The sharing-economy-based business model has recently seen success in the transportation and accommodation sectors with companies like Uber and Airbnb. There is growing interest in applying this model to energy systems, with modalities like peer-to-peer (P2P) Energy Trading, Electric Vehicles (EV)-based Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Home (V2H), Vehicle-to-Vehicle (V2V), and Battery Swapping Technology (BST). In this work, we exploit the increasing diffusion of EVs to realize a crowdsourcing platform called e-Uber that jointly enables ride-sharing and energy-sharing through V2G and BST. e-Uber exploits spatial crowdsourcing, reinforcement learning, and reverse auction theory. Specifically, the platform uses reinforcement learning to understand the drivers' preferences towards different ride-sharing and energy-sharing tasks. Based on these preferences, a personalized list is recommended to each driver through CMAB-based Algorithm for task Recommendation System (CARS). Drivers bid on their preferred tasks in their list in a reverse auction fashion. Then e-Uber solves the task assignment optimization problem that minimizes cost and guarantees V2G energy requirement. We prove that this problem is NP-hard and introduce a bipartite matching-inspired heuristic, Bipartite Matching-based Winner selection (BMW), that has polynomial time complexity. Results from experiments using real data from NYC taxi trips and energy consumption show that e-Uber performs close to the optimum and finds better solutions compared to a state-of-the-art approach


翻译:分享经济的商业模式最近在运输和住宿领域取得了成功,像Uber和Airbnb这样的公司。在能源系统中应用这种模式的兴趣日益增长,有诸如点对点(P2P)能源交易,基于电动车(EV)的车对网(V2G),车对家(V2H),车对车(V2V)和电池交换技术(BST)的多种模式。在这项工作中,我们利用EV不断扩散的趋势,实现了一个称为$\textit{e-Uber}$的众包平台,通过V2G和BST共同实现了乘车和能量共享。$\textit{e-Uber}$利用空间众包、强化学习和反向拍卖理论。具体而言,该平台使用强化学习来了解驾驶员对不同乘车和能量共享任务的偏好。基于这些喜好,通过基于CMAB算法的任务推荐系统(CARS)向每个驾驶员推荐个性化列表。驾驶员以反向拍卖的方式对他们列表中喜欢的任务进行竞标。然后$\textit{e-Uber}$解决任务分配优化问题,最小化成本并保证V2G能量需求。我们证明这个问题是NP-hard的,并引入了一个基于二分匹配的启发式算法,叫做二分匹配赢家选择(BMW),其多项式时间复杂度。从使用纽约市出租车行程和能源消耗的真实数据的实验结果表明,$\textit{e-Uber}$的性能接近最优,并找到比现有方法更好的解决方案。

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也称「共享经济」,是指将(闲置的)私有财产或产能的短期使用权通过互联网交易平台出售,来为资产所有者获利的商业模式。分享经济模式的倡导者认为该模式能节省社会资源,提高资产利用率等,也有人认为它其实是分时租赁的变种,随着规模的成长最终会发展为 B2C 的分时租赁模式,而不会一直保持 C2B2C 这种「真正的分享经济模式」。
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