Optimización de Rutas basadas en Soft Computing para Movilidad Inteligente

La movilidad y transporte de pasajeros y mercancías es uno de los principales desafíos para el desarrollo de islas, ciudades y territorios. La prosperidad, competitividad y sostenibilidad de múltiples áreas económicas se ven afectadas por la movilidad. El crecimiento de la población, la capacidad limitada de los sistemas e infraestructuras de transporte y el impacto medioambiental del transporte fuerza a los territorios en el desarrollo de una movilidad sostenible y efectiva. En este complejo escenario, un territorio con una gestión del transporte y movilidad sostenible y eficiente ofrece a los ciudadanos una mejor calidad de vida. La transformación digital y las TIC impulsan la mejora de los servicios de movilidad para los ciudadanos, ayudan a gestionar correctamente la demanda en las redes de transporte y generan valor económico y ambiental. El surgimiento de la movilidad inteligente integra el sistema de transporte, las infraestructuras y las tecnologías para hacer que el transporte de pasajeros y mercancías sea eficiente, accesible, más seguro y limpio. Por lo tanto, las estrategias de movilidad inteligente deben ser capaces de proporcionar beneficios económicos y ambientales tangibles y mejorar la calidad del transporte de mercancías y pasajeros. Significa tomar acciones en múltiples frentes; gestión eficiente de la carga y la movilidad de pasajeros, reducción del impacto medioambiental, mejora de la planificación y la eficiencia del transporte público, reducción de la congestión, optimización del uso de la infraestructura física, entre otros. Una de las operaciones clave para los servicios de movilidad es la planificación de rutas. Esta actividad operativa incluye principalmente dos modos de transporte, mercancías y pasajeros. La mayoría de los transportes de mercancías y pasajeros se realizan a través de transporte por carretera. Las decisiones tomadas con respecto a las operaciones de planificación de rutas afectan económica y ambientalmente, y en general a la calidad de vida de los ciudadanos en los territorios en los que se desarrollan. Las operaciones de planificación de rutas se pueden optimizar para mejorar diferentes aspectos como la calidad del servicio, costes y flexibilidad del mismo, consumo de energía, impacto medioambiental, sostenibilidad, entre otros. La tarea de abordar las operaciones de planificación de rutas da lugar a la aparición de complejos problemas de optimización combinatoria que requieren considerar múltiples requisitos, restricciones, fuentes de información, entre otros. En la mayoría de los casos, estos problemas de optimización se clasifican como NP-duros con respecto a su complejidad computacional. Esta clase de problemas requiere enfoques de optimización eficientes y estrategias inteligentes para obtener soluciones de alta calidad y evitar grandes tiempos de cálculo. En este sentido, los enfoques de optimización aproximados, como las heurísticas y metaheurísticas, y las técnicas inteligentes inherentes a la Inteligencia Artificial y la Soft Computing han demostrado ser métodos efectivos y eficientes para resolver complejos problemas de planificación de rutas. Esta tesis presentada en la modalidad de compendio de publicaciones tiene como objetivo diseñar, implementar y validar procedimientos de optimización simples, eficientes y flexibles basados ​​en Inteligencia Artificial y Soft Computing dedicados a mejorar las soluciones de planificación de rutas en los contextos de transporte de mercancías, planificación personalizada de rutas turísticas y transporte eco-eficiente de residuos reciclables. Se han propuesto varios enfoques de solución para resolver problemas como Vehicle Routing Problem with Time Windows, Periodic Vehicle Routing Problem with Time Windows, Team Orienteering Problem with Time Windows, Tourist Trip Design Problem y variantes del mundo real y nuevas extensiones de los problemas mencionados. La calidad del servicio, la orientación al cliente, la imprecisión e incertidumbre en la información y la ecoeficiencia son criterios considerados en los problemas de planificación de rutas identificados. Los experimentos computacionales han demostrado que los métodos y técnicas propuestos son adecuados para obtener soluciones de alta calidad en tiempos computacionales cortos y pueden incorporarse como módulos en sistemas de transporte inteligentes

Aplicación de metaheurística para el diseño y planificación de rutas turísticas en destino usando Python

El trabajo comienza planteando un problema de optimización de rutas turísticas en el que tenemos un gran cantidad de puntos que visitar con un tiempo limitado. Para solucionarlo se verán problemas similares anteriormente resueltos con su correspondiente formulación del problema de optimización entera mixta y se decidirá por usar un método metaheurístico. Este método es el GRASP el cual tiene una fase de construcción de la ruta y otra de optimización de la ruta hallada. Una vez visto el algoritmo a seguir plasmaremos la teoría en el lenguaje de programación Python de donde obtendremos soluciones a nuestro problema.<br /

Estudio bibliométrico: Producción científica sobre turismo de la Universidad de La Laguna entre 2010 y 2021

En 2022 la Cátedra de Turismo-CajaCanarias-Ashotel de la Universidad de La Laguna ha cumplido diez años promoviendo la formación, la investigación y la transferencia del conocimiento turístico que se genera en la ULL. Esta labor se desarrolla en el contexto de eliminar las fronteras entre la institución académica, el sector turístico y el conjunto de la sociedad. Se presenta a continuación una actualización del Estudio Bibliométrico realizado por la Cátedra de Turismo, incluyendo información de todos los artículos publicados hasta el 31 de diciembre de 2021. La elaboración de este nuevo informe corresponde a octubre de 2022. En el informe se analiza la evolución de la producción científica sobre turismo, su volumen e impacto, llevada a cabo por parte de investigadores de la Universidad de La Laguna, tengan o no relación con la Cátedra de Turismo, entre los años 2010 y 2021 (ambos inclusive). La información ha sido obtenida de la prestigiosa base de datos Scopus

Simulation and Control of Groups of People in Multi-modal Mobility

Tourism and transport are constantly growing and, with it, the movements of travellers. This entails two fundamental effects on which we must focus: control of mass tourism and the organization of transport. Good transport organization and travel planning avoid crowds and therefore mass tourism. This allows promoting sustainable tourism in which it is sought to offer a quality service to tourists taking care of the environment. In this thesis the objective is to manage the flow of groups of people through means of transport. This control of groups of people is aimed at customer satisfaction by offering quality tourism. On the one hand, the study focuses on the problem to mitigate the negative effects due to mass arrivals in touristic locations. A TEN network has been developed to define the optimal tours for different groups of tourists. A related mixed integer quadratic optimization model has been developed with three main objectives: it minimizes the maximum value of occupancy in the selected destinations to limit mass tourism, reduces the divergence between the proposed visit tour and one required by the tourist group and the overall duration of their visit, and a heuristic approach has been introduced. On the other hand, it has been implemented a railway scheduling and rescheduling problem introducing optimization-based and min-max approaches on the regional and high-speed railway network. The scheduling model defines the best schedules for a set of trains considering costumers\u2019 demand and the priority of the trains to cover the rail sections in case of conflict on the railway lines. Consecutively, the generated feasible timetables are used to minimize possible consequences due to events that may negatively affect the real time traffic management. The main contribution of this section is the introduction in the second approach the innovative concept to prioritize the train that can access on the block section in case of conflicts on the network

Geo Data Science for Tourism

This reprint describes the recent challenges in tourism seen from the point of view of data science. Thanks to the use of the most popular Data Science concepts, you can easily recognise trends and patterns in tourism, detect the impact of tourism on the environment, and predict future trends in tourism. This reprint starts by describing how to analyse data related to the past, then it moves on to detecting behaviours in the present, and, finally, it describes some techniques to predict future trends. By the end of the reprint, you will be able to use data science to help tourism businesses make better use of data and improve their decision making and operations.

Optimizing transportation systems and logistics network configurations : From biased-randomized algorithms to fuzzy simheuristics

242 páginasTransportation and logistics (T&L) are currently highly relevant functions in any competitive industry. Locating facilities or distributing goods to hundreds or thousands of customers are activities with a high degree of complexity, regardless of whether facilities and customers are placed all over the globe or in the same city. A countless number of alternative strategic, tactical, and operational decisions can be made in T&L systems; hence, reaching an optimal solution –e.g., a solution with the minimum cost or the maximum profit– is a really difficult challenge, even by the most powerful existing computers. Approximate methods, such as heuristics, metaheuristics, and simheuristics, are then proposed to solve T&L problems. They do not guarantee optimal results, but they yield good solutions in short computational times. These characteristics become even more important when considering uncertainty conditions, since they increase T&L problems’ complexity. Modeling uncertainty implies to introduce complex mathematical formulas and procedures, however, the model realism increases and, therefore, also its reliability to represent real world situations. Stochastic approaches, which require the use of probability distributions, are one of the most employed approaches to model uncertain parameters. Alternatively, if the real world does not provide enough information to reliably estimate a probability distribution, then fuzzy logic approaches become an alternative to model uncertainty. Hence, the main objective of this thesis is to design hybrid algorithms that combine fuzzy and stochastic simulation with approximate and exact methods to solve T&L problems considering operational, tactical, and strategic decision levels. This thesis is organized following a layered structure, in which each introduced layer enriches the previous one.El transporte y la logística (T&L) son actualmente funciones de gran relevancia en cual quier industria competitiva. La localización de instalaciones o la distribución de mercancías a cientos o miles de clientes son actividades con un alto grado de complejidad, indepen dientemente de si las instalaciones y los clientes se encuentran en todo el mundo o en la misma ciudad. En los sistemas de T&L se pueden tomar un sinnúmero de decisiones al ternativas estratégicas, tácticas y operativas; por lo tanto, llegar a una solución óptima –por ejemplo, una solución con el mínimo costo o la máxima utilidad– es un desafío realmente di fícil, incluso para las computadoras más potentes que existen hoy en día. Así pues, métodos aproximados, tales como heurísticas, metaheurísticas y simheurísticas, son propuestos para resolver problemas de T&L. Estos métodos no garantizan resultados óptimos, pero ofrecen buenas soluciones en tiempos computacionales cortos. Estas características se vuelven aún más importantes cuando se consideran condiciones de incertidumbre, ya que estas aumen tan la complejidad de los problemas de T&L. Modelar la incertidumbre implica introducir fórmulas y procedimientos matemáticos complejos, sin embargo, el realismo del modelo aumenta y, por lo tanto, también su confiabilidad para representar situaciones del mundo real. Los enfoques estocásticos, que requieren el uso de distribuciones de probabilidad, son uno de los enfoques más empleados para modelar parámetros inciertos. Alternativamente, si el mundo real no proporciona suficiente información para estimar de manera confiable una distribución de probabilidad, los enfoques que hacen uso de lógica difusa se convier ten en una alternativa para modelar la incertidumbre. Así pues, el objetivo principal de esta tesis es diseñar algoritmos híbridos que combinen simulación difusa y estocástica con métodos aproximados y exactos para resolver problemas de T&L considerando niveles de decisión operativos, tácticos y estratégicos. Esta tesis se organiza siguiendo una estructura por capas, en la que cada capa introducida enriquece a la anterior. Por lo tanto, en primer lugar se exponen heurísticas y metaheurísticas sesgadas-aleatorizadas para resolver proble mas de T&L que solo incluyen parámetros determinísticos. Posteriormente, la simulación Monte Carlo se agrega a estos enfoques para modelar parámetros estocásticos. Por último, se emplean simheurísticas difusas para abordar simultáneamente la incertidumbre difusa y estocástica. Una serie de experimentos numéricos es diseñada para probar los algoritmos propuestos, utilizando instancias de referencia, instancias nuevas e instancias del mundo real. Los resultados obtenidos demuestran la eficiencia de los algoritmos diseñados, tanto en costo como en tiempo, así como su confiabilidad para resolver problemas realistas que incluyen incertidumbre y múltiples restricciones y condiciones que enriquecen todos los problemas abordados.Doctorado en Logística y Gestión de Cadenas de SuministrosDoctor en Logística y Gestión de Cadenas de Suministro

Information and Communication Technologies in Tourism 2021

This open access book is the proceedings of the International Federation for IT and Travel & Tourism (IFITT)’s 28th Annual International eTourism Conference, which assembles the latest research presented at the ENTER21@yourplace virtual conference January 19–22, 2021. This book advances the current knowledge base of information and communication technologies and tourism in the areas of social media and sharing economy, technology including AI-driven technologies, research related to destination management and innovations, COVID-19 repercussions, and others. Readers will find a wealth of state-of-the-art insights, ideas, and case studies on how information and communication technologies can be applied in travel and tourism as we encounter new opportunities and challenges in an unpredictable world

Human dynamics in the age of big data: a theory-data-driven approach

The revolution of information and communication technology (ICT) in the past two decades have transformed the world and people’s lives with the ways that knowledge is produced. With the advancements in location-aware technologies, a large volume of data so-called “big data” is now available through various sources to explore the world. This dissertation examines the potential use of such data in understanding human dynamics by focusing on both theory- and data-driven approaches. Specifically, human dynamics represented by communication and activities is linked to geographic concepts of space and place through social media data to set a research platform for effective use of social media as an information system. Three case studies covering these conceptual linkages are presented to (1) identify communication patterns on social media; (2) identify spatial patterns of activities in urban areas and detect events; and (3) explore urban mobility patterns. The first case study examines the use of and communication dynamics on Twitter during Hurricane Sandy utilizing survey and data analytics techniques. Twitter was identified as a valuable source of disaster-related information. Additionally, the results shed lights on the most significant information that can be derived from Twitter during disasters and the need for establishing bi-directional communications during such events to achieve an effective communication. The second case study examines the potential of Twitter in identifying activities and events and exploring movements during Hurricane Sandy utilizing both time-geographic information and qualitative social media text data. The study provides insights for enhancing situational awareness during natural disasters. The third case study examines the potential of Twitter in modeling commuting trip distribution in New York City. By integrating both traditional and social media data and utilizing machine learning techniques, the study identified Twitter as a valuable source for transportation modeling. Despite the limitations of social media such as the accuracy issue, there is tremendous opportunity for geographers to enrich their understanding of human dynamics in the world. However, we will need new research frameworks, which integrate geographic concepts with information systems theories to theorize the process. Furthermore, integrating various data sources is the key to future research and will need new computational approaches. Addressing these computational challenges, therefore, will be a crucial step to extend the frontier of big data knowledge from a geographic perspective. KEYWORDS: Big data, social media, Twitter, human dynamics, VGI, natural disasters, Hurricane Sandy, transportation modeling, machine learning, situational awareness, NYC, GI