Large-scale ride-sharing systems combine real-time dispatching and routing optimization over a rolling time horizon with a model predictive control(MPC) component that relocates idle vehicles to anticipate the demand. The MPC optimization operates over a longer time horizon to compensate for the inherent myopic nature of the real-time dispatching. These longer time horizons are beneficial for the quality of the decisions but increase computational complexity. To address this computational challenge, this paper proposes a hybrid approach that combines machine learning and optimization. The machine-learning component learns the optimal solution to the MPC optimization on the aggregated level to overcome the sparsity and high-dimensionality of the MPC solutions. The optimization component transforms the machine-learning predictions back to the original granularity via a tractable transportation model. As a consequence, the original NP-hard MPC problem is reduced to a polynomial time prediction and optimization. Experimental results show that the hybrid approach achieves 27% further reduction in rider waiting time than the MPC optimization, thanks to its ability to model a longer time horizon within the computational limits.


翻译:大型搭车共享系统在滚动时间范围内将实时调度和路由优化结合起来,同时采用模型预测控制(MPC)组件,将闲置车辆迁移到一个模型,以预测需求。MPC优化运行的时间跨度较长,以弥补实时调度固有的短视性质。这些较长的时间跨度有利于决定的质量,但增加了计算复杂性。为了应对这一计算挑战,本文件建议采用混合方法,将机器学习和优化结合起来。机器学习组件学习MPC在综合水平上优化MPC的最佳解决方案,以克服MPC解决方案的宽度和高度多维度。优化组件通过可移动运输模型将机器学习预测转换为原始颗粒性。因此,原有的NP-硬MPC问题被降为多数值时间预测和优化。实验结果表明,混合方法比MPC优化进一步减少了27%的等待时间,因为其有能力在计算范围内模拟更长的时间跨度。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
IEEE2018|An Accurate and Real-time 3D Tracking System for Robots
Deep Reinforcement Learning 深度增强学习资源
数据挖掘入门与实战
7+阅读 · 2017年11月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Model-based clustering of partial records
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月19日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月17日
Arxiv
7+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
6+阅读 · 2018年12月10日
Learning to Importance Sample in Primary Sample Space
Arxiv
6+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
IEEE2018|An Accurate and Real-time 3D Tracking System for Robots
Deep Reinforcement Learning 深度增强学习资源
数据挖掘入门与实战
7+阅读 · 2017年11月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员