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Tesi Laurea

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  • 1. Modelli e algoritmi per l’ottimizzazione di layout fieristici Tesi di laurea di Erick BaldiUniversità degli Studi di BolognaII facoltà di IngegneriaDEIS - Sede di CesenaCorso di laurea in Ingegneria InformaticaTesi in Ricerca Operativa L-ARelatore: Prof. Ing. Silvano MartelloCorrelatori: Prof. Ing. Daniele Vigo Dott. Ing. Manuel Iori
  • 2. Obiettivi del progetto• Trovare un layout ottimale per un’area espositiva, implementando algoritmi e tecniche della ricerca operativa• Test e verifica dei risultati con controllo dellattinenza alle specifiche e ai vincoli imposti dai vari contesti Confronto tra:  risultati ottenuti mediante implementazione software degli algoritmi della Ricerca Operativa VS  layout originali proposti dalle organizzazioni locali Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 3. Problemi e vincoli ostacolo generico• Considerare uno specifico ambiente-contesto fieristico e sfruttare tutti gli spazi predisposti per un layout colonne ottimale alberi• Porre attenzione alle varie constraints: – percorsi e spazi; – punti di sosta; – ostacoli e infrastrutture; – barriere architettoniche; – ecc. Forma irregolare della superficie espositiva punto di sosta Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 4. Modelli e algoritmi Problemi riconducibili al layout fieristico• Cutting and Packing problems a una dimensione • Knapsack 0-1 (binary) • Bin packing problem (BPP)• Cutting and Packing problems a due dimensioni • Two dimensional bin packing problem (2BPP) • Two dimensional strip packing problem (2SPP) • Two dimensional knapsack problem (2KP)Sono ancora pochi i riferimenti bibliografici e le soluzioni improntati sull’analisi e lo studio di layout fieristici (Fair Layout Problems) Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 5. Applicazione del problema ““ data una superficie S per l’esposizione di forma anche irregolare e non convessa, e un numero n di stand uguali e rettangolari, si vuole massimizzare il numero di stand contenuti in S cercando di rispondere alle esigenze di un layout in un contesto fieristico ”” Oltre a questi, si possono considerare altri •Gli stand non devono vincoli addizionali a seconda delle sovrapporsi necessità •Gli stand devono essere del richiedente completamente contenuti in S, ovvero i confini degli stessi non possono oltrepassare quelli dell’area disponibile per l’esposizione •Gli stand devono essere disposti in modo che i clienti possano facilmente accedervi e visitarli Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 6. Risoluzione matematica wδ = 2 Hδ hδ = 3 Hδ δ δ Wδ  può  H  Si 1 se il quadrato (i, j ) W essere completamente usato per l impaccamento   Hδ =   gli = Analogamente, per W stand sono definite le dimensioni wδ e hδφij =  definiscono δ 0 altrimenti δ  δ  Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 7. Fair Layout Optimization Problem FLOP1: si deve poter accedere a FLOP1 tutti gli stand da ambo i lati Ogni stand ha dimensioni [h x w], mentre i passaggi hanno dimensione pari ad [a]; [s] è la distanza tra i singoli stand.FLOP2: è possibile disporre gli standFLOP2 in striscie accoppiate senza spazi tra di esse. L’accesso avviene dal lato livero di ciascuno stand.Nuovo parametro [d], rappresentala spaziatura verticale tra gli stand Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 8. Applicazione a casi reali (1)• FIERA DEL LEVANTE – 3 padiglioni – contesto fieristico all’aperto – forme irregolari dell’area – dimensioni standard degli stand di 4 x 4 metri – dimensioni dei corridoi: • pad.11: 4 x 3 metri (orizz. x vert.) • pad.116: 4 x 5 metri (orizz. x vert.) • pad.129: 4 x 5 metri (orizz. x vert.) Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 9. Applicazione a casi reali (2)• FIERA DI BOLZANO – 1 padiglione – contesto fieristico al chiuso – forma piuttosto regolare dell’area – dimensioni standard degli stand di 5 x 5 metri – dimensioni [a] dei corridoi di 4 metri Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 10. Applicazione a casi reali (3)• EXPO FERROVIARIA – 2 padiglioni – contesto fieristico al chiuso – forme piuttosto regolari dell’area – dimensioni standard degli stand di 4 x 4 metri – dimensioni [a] dei corridoi di 3 metriPadiglione 2 Padiglione 1 Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 11. Implementazione via softwareIl software crea le piantine dei padiglioni in base all’elaborazione su file diinput contenenti le dimensioni e le coordinate della planimetria e i datiche riguardano i vincoli e le constraints imposte dal contesto e dal FLOP Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 12. Risultati ottenutiLe soluzioni proposte migliorano in Pad.129 Pad.11 Pad.116 generale l’ottimizzazione del Fiera del Levantelayout rispetto ai casi già proposti dalle rispettive organizzazioni. di BariFlop 1 89 27 24Come previsto, inoltre, le soluzioni ricavate dal FLOP2 sonoFlop 2 114 31 31migliori rispetto a quelle del FLOP1 a causa del minor numero diOrig. 154 45 16corridoi.Expo Ferroviaria 2008 Fiera di BolzanoBisogna inoltre tenere conto che per la creazione delle mappe di Pad.1 Pad.2 Pad. D Pad. Dinput si sono considerati stand di uguale dimensione, = 0 [d] mentre nelle m [d] = 2soluzioni proposte dagli organizzatori tali misure potevano variare.Per questo274Flop 1 578 motivo in alcuni contesti (es.: pad. 11 della Fiera del 94 Flop 1 112Levante) le374Flop 2 soluzioni mediante FLOP sono peggiori di quelle 100 781 126 Flop 2originali.Orig. 114 219 Orig. 90 90 Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 13. Conclusioni• Valutare un layout basandosi esclusivamente sulle misure dei padiglioni, degli stand e dei corridoi non è forse abbastanza, ma definisce sicuramente un ottimo punto di partenza ed in alcuni casi un punto d’arrivo molto utile per il raggiungimento della soluzione ottimale• Il software implementa i modelli matematici in modo preciso e accurato, in maniera piuttosto veloce e scalabile. Inoltre, mediante piccole modifiche ai vincoli e ai parametri, è possibile adattare il lavoro ai casi più differenti ed eterogenei fra loro. Il software (in corso di sviluppo e miglioramento) può essere adattato e utilizzato per vari contesti fieristici e si rivela dunque una valida e comoda soluzione per gli organizzatori.• Sicuramente l’applicazione degli algoritmi della Ricerca Operativa a contesti fieristici è una materia del tutto nuova e in corso di sviluppo, perciò tutti gli studi a riguardo sono mirati al miglioramento delle tecniche teoriche e pratiche per creare software sempre più flessibili e che soddisfino appieno i problemi di questo genere. Erick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008
  • 14. Modelli e algoritmi per l’ottimizzazione di layout fieristici FINE Tesi di Laurea di Erick Baldi Ingegneria Informatica Università degli Studi di BolognaErick Baldi Tesi di Laurea – Ing. Informatica 24 Luglio 2008

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