Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας car-sharing : μια εφαρμογή Android με Java και Spring Boot Backend

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται τη σχεδίαση και υλοποίηση μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας κοινής χρήσης αυτοκινήτων (car-sharing), με στόχο την προώθηση της βιώσιμης αστικής κινητικότητας μέσω της αποδοτικής αξιοποίησης των μεταφορικών πόρων. Το σύστημα αναπτύχθηκε με αρχιτεκτονική διαχωρισμού επιπέδων, αποτελούμενο από ένα backend βασισμένο στο Spring Boot και μια εφαρμογή Android ως frontend, επιτυγχάνοντας την άμεση σύνδεση οδηγών και επιβατών μέσω μηχανισμών γεωεντοπισμού και δυναμικής αντιστοίχισης σε πραγματικό χρόνο. Το backend του συστήματος αξιοποιεί PostgreSQL για τη μόνιμη αποθήκευση δεδομένων και Redis για χωρική ευρετηρίαση και προσωρινή αποθήκευση, επιτρέποντας ταχύτατες γεωγραφικές αναζητήσεις και αποδοτική αντιστοίχιση χρηστών. Η επικοινωνία μεταξύ των συστατικών υλοποιείται μέσω RESTful API για σύγχρονες λειτουργίες και WebSocket (πρωτόκολλο STOMP) για ενημερώσεις σε πραγματικό χρόνο, όπως η μετάδοση τοποθεσίας και οι αλλαγές κατάστασης διαδρομών. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην ασφάλεια μέσω της χρήσης JWT tokens για έλεγχο ταυτότητας, κρυπτογράφησης για την προστασία ευαίσθητων δεδομένων και κατακερματισμού κωδικών πρόσβασης με. Η εφαρμογή Android προσφέρει διακριτές λειτουργικότητες για τους δύο βασικούς ρόλους χρηστών, επιβάτες και οδηγούς, με δυνατότητα απρόσκοπτης εναλλαγής μεταξύ τους. Οι επιβάτες μπορούν να υποβάλλουν αιτήματα διαδρομών, να παρακολουθούν την τοποθεσία του οδηγού σε πραγματικό χρόνο και να διαχειρίζονται τις ενεργές διαδρομές τους, ενώ οι οδηγοί λαμβάνουν προσφορές διαδρομών, τις αποδέχονται και μεταδίδουν συνεχώς την τοποθεσία τους. Η ενσωμάτωση του Google Maps API επιτρέπει την απεικόνιση χαρτών, τον προσδιορισμό διαδρομών και την πλοήγηση, ενώ το Google Places API υποστηρίζει την αναζήτηση προορισμών με αυτόματη συμπλήρωση. Κεντρικό στοιχείο της πλατφόρμας αποτελεί ο αλγόριθμος δυναμικής αντιστοίχισης, ο οποίος λαμβάνει υπόψη γεωγραφικά και χρονικά κριτήρια για τη βελτιστοποίηση της σύνδεσης επιβατών με οδηγούς, στοχεύοντας στη μείωση του χρόνου αναμονής και στη βελτίωση της συνολικής εμπειρίας χρήστη. Η υλοποίηση μηχανής καταστάσεων διασφαλίζει τη σωστή ροή του κύκλου ζωής κάθε διαδρομής, από την υποβολή αιτήματος έως την ολοκλήρωση, με ξεκάθαρες και επικυρωμένες μεταβάσεις μεταξύ καταστάσεων. Η πλατφόρμα αναπτύχθηκε με γνώμονα την επεκτασιμότητα και τη συντηρησιμότητα, χρησιμοποιώντας Docker για containerization και το [Render.com](http://Render.com) για cloud deployment. Η αξιολόγηση του συστήματος αναδεικνύει την επιτυχή ολοκλήρωση των στόχων της εργασίας, ταυτόχρονα εντοπίζοντας περιοχές για μελλοντική βελτίωση, όπως η ενσωμάτωση δυναμικής τιμολόγησης, προηγμένης βελτιστοποίησης διαδρομών και συστημάτων αξιολόγησης 3 χρηστών. Η παρούσα εργασία αποδεικνύει πώς η τεχνολογία μπορεί να συμβάλει στην προώθηση βιώσιμων μοντέλων μετακίνησης, μειώνοντας την κυκλοφοριακή συμφόρηση, τις εκπομπές ρύπων και την ανάγκη για ατομική ιδιοκτησία οχημάτων. Παράλληλα, τοποθετεί τη λύση στο ευρύτερο πλαίσιο των έξυπνων πόλεων και της συνεργατικής οικονομίας, καθιστώντας την ένα ολοκληρωμένο παράδειγμα σύγχρονης ανάπτυξης λογισμικού για την αντιμετώπιση πραγματικών κοινωνικών και περιβαλλοντικών προκλήσεων.