接单率， 且能够较好的平衡平台的收益和任务的接受率， 说明书 5/6 页 7 CN 111667137 A 7 本发明引入了期望估计方法计算第三方服务费的估计值， 具体来说， 本发明采用利用模型 辅助模式搜索方法(MAPS)计算第三方服务费的估计值， 使用该估计值向第三方平台发布所 述待分配任务， 如果存在能够完成所述待分配任务的第三方资源， 则分配所述待分配任务； 否则， 拒绝所述待分配任务。 0067例如， 当r3到达时， 假设M。

22、APS方法估算的的接受概率分布为0.9,0.8, 0.4,0.3,0.2。 那么， 最大的期望估价结果为此时， 接受 率为0.8， 服务费为4， 平台获得收益为2。 0068 综上所述， 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。 说明书 6/6 页 8 CN 111667137 A 8 图1 说明书附图 1/3 页 9 CN 111667137 A 9 图2(a) 图2(b) 说明书附图 2/3 页 10 CN 111667137 A 10 图3(a) 图3(b) 说明书附图 3/3 页 11 CN 111667137 A 11 。