USO DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL PARA GERAÇÃO DE ROTEIROS DE VIAGENS ...

[Pages:15]XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018.

USO DE INTELIG?NCIA COMPUTACIONAL PARA GERA??O DE

ROTEIROS DE VIAGENS PARA TURISTAS: ESTUDO DE CASO NA

CIDADE DO RIO DE JANEIRO

Rodrigo Tagliari rosoparamsg@ Marcos Costa Roboredo

mcroboredo@id.uff.br

Durante o planejamento de suas viagens, os turistas necessitam empregar uma quantidade excessiva de tempo, de forma a achar as melhores atividades a se fazer, buscar informa??es e verificar a melhor forma logisticamente vi?vel de realizar as mesmas. Visando mitigar o problema pr?vio, a Local Cave, que ? uma Startup do ramo do turismo, visa tornar o processo de viagem mais r?pido e eficiente para o viajante atrav?s do uso de um aplicativo na Web e ferramentas computacionais. Uma destas ferramentas ? um gerador de roteiros de viagem otimizados e customizados de acordo com o perfil do turista. Os roteiros de viagem gerados s?o extremamente detalhados e levam em considera??o diversas especificidades, como por exemplo necessidade de descanso ou troca de trajes entre atividades. O presente artigo visa neste contexto descrever com detalhes o algoritmo utilizado pelo gerador na cidade do Rio de Janeiro-RJ, que se baseia em uma heur?stica com constru??o aleat?ria e busca local do tipo 2-opt.

Palavras-chave: Roteiriza??o, M?todos Heur?sticos, Turistas

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

1. Introdu??o O setor de turismo vem mudando bastante nos ?ltimos anos. A evolu??o do turismo internacional junto com a evolu??o da tecnologia tem mostrado uma tend?ncia de os turistas viajarem para lugares cada vez mais longe. Cada vez mais, as pessoas ir?o viajar com uma maior frequ?ncia, na qual tornar? o lugar de origem uma refer?ncia cada vez menos fixa (GIAMMATTEY, 2014).

Atualmente, no ramo de turismo, ? dif?cil encontrar e praticamente n?o existem empresas ou plataformas online que consigam realizar o planejamento completo de uma viagem, j? que as empresas que se prop?em a tal n?o consideram todos os aspectos de forma satisfat?ria para os viajantes. Seja pelo pre?o elevado cobrado pelas ag?ncias de viagens em seus pacotes ou na falta de personaliza??o das plataformas online, o viajante se v? em um cen?rio no qual se gasta muito tempo para planejar as suas viagens e n?o consegue maximizar sua experi?ncia no local (NASCIMENTO, 2017). De acordo com Nunes (2012), para o p?blico alvo dos chamados "mochileiros", que s?o viajantes que costumam planejar sua viagem por conta pr?pria e possuem um or?amento mais limitado, tal problema pode ser validado segundo pesquisa com estes viajantes, cujos principais meios de busca foram amigos e parentes, bem como sites tur?sticos.

Diante disso, a "Local Cave" (), startup no setor de viagens, apresenta uma proposta para mitigar este problema. Trata-se de realizar, dentre outras atividades, a elabora??o de roteiros customizados e adaptados ?s prefer?ncias dos viajantes, especialmente os mochileiros, atrav?s do uso de dados e t?cnicas de otimiza??o.

O foco deste trabalho ? descrever com detalhes o algoritmo de roteamento utilizado atualmente pela Local Cave, que visa resolver o problema de estabelecer, para um turista da cidade do Rio de Janeiro-RJ, a ordem de visita??o de pontos tur?sticos em cada dia da viagem. Tal planejamento considerando diversas restri??es, como por exemplo or?amento, tempo dispon?vel no local, hor?rios de visita??o da atividade, necessidade de descanso, entre outras.

O problema ? visto como um Problema de Roteamento de Ve?culos com Janelas de Tempo (PRVJT) (TOTH; VIGO, 2002), onde as rotas representam o roteiro de um dia de viagem do

2

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

turista e as janelas de tempo est?o associadas aos hor?rios de in?cio e t?rmino das atividades. Para a resolu??o do problema, ? proposta uma heur?stica com constru??o de solu??es aleat?rias e busca local baseada na cl?ssica troca do tipo 2-opt.

2. Revis?o de Literatura 2.1 Problemas de Roteamento de Ve?culos O Problema de Roteamento de Ve?culos (PRV) foi primeiro proposto por Ramser e Dantzig (1959), ao estudar um problema de distribui??o de gasolina para diversos postos de venda. De acordo com Arenales et al. (2015), o PRV ? um problema log?stico no qual envolve diversas rotas de entregas partindo de um dep?sito ou base, visando alcan?ar os clientes com um custo m?nimo e retornando ao dep?sito. A fun??o de custo no PRV em geral est? atrelada a dist?ncia total percorrida pelos ve?culos. Em uma solu??o vi?vel para este problema, as seguintes restri??es devem ser respeitadas: cada cliente deve ser visitado exatamente uma vez, as capacidades dos caminh?es n?o podem ser excedidas e o tempo gasto por um ve?culo em uma rota possui um limitante superior que deve ser respeitado. Uma variante do PRV exige que o cliente comece a ser atendido dentro de um intervalo de tempo chamado de janela de tempo. Tal problema ? conhecido como Problema de Roteamento de ve?culos com Janelas de Tempo (PRVJT).

O problema abordado neste trabalho pode ser visto como um PRVJT fazendo as seguintes associa??es:

Os clientes s?o representados pelas atividades a serem realizadas pelo turista. O dep?sito ? representado pelo hotel. As rotas representam um dia de viagem do turista. As janelas de tempo est?o associadas aos hor?rios de in?cio e t?rmino das atividades.

2.2 Heur?sticas Nos m?todos heur?sticos, ? deixada de lado a necessidade de se encontrar uma solu??o ?tima em prol de achar solu??es pr?ximas da ?tima em um tempo significativamente menor. Muitas heur?sticas encontram solu??es para o problema geralmente baseadas em uma fase de constru??o e uma fase de refinamento.

3

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

Na fase de constru??o, como o pr?prio nome sugere, ? a realizada a constru??o de uma solu??o para o problema. Tal constru??o ? feita em geral atrav?s de um m?todo guloso ou de um m?todo aleat?rio. No m?todo guloso, as solu??es come?am a partir do zero e componentes v?o sendo adicionados, um de cada vez de acordo com algum crit?rio, chamado de crit?rio guloso. J? no m?todo aleat?rio, a constru??o da solu??o ? feita com base em algum componente aleat?rio. Na fase de refinamento, s?o realizadas diversas trocas na solu??o gerada na fase de constru??o. Cada troca gera uma outra solu??o, que pode ser melhor. O processo de realiza??o de trocas ? comumente chamado de busca local. A melhor solu??o encontrada nesta etapa ? chamada de solu??o ?tima local. (BLUM; ROLI, 2003).

Algumas heur?sticas aplicam as fases de constru??o e refinamento diversas vezes, sempre procurando garantir que as solu??es constru?das n?o se repitam. O pseudo c?digo abaixo ilustra as poss?veis etapas de uma heur?stica.

1 Para i de 1 at? iter fa?a: 2 X Solu??o Constru?da; 3 Refinamento (X); 4 Fim Para 5 Retorne a melhor solu??o encontrada;

Para mais detalhes a respeito de heur?sticas, ver Souza (2008) e Blum e Roli (2013). A heur?stica proposta neste trabalho ? baseada no pseudo c?digo pr?vio, onde a etapa de Constru??o ? feita de forma aleat?ria e a etapa de Refinamento ? feita baseada em uma busca local do tipo 2-opt (VIDAL, 2013). Para maiores detalhes sobre heur?sticas para problemas de roteamento, ver Br?ysy e Michel (2005) e Laporte et al. (2000).

3. Estudo de Caso 3.1 Descri??o da Startup A Local Cave ? uma startup do ramo de turismo fundada recentemente no in?cio do ano de 2017, composta por 3 alunos do curso de Engenharia de Produ??o da UFF. Possui como prop?sito central tornar mais eficiente e inteligente a elabora??o de roteiros e do

4

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

planejamentos de viagens, buscando empregar as tecnologias mais recentes do mercado, tais como intelig?ncia artificial e machine learning, al?m da pesquisa operacional, para alcan?ar seu prop?sito.

Seu produto ? baseado em um aplicativo online hospedado em um site. A principal finalidade deste aplicativo facilitar a vida de viajantes que est?o planejando a sua visita em alguma cidade, mas tamb?m a de pessoas locais em busca de lugares a visitar em sua pr?pria cidade, ao oferecer uma plataforma digital que permita o usu?rio descobrir e se informar sobre atividades que estejam alinhadas com suas prefer?ncias pessoais em uma ou mais cidades.

3.2 Descri??o do processo

Atualmente, o visitante que entra na p?gina principal do site pode optar entre realizar um question?rio para descobrir o seu perfil de viagem, baseado em uma distribui??o com 9 tipos de viajante distintos, ou ent?o optar por fazer o seu roteiro diretamente e personalizar o seu tipo de viajante manualmente.

Caso o usu?rio opte pela primeira op??o, ele responde perguntas acerca de gostos e suas op??es de viagem, e ent?o ? mostrado para o mesmo, ao final do question?rio, qual a sua distribui??o, calculada automaticamente por uma pontua??o atrelada a cada uma das respostas. A Figura 1 mostra um exemplo de distribui??o.

Figura 1: Exemplo de distribui??o para um viajante ap?s realiza??o do question?rio

Fonte: Site da Local Cave

5

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

Ao entrar em uma das p?ginas de cidade, tanto o viajante que realizou o question?rio quanto demais usu?rios podem optar ainda por selecionar algumas prefer?ncias para a viagem espec?fica em quest?o, como por exemplo se o viajante gostaria de economizar na viagem ou visitar as principais atra??es tur?sticas. Al?m disso, o turista deve colocar por quantos dias ir? permanecer na cidade e qual seu ritmo de viagem, como mostrado na Figura 2.

Figura 2: Perguntas complementares respondidas pelo turista.

Fonte: Site da Local Cave Ap?s o usu?rio clicar para come?ar o seu roteiro, este ser? direcionado para uma p?gina contendo diversas atividades, apresentadas por ordem de pontua??o, para que o usu?rio possa escolher atividades de interesse para adicionar ao seu roteiro, como por exemplo na Figura 3.

Figura 3: Atividade sugerida ao turista

6

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

Fonte: Site da Local Cave A distribui??o do viajante, extra?da do question?rio, ir? influenciar na pontua??o das atividades dispon?veis, assim como as prefer?ncias de viagem. Ap?s isso, o usu?rio poder? clicar para gerar seu roteiro personalizado. O foco deste trabalho consiste justamente nesta pr?xima etapa, que ? o processo de gera??o de um roteiro de viagem atrav?s de um algoritmo, com base nas atividades geradas para o usu?rio. A Figura 4 esquematiza a rela??o entre os dados de entrada, o algoritmo proposto e os dados de sa?da.

Figura 4: Entradas e sa?das do processo de gera??o de roteiro

3.3 Recebimento dos Dados de Entrada 7

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO "A Engenharia de Produ??o e suas contribui??es para o desenvolvimento do Brasil"

Macei?, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .

No website da Localcave, o usu?rio possui algumas op??es de ajuste de acordo com a especificidade de sua viagem e suas prefer?ncias e necessidades. Estes dados, que s?o recebidos pelo servidor, juntamente com outros dados que s?o extra?dos do banco de dados como entrada do processo, est?o listados abaixo:

Quantidade de dias Ritmo da viagem (7 possibilidades s?o fornecidas) Lista de atividades a serem visitadas. Bairro de hospedagem. Matriz tempo de deslocamento Janelas de tempo das atividades Dura??o das atividades Energia gasta por cada atividade Limita??es adicionais (uso de trajes especiais, por exemplo)

3.4 Pr?-Processamento Nesta etapa, primeiramente ? feita a transcri??o do ritmo de viagem. Este ? um atributo nominal e, portanto, precisa ser transformado em um ?ndice num?rico. Baseado neste mesmo ?ndice num?rico, ? ent?o calculado tamb?m o limite de energia, que reflete o limiar de esfor?o f?sico e mental que o viajante pode aguentar de forma acumulada em um mesmo dia. Este tamb?m ? um atributo comparativo, baseado na mesma no??o de energia. O seu c?lculo ? feito multiplicando o valor num?rico do ritmo por 2 e somando 4. Ou seja, como o valor num?rico de ritmo varia entre 1 e 7, o valor m?nimo do limite ? 6 e o m?ximo ? 18, conforme a Tabela 1.

Tabela 1: Correspond?ncias de ritmo com limite de energia

Ritmo nominal Bastante Lento

Lento Tranquilo Normal Um pouco puxado Corrido Muito corrido

Indice num?rico 1 2 3 4 5 6 7

Limite de energia 6 8 10 12 14 16 18

8

 ................
................

In order to avoid copyright disputes, this page is only a partial summary.

Google Online Preview   Download