Evaluation and dstribution of bonus points in the compilation the route in orienteering

Abstract

Данная работа посвящена разделу теории графов: проблеме ориентирования, являющейся достаточно актуальной в настоящее время. Различные навигационные средства, мобильные и интернет приложения, курьерские службы зачастую вынуждены решать различные виды рассматриваемой задачи. Проблема ориентирования встречается в сферах спорта и туризма, в задачах организации расписаний и менеджмента. Суть заключается в построении маршрута на графе так, чтобы получить наибольшее количество очков на вершинах (сумма весов вершин) и не превысить ограничение по пройденному расстоянию (сумма весов ребер). Задачу можно усложнить, поставив целью не составление маршрута, а распределение весов на вершинах графа так, чтобы все наилучшие маршруты получали одинаковое количество очков. Такая постановка задачи используется в составлении трасс для спортивного ориентирования, но, к сожалению, пока все подобные расчеты производятся вручную. В данной работе рассматривается довольно большое количество современной литературы в рамках темы. Сделан краткий обзор существующих алгоритмов, нацеленных на решение проблемы ориентирования. Реализован и протестирован генетический алгоритм максимального обхода графа за фиксированное время, проанализированы полученные результаты; предложены идеи по составлению алгоритма для балансировки трассы в спортивном ориентировании. Составленный алгоритм прост в реализации и легок для понимания. В рамках данной научной работы также были разработаны новые экземпляры для тестирования алгоритмов на графах, в том числе граф на основе реальной карты местности. В заключении к работе предложены дальнейшие действия по усовершенствованию реализованного алгоритма и созданию профессионального приложения.

This paper is devoted to the section of graph theory: the orienteering problem, which is quite relevant at present. Various navigation tools, mobile and Internet applications, courier services are often forced to solve various types of the problem. The orienteering problem is found in sports and tourism, in the tasks of organizing schedules and management. The main goal is to build a route on the graph so that you get the most points on the vertices (the sum of the vertex weights) and not exceed the limit on the distance traveled (the sum of the edge weights). The task can be complicated by setting the goal of not drawing up a route, but the distribution of weights on the vertices of the graph so that all the best routes get the same number of points. This formulation of the problem is used in the compilation of tracks for orienteering, but, unfortunately, so far all such calculations are done manually. This paper examines a fairly large number of modern literature in the framework of the topic. A brief review of existing algorithms aimed at solving the orienteering problem is made. The genetic algorithm for maximal graph traversal in a fixed time has been implemented and tested, the obtained results have been analyzed; suggested ideas for creating an algorithm for balancing the track in orienteering. The compiled algorithm is simple to implement and easy to understand. As part of this scientific work, new samples were also developed for testing algorithms on graphs, including a graph based on a real map of the area. In conclusion, further actions are proposed to improve the implemented algorithm and create a professional application.