ACM通信
研究突出了
技术视角:在准确性和性能中找到最佳点
来源:盖蒂图片社
由于看似无关的技术的融合，运输和物流领域在过去十年中发生了根本性的变化。对于一个长期以来相对停滞的行业来说，创新的快速步伐尤其引人注目。
出租车服务诞生于英国，1605年首次记录了公共出租汽车服务。1635年，议会通过了《哈克尼马车法》，使出租马车合法化。1637年，巴黎开始提供类似的服务。公共交通是由Blaise Pascal在1662年通过一种被称为“马车”的服务发明的，这种服务非常受欢迎，并运行了15年。出租车服务和公共交通都采用了新技术。1897年，以电池为动力的电动出租车在伦敦街头出现，并于同年引入纽约。19世纪末出现了电动和机动公共汽车。出租车在20世纪初开始普及，采用了出租车计程器，然后在20世纪40年代末，双向无线电允许司机和调度办公室之间的通信。这些调度服务的自动化和优化始于20世纪80年代，但此后几十年都没有发生重大变化。
在21世纪后期，随着多种技术的融合，以及它们在单一设备中的体现，这种情况发生了根本性的变化:智能手机(最初是iPhone)。像Uber和Lyft这样的交通网络公司，将无处不在的大规模连接司机、乘客和调度服务的独特机会(Lyft联合创始人兼首席执行官洛根•格林所说的“缺失成分”)转化为新颖的商业模式。无处不在的连接，加上GPS导航、位置服务和地图软件的后续整合，彻底改变了交通，使跨国公司成为数字“零工经济”中引人注目的面孔。gps设备也变成了传感器，可以收集数百万用户的移动轨迹，预测交通流量，估算出行时间。食品、杂货配送服务，以及为企业和小企业提供的众包“路上”配送服务也迅速跟进。与此同时，电子商务正在从根本上改变购物体验和维持它所必需的供应链。包裹现在可以送到家门口，这造成了庞大的供应链，并在最后一英里的运送中面临重大挑战。
在过去的20年里，优化技术在远离公众视野的领域也取得了令人印象深刻的进步。例如，从1998年到2012年，混合整数规划求解器改进了两个数量级，无论是计算时间的加速，还是在预定义时间限制内求解实例的速度。优化求解者已经在运行经济的重要部分，每五分钟调度一次电力以平衡发电和消费，为器官交换清空市场，运行钢铁厂从熔炉到用于制造汽车的最终产品，调度供应链，调度物流系统。但有趣的是，这些新经济创新依赖于通过移动应用程序和云计算基础设施连接客户、驱动程序和优化技术的能力。
这种技术的融合将如何影响未来的经济和整个社会是一个值得思考的有趣问题。它将继续是大公司和少数初创公司的专利，还是驱动这个创新生态系统的软件平台将广泛应用于各种各样的企业?这个开放的问题正是下面这篇论文令人兴奋的原因:它首次实现了端到端云服务，可以在复杂约束条件下生成流量感知的代理实时调度。该平台利用GPS跟踪、交通预测、最先进的时间相关最短路径算法、大型邻域搜索(一种快速找到高质量解决方案的优化技术)和云计算提供多行程优化服务。作者指出，这些组件中的每一个都对服务的成功至关重要。
忽略交通状况(例如，使用自由流量速度)会显著降低服务质量，而针对最坏情况进行优化会导致很大程度上的次优解决方案。类似地，源自约束编程的高级优化技术使平台能够满足运行时约束，同时捕获实际应用程序的复杂性。这篇论文写得特别及时，部分原因是由于社会可能正在缓慢摆脱大流行，这对商业有影响，部分原因是它为科学界设定的议程。这类平台的广泛可用性可能是许多企业向新经济转型的“缺失成分”，使其能够民主化地获取技术，而这些技术需要计算机科学和相关学科许多分支的大量专业知识。本文还强调了在下一代优化算法中需要对世界进行高保真的建模。在社会可能期待另一波技术创新浪潮，包括无人机、自主机器人以及交通系统和供应链的大规模电气化之际，这一点非常重要。
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