Tesi Laurea

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Tesi Laurea

  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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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