Tesi Monica Gentili

Monica Gentili
Assistant Professor of Operations Research

Universita' di Salerno
Dipartimento di Informatica
Via Ponte Don Melillo, 84084, Fisciano (SA), Italy
Phone: +39 089 963444
E-mail: mgentili@unisa.it

Tipologia tesi
Le tesi proposte possono essere di tipo teorico o piu' prettamente algoritmiche riguardanti problemi applicativi da me proposti (vedi dopo, per un elenco dei progetti e delle tematiche disponibili in questo momento). E' possibile anche effettuare dei lavori di tesi congiunti in cui gli studenti interessati analizzano diversi aspetti dello stesso problema. Possibilita' di interazioni con un ambiente GIS per la visualizzazione dei risultati possono essere anche oggetto di tesi.
Una tesi puramente teorica riguardera' lo studio di modelli matematici per la formalizzazione del problema di interesse ed eventualmente l'utilizzo di un solver per determinarne la soluzione su dati reali a disposizione.
Una tesi di taglio piu' algoritmico/implementativo riguardera' la progettazione, l'implementazione e la sperimentazione di un algoritmo per risolvere il problema di ottimizzazione proposto. La sperimentazione potra' essere fatta oltre che su dati generati ad hoc anche su dati reali eventualmente a disposizione.
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Tematiche disponibili per il lavoro di tesi
Attualmente, le tesi saranno preferibilmente legate alle seguenti tematiche (ma sono disponibile anche a considerare eventuali argomenti proposti dagli studenti):
1. Raccolta di rifiuti ingombranti in Fairfax (Virginia)
2. Problemi di copertura relativi alla tematica di trapianto di organi in USA.
3. Problemi di ottimizzazione di flussi su una rete di traffico urbano attraverso piani di intervento di segnaletica variabile.
4. Problemi di localizzazione per la determinazione ottimale di centri di rianimazione in Canada
Di seguito trovi una descrizione un po' piu' dettagliata delle tematiche e dei possibili argomenti di tesi:
Raccolta di rifiuti ingombranti in Fairfax (Virginia).
In Fairfax Virginia l'azienda per la raccolta dei rifiuti locali ha necessita' di organizzare la raccolta di rifiuti ingombranti (elettrodomestici, mobili ecc.) nella regione. Ogni utente puo' prenotare la raccolta via telefono e ricevere un appuntamento. L'azienda ha a disposizione ogni giorno tre mezzi per la raccolta porta a porta e due mezzi per il trasporto dei rifiuti nella discarica. Il problema riguarda l'organizzazione giornaliera ( settimanale) dei viaggi dei mezzi per minimizzare i costi e rispettare i tempi di raccolta.
Possibili argomenti di tesi:

- Definizione del problema di vehicle routing, progettazione del corrispondente modello matematico, soluzione del problema attraverso l'uso di un solutore
- Soluzione del problema attraverso un algoritmo euristico da progettare
- Visualizzazione dei risultati georeferenziati ed attraverso l'utilizzo di arcGis

2.Problemi di copertura relativi alla tematica di trapianto di organi in USA.
Da un analisi dei dati di trapianti di fegato negli Stati uniti relativi agli ultimi 10 anni, risulta una distribuzione non equa degli organi del territorio. L'assegnamento degli organi a disposizione ai pazienti in lista viene effettuato attraverso delle regole che prevedono una forte componente geografica che non tiene conto pero' in alcuni casi della effettiva vicinanza del paziente. Si vogliono studiare dei metodi di allocazione degli organi che tengano in considerazione criteri di copertura del territorio per assicurare una equidistribuzione geografica degli organi.
Possibili problemi di copertura oggetto di studio:

a. 2-equitable covering problem: Sia data una area geografica AA in cui sono localizzati un insieme A di punti di domanda di tipo 1 con associati i rispettivi pesi a_i ed un insieme B di punti di domanda di tipo 2 con associati relativi pesi b_j . Si vuole determinare una suddivisione dell'area AA in k aree contigue tali che la somma dei pesi dei punti di tipo A e la somma dei pesi dei punti di tipo B in ogni area sia la stessa.
b. ….. (altri problemi di copertura da formalizzare)
Possibili argomenti di tesi:
- Definizione del problema di copertura, progettazione del corrispondente modello matematico, soluzione del problema attraverso l'uso di un solutore
- Soluzione del problema attraverso un algoritmo euristico da progettare
- Visualizzazione dei risultati georeferenziati ed attraverso l'utilizzo di arcGis
3. Problemi di ottimizzazione di flussi su una rete di traffico urbano attraverso piani di intervento di segnaletica variabile.
Una delle problematiche di maggior rilievo connesse alle tematiche della mobilita' sostenibile è sicuramente quella relativa alla gestione del flusso veicolare, causa di congestione ed inquinamento ambientale, nell'ambito di grandi realta' urbane. Un metodo generalmente utilizzato consiste nel cercare di ridurre il flusso veicolare, circolante nell'area di interesse, proponendo modalita' di trasporto alternative: car pooling, car sharing, bike sharing, trasporto multimodale, ecc. Tali metodologie hanno come macro-obiettivo quello di ridurre il numero di veicoli circolanti e, al fine di rendere attrattive modalita' di trasporto alternative, cercano di configurare al meglio le componenti che la gestione di tale sistema richiede (localizzazione ottimale dei parcheggi, delle rastrelliere, dimensionamento ottimale delle flotte ecc.). Tali approcci, mirando alla riduzione del numero totale di veicoli circolanti, affrontano in modo indiretto il problema di decongestionare le aree di interesse. Approcci diversi per affrontare il problema sono quelli diretti, che intervengono cioè direttamente sulla zona congestionata di interesse e che cercano di ridurre tale congestione dirottando i veicoli verso zone non congestionate. In questo contesto si vuole studiare un piano di segnaletica variabile che consiste nel dotare un numero limitato di strade preventivamente identificate, di una segnaletica variabile nel tempo. Cambiare la segnaletica stradale in un determinato tratto viario e per un determinato intervallo di tempo, puo' significare ad esempio, chiudere completamente l'accesso ad una strada, o anche riservare l'accesso di una strada ad una predeterminata classe di veicoli o ancora rendere una strada a senso unico.
Possibili problemi di ottimizzazione da formalizzare e studiare:
Sia dato un grafo rappresentante la rete di traffico di una citta', dove ad ogni arco è associato un costo e sia dato un punto origine O ed un punto destinazione D sulla rete stessa. Un utente per andare da O a D utilizza un cammino il cui costo è dato dalla somma dei costi degli archi che lo compongono:
i. Quali sono i possibili cammini di costo non superiore ad una soglia prefissata che gli utenti possono utilizzare per andare da O a D?
ii. Se possiamo cambiare il costo di 10 archi nella rete, a quali archi conviene cambiare il costo ( e di quanto cambiarlo) per aumentare il numero di cammini di costo totale non superiore alla soglia prefissata?
iii. ….. (altri problemi da individuare e da formalizzare)
Possibili argomenti di tesi:
- Definizione del problema di copertura, progettazione del corrispondente modello matematico, soluzione del problema attraverso l'uso di un solutore
- Soluzione del problema attraverso un algoritmo euristico da progettare
- Visualizzazione dei risultati georeferenziati ed attraverso l'utilizzo di arcGis.
4. Problemi di localizzazione per la determinazione ottimale di centri di rianimazione in Canada
(lo devo ancora inserire)