ACTOR, in collaborazione con una importante compagnia crocieristica, ha sviluppato il Progetto Magellano, con l’obiettivo di utilizzare metodi di ottimizzazione degli itinerari delle crociere.
Il progetto
Una compagnia che opera nel settore delle crociere, con una sua flotta di navi, deve affrontare tre fasi decisionali.
Al livello strategico: per ogni nave, e per ogni stagione, decidere in quale area marittima collocare la nave: ad esempio nella stagione da Aprile a Ottobre, una nave può essere collocata nel Mediterraneo o nei Caraibi, mentre può non essere conveniente collocarla nel Mare del Nord: è un problema di allocazione ottima, che deve tener conto delle caratteristiche della nave, dell’area marittima e della stagione considerata.
Al livello tattico: una volta assegnata una nave a un’area marittima in una data stagione, decidere l’elenco delle crociere da mettere in catalogo per quella nave, in quell’area e in quella stagione, essendo una crociera definita dal porto di imbarco, dal porto di sbarco e dalla durata in giorni; ad esempio nel Mediterraneo si può decidere di mettere in catalogo una crociera Barcellona – Civitavecchia di 7 giorni, e una crociera Civitavecchia – Venezia di 10 giorni, ma di escludere una crociera Barcellona – Civitavecchia di 10 giorni. Poiché ad ogni possibile crociera è associata una stima del revenue prodotto dalla crociera stessa, stima basata su dati storici e su valutazioni economiche, il problema a livello tattico è quello di massimizzare il revenue prodotto da quella nave in quell’area marittima e in quella stagione, sulla base delle scelte effettuate per le crociere da mettere in catalogo; scelte che debbono soddisfare numerosi vincoli, alcuni strutturali, ad esempio per ogni crociera il porto di partenza deve essere il porto di arrivo della crociera precedente; altri dovuti a considerazioni di marketing, ad esempio limitare il numero di crociere di durata maggiore di 7 giorni. Il risultato di questa fase consiste nel determinare per ogni nave, data la stagione e l’area marittima, la successione delle crociere che verranno effettivamente offerte alla clientela, con tutti i porti e tutte le date di partenza e di arrivo. Al problema di Ottimizzazione del Revenue è quindi associato un problema di scheduling.
Al livello operativo: una volta deciso che ai clienti della compagnia debba essere offerta una data crociera, individuata da porto di imbarco, porto di sbarco e durata in giorni, a livello operativo occorre decidere quali porti di transito visitare, con gli orari di arrivo, durata della sosta, e orario di partenza. Occorre tener conto del fatto che per la compagnia la crociera ha un costo che dipende principalmente dalla durata e dalla velocità della navigazione tra un porto e l’altro e dalla manovra e sosta nel porto. D’altra parte, da un punto di vista turistico, i porti visitabili hanno attrattività diverse, ad esempio in una crociera Barcellona – Civitavecchia che costeggi Spagna, Francia e Italia, Marsiglia come porto è più attrattivo di Genova; ma quanto maggiore è l’attrattività di un porto, tanto maggiore è il costo della sosta. Nasce quindi un problema di ottimizzazione con due obiettivi: determinare i porti da visitare e gli orari di visita da un lato minimizzando il costo della crociera, dall’altro massimizzandone l’attrattività calcolata come somma delle attrattività dei porti visitati. È un problema con due obiettivi e con numerosi vincoli, ad esempio nessun porto di transito piò essere visitato più di una volta, la cui soluzione va ottenuta determinandone la frontiera di Pareto nello spazio degli obiettivi.
Per lo sviluppo dei moduli di ottimizzazione del Progetto Magellano si è fatto ricorso al linguaggio di programmazione matematica AMPL, utilizzando GUROBI come solver per ottenere le soluzioni ottime.
Riconoscimenti
Il Progetto Magellano ha vinto nel 2015 il premio dell’Associazione Italiana per la Ricerca Operativa (AIRO) come migliore applicazione della Ricerca Operativa in Italia
Riferimenti
Cruise itineraries optimal scheduling
A two-objective optimization of ship itineraries for a cruise company