ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΡΓΟΥ

Απο τεχνικής πλευράς η υλοποίση του έργου βασίζεται στην εύρεση του βέλτιστου μονοπατιού. Ως βέλτιστο μονοπάτι δεν νοείται μόνο το συντομότερο μονοπάτι, αλλα συμπεριλαμβάνεται η ικανοποίηση πολλαπλών κριτηρίων εντάσσοντας έτσι το πρόβλημα στην πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση.

 Το πρόβλημα εύρεσης βέλτιστων μονοπατιών είναι πρόβλημα συνδυαστικής βελτιστοποίησης (combinatorial optimization) και στην χειρότερη περίπτωση είναι μη-πολυωνυμικής πολυπλοκότητας (NPhard) κάτι που καθιστά τον χειρισμό τους πολύ δύσκολο. Οι πιο συνηθισμένες λύσεις του είναι ευρηματικές (heuristics) με τις οποίες αντισταθμίζεται η βέλτιστη λύση με το υπολογιστικό κόστος. Οι ευρηματικές λύσεις εκφράζονται με μορφή κανόνων, που ερμηνεύονται ως πολιτικές λήψης απόφασης.


 Το έργο  «Optimal Path» θα στηριχθεί σε δεδομένα οδικών δικτύων που θα αντληθούν από ανοιχτά δεδομένα (open street maps) με κέντρο βάρους την Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας. Τα οδικά δίκτυα θα εμπλουτιστούν με τοπόσημα (landmarks), όπως στάσεις και ίχνη δρομολογίων. Ως ίχνη δρομολογίων θα χρησιμοποιηθούν δεδομένα GPS που εκπέμπονται από σχολικά ή τουριστικά λεωφορεία, αλλά και δεδομένα κυκλοφοριακής κίνησης ώστε να ληφθούν υπόψη πρότυπα ωριαίων και εποχιακών συμβάντων κυκλοφοριακής κίνησης. Επιπροσθέτως θα αξιοποιηθούν γραφήματα από κοινωνικά μέσα, π.χ. το γράφημα της Wikipedia εστιασμένο σε περιεχόμενο σχετικό με την Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας για πρόβλεψη μονοπατιού.

Τα δεδομένα που θα συλλεχθούν θα μοντελοποιηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να χρησιμοποιηθούν σε υπεργραφήματα.  Κορυφές του υπεργραφήματος θα είναι χρήστες, σταθμοί ελέγχου (π.χ στάσεις), λεωφορεία.  Θα σχεδιαστεί ο κατάλληλος πίνακας προσπτώσεων και τα σύνολα υπερακμών (hyperedges) μεταξύ των κορυφών, οι οποίες θα κωδικοποιήσουν τις σχέσεις μεταξύ των κορυφών. Θα ανατεθούν κατάλληλα βάρη (weights) στις υπερακμές, τα οποία θα προσαρμοστούν βελτιστοποιώντας κατάλληλη αντικειμενική συνάρτηση. Επιπροσθέτως, θα προταθούν κατάλληλες ευρηματικές συναρτήσεις που θα εμπλέκουν διανυσματικές συναρτήσεις κόστους, ενώ θα προταθούν κατάλληλες μετρικές επιμέτρησης της ικανοποίησης χρηστών και διαχειριστών στόλου οχημάτων.

Στόχος  του έργου είναι να γίνει μια συγκριτική θεώρηση υπαρχόντων και νέων ευρηματικών τεχνικών, μελετώντας παραλλαγές του αλγορίθμου Α* και αλγορίθμων επίλυσης του προβλήματος προσανατολισμού οι οποίοι αποτελούν ειδική περίπτωση του πλανώδιου πωλητή (TSP problem). Μεγάλη σημασία θα δοθεί στη μελέτη και χρήση νευρωνικών δικτύων σε γραφήματα (graph neural networks) καθώς και στην εκμάθηση μηχανισμών προσοχής αναλύωντας τα ίχνη δρομολογίων.

Skip to content