/Pompei-Ruins-Orienteering-Problem

Elaborato su un problema di Orienteering negli scavi di Pompei, nell'ambito del corso di Ricerca Operativa del prof. Maurizio Boccia, Università degli Studi di Napoli "Federico II", a.a. 2021-22.

Primary LanguageJupyter Notebook

Lo studio del problema di un'applicazione reale dell'Orienteering

Si studia il problema della generazione automatica ed efficiente di itinerari per turisti che vogliono visitare il sito archeologico di Pompei. Fare il piano di visita che include i Point Of Interest più interessanti da visitare, per la distanza o tempo a disposizione, è solitamente un problema complesso. Pertanto si creano sistemi che tendono a massimizzare il più possibile la soddisfazione del turista realizzando un piano di viaggio personalizzato.

L’obiettivo è pianificare un tour, con distanze massime variabili, che servirà al turista per la visita di un certo numero di ambienti del sito archeoligico/POI (Point Of Interest).

In generale, da un punto di vista descrittivo si possono definire i seguenti vincoli: non tutti gli ambienti possono essere visitati durante la visita, poichè i km percorsi durante la visita è limitato ad un certo Dmax; ogni ambiente può essere visitato al massimo una volta. L’obiettivo è trovare una visita che includa il maggior valore di soddisfazione totale tenendo conto della distanza massima prefissata del viaggio.

Per dimostrare la bontà del modello, si è provato ad applicarlo a delle istanze Benchmark al modello esatto e alle euristiche confrontandone i risultati. Soltanto dopo, si è applicato il modello all'applicazione reale descritta finora.

Gli algoritmi usati sono:

  • Algoritmo esatto
  • Algoritmo simeuristico di Panadero Juan (Greedy, Biased Randomisation)
  • Algoritmo metauristico Genetic Algorithm

È consigliato eseguire i notebook Jupyter per visualizzare i risultati completi.

Alcune librerie particolari utilizzate sono:

  • Gurobi
  • openrouteservice

Risultati ottenuti dall'algoritmo esatto

Entrata/Uscita scelta Valore di Soddisfazione (TOTALE) N.POI Ore circa di percorrenza
Porta Marina - Piazza Anfiteatro 83 25 4
Porta Marina - Villa dei Misteri 105 33 6
Piazza Anfiteatro - Villa dei Misteri 130 41 8

Percorso Porta Marina - Piazza Anfiteatro

Porta Marina (0) > Piazza Anfiteatro (24) - 1.982 Km percorribili (lda)

Itinerario Porta Marina > Piazza Anfiteatro

Percorso Porta Marina - Villa dei Misteri

Porta Marina (0) > Villa dei Misteri (32) - 2.98 Km percorribili (lda)

Itinerario Porta Marina > Villa dei Misteri

Percorso Piazza Anfiteatro - Villa dei Misteri

Piazza Anfiteatro (0) > Villa dei Misteri (40) - 3.98 Km percorribili (lda)

Itinerario Piazza Anfiteatro > Villa dei Misteri

Per eseguire i notebook direttamente da browser

Per visualizzare il nome di ogni N.POI e i risultati completi, cliccare sul nome del corrispondente notebook: (N.B attenzione ai file.txt)

Bibliografia e Sitografia

Il seguente trattato ha seguito e adattato il problema in esame con questi riferimenti:

Autori
Antonio Romano
Giuseppe Riccio