Turistler için İstanbul'da rota belirleme çalışmasında zamana bağlı takım yön bulma probleminin incelenmesi
Study of time dependent team orienteering problem on Istanbul tourist route generation application
Yazar: SÜLEYMAN ERYEĞİT
Danışman: PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Bilişim Enstitüsü / Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı / Coğrafi Bilgi Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Gelişmekte olan turizm sektörü, günümüzde teknolojik yenilikleri yakından takip ederek, bu değişimlere hızla uyum sağlamaktadır. Dünya turizminde önemli bir yere sahip olan İstanbul, Antalya gibi şehirlere sahip olan ülkemizin de bu yenilikleri takip ederek, turizm sektörüne uygulaması gerekmektedir. Turistlerin yabancı oldukları şehirler için gezi planlaması yaptığı sürecin kolaylaştırması için yapılan yenilikler turistler tarafından olumlu karşılanmakta ve turizm sektörüne katkı sağlamaktadır. Gezi rotası planlanırken görülmeye değer yerler ve şehrin ulaşım sistemi hakkında yeterince bilgi sahibi olunmadığından, turistler bu süreçte fazlasıyla zorlanabilmekte ve zaman kaybetmektedir. Bu süreçte ziyareti planlanan şehirde görülmeye değer yerler araştırılarak oluşturulan gezilecek yerler listesi rotaya dönüştürülürken yola çıkma zamanı, çalışma saatleri, ulaşım süresi, ziyaret süresi gibi dikkat edilmesi gereken bir çok değişkenin yanı sıra, takip edecek ziyaret noktasının da bilgileri göz önünde bulundurularak dikkatli bir şekilde yapılması gereken plan, fazlasıyla zaman gerektiren zorlu bir uğraş olarak değerlendirilmektedir.
Bu çalışmada turistlere, ziyaretini planladıkları şehirde, güncel bilgilere göre yönlendirme yapabilecek bir turist rehberi uygulaması geliştirilerek, rota planlamasına harcanan zamanın azaltılması ve turistlerin ziyaret edeceği şehirde oluşturacağı rotanın kişiselleştirilerek, geziden alınacak hazzın en yüksek seviyeye ulaşmasını sağlamak hedeflenmiştir. Bu hedefin gerçekleştirilmesi amacıyla, geliştirilen kullanıcı arayüzünde kullanıcından gezi başlangıç ve bitiş tarihinin yanı sıra, gezmeyi planladığı ziyaret noktalarına ilgisini sunulan ziyaret arzusu seçeneklerinden kendisine en uygununu seçerek belirlemesi talep edilmiştir. Böylelikle kullanıcının ziyaret noktasını olan ilgisi matematiksel bir değere dönüştürülerek hesaplamalarda kullanılmış ve oluşturulan rotanın kişiye özel olması sağlanmıştır. Ziyaret noktasına ilgisinin yanı sıra, sistem tarafından ziyaret noktasına özel olarak belirlenen zaman penceresi ve ziyaret süresi değerleri kullanıcı tarafından özelleştirilebilmektedir. Böylelikle kullanıcının gezi planını kişiselleştirebilmesi sağlanmıştır.
Gerçekleştirilen çalışma ile, çeşitli kültür, sanat ve eğlence etkinliklerine ev sahipliği yapmasının yanı sıra, görülmeye değer birçok yapıya ve bölgeye sahip olan İstanbul bazında özelleştirilmiştir. Birden fazla ziyaret noktasını gezmeyi planlayan bir ziyaretçinin hedefleri arasında ulaşım için harcayacağı zamana ek olarak ziyaret ettiği noktada harcadığı zaman da hesaba katıldığında karşılaşılan Zamana Bağlı Zaman Pencereli Takım Yön Bulma Problemi uygun bir biçimde modellenmiş ve bir sezgisel algoritma yardımıyla kısa sürede çözülmüş ve belirlenen en uygun rota bilgisi kullanıcıyla paylaşılmıştır. Rotanın tamamlanmasının alacağı yaklaşık olarak süre bilgisi kullanıcıya verilerek, ziyaretçinin tatil planını yaparken, yabancı olduğu şehirde plan yapmasına olanak sağlayan çevrimiçi bir dinamik turist rehberi geliştirilmiştir. Böylece İstanbul'u ziyaret eden çok sayıda yerli ve yabancı turistin, gezi planını oluşturmasında yardımcı olabilecek bir araç ihtiyacı karşılanmıştır. Yerli ve yabancı turistler için dil seçenekleri uygulamaya eklenmiştir.
Geliştirilen uygulama çeşitli temalarda oluşturulan 5 farklı gezi planı listesinde yer alan 110 ziyaret noktası ve İstanbul'un tesis konaklamalı ziyaretçi sayısında en önde bulunan 3 ilçesinde yer alan oteller konaklama noktası olarak seçilerek test edilmiştir. Oluşturulan 3 ve 4 günlük gezi planları için konaklama noktalarına göre gezinin tamamlanması için gereken süre ve verilen zaman aralığı içerisinde gezilebilen hedeflerin toplam skoru hesaplarak karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda seçilen tema ve gezi için ayrılan gün sayısına göre konaklama için seçilmesi gereken en uygun ilçe bilgisine ulaşılmıştır. Rota sonuçları harita üzerinde sunulmuş ve yapılan çalışmanın doğru sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
The growing tourism industry follows technological innovations closely and adapts rapidly to these changes. Countries that would like to attract tourists should follow technological innovations closely and apply them to the tourism sector as quickly as other industries. Turkey has various famous tourist destinations such as Istanbul, Antalya, and Izmir with their well-known tourist attractions. The tourism sector of Turkey should recognize the importance of technological innovation to maintain and improve the high tourism potential of Turkey. 
The process of trip planning for a city that would like to visit is one of the issues that might innovate for the tourism sector. Because tourists do not have enough information about the destinations, the city's transportation system, or the traffic information before the trip. Therefore planning a route for a city that you are foreign could take a lot of time and energy. Specify the list of places to see in the destination that planning to visit, according to the character of the visitor is a very time-consuming process. In addition to this, while designing routes among the destinations in your list, various parameters should be considered to calculate routes such as departure time, working hours of destination, transportation and visit duration. Eventually, the process turns into torture. 
Minimizing the loss of time while creating a personalized route between the destinations determined by the users is aimed in this study. A tourist guide application that can guide tourists according to up-to-date information about the destination they desire to visit was developed to achieve this goal. While developing this application, it was aimed to support that tourists enjoy their trips at the maximum level. Therefore a destination scoring system implemented the application. The system calculates weights for each destination according to scores set by users. The trip start and expiration date information are additional parameters for the route calculation system.
Istanbul was selected as the working area in this study because the city is hosting so many iconic buildings and places worth seeing, and various local culture & art, and entertainment events. However, the transportation system of Istanbul might be a bit complicated for newcomers and visitors. At this point, we aimed to share the most convenient route information with the user by modeling the Time-Based Team Orienteering Problem with Time Windows. 
A heuristic method was used to solve the problem diagnosed as Time-Dependent Team Orienteering Problem with Time Windows. It is aimed that the visitor obtains the highest level of satisfaction with the proposed route by assigning scores to destinations to make a priority ranking among the target points to be visited in a limited time and with specified time windows. For example, If a visitor desire to see cultural destinations more than shopping destinations, when he/she does not have enough time to visit all the destinations, she will skip the shopping destinations first. If the user has less time than the time it takes to visit all destinations, destinations with low scores are more likely to be out of the route due to the lower weight. When choosing between two visiting points with the same score, a model was developed to be inversely proportional to the arrival time, aiming for the visitor to achieve a similar level of satisfaction in less time. Parameters of the route calculation system are trip start and end date, destination score assigned by the user, destination time window and visit duration and accommodation. 
There are two applications developed in this study. The first one is the back-end application which is the heuristic algorithm implemented. Trip dates, time windows of the destinations and the visit duration were taken into the calculation on the back-end side.In order to provide this estimation, depending on the starting date, the transportation time matrix was obtained by calculating the transportation time between the destination destinations sent by the front end. 
On the front-end side, a map-based user interface has been designed. The front-end application is the section where the user displays the city and important places information on the map and views the POI can visit within the boundary of the city. Users can find destinations desire to visit quickly and easily with the help of the search bar and adds it to the trip list. Pop-up boxes the clicked POIs are opened on the map. In the opened box, the expected visit duration, time window (opening-closing hours), and score information indicating the interest in the visit point are shown. Each of the default parameters can be customized by the user. User-determined parameters are sent to the back-end application to estimate the personalized tourist route. When the route calculation results return from the back-end application, the transportation ways are rendered on the map as lines. Besides, markers of accommodation and visiting points included in the route have been added to the map with labels indicating the order of the index.
With the heuristic algorithm used, it was constituted 5 different trip lists, which include a total of 110 destinations from 88 different touristic points of Istanbul. While the first four of the trip lists are lists containing 20 visiting points with a specific theme, the last list is composed of a list containing the 30 most preferred tourist attractions in Istanbul. These lists, which were created to help the user create a thematic travel plan, can offer the user trip plans in the themes of culture and art, sacred places, shopping, nature and scenery. 5 different trip lists created 3-day and 4-day trip plans were created by assigning 3 hotels from different central places as accommodation.
The total travel time spent according to the hotels selected from the 3 most preferred central places of Istanbul for accommodation and the sum of the scores of the destinations within the specified route was calculated for 3 and 4-day trip plans. The daily routes of the trip plan prepared as a result of the application were listed and the information of the visiting points that could not be visited within the trip start and end date was detected. Given such information, the total time spent and the scores of the destinations that can be seen, have been detected according to the accommodation and start and end date of the trip. Thus, information such as the most suitable hotel selection for the trip plan, as well as the number of days to be reserved, was also obtained.
Finally, we aimed to develop a dynamic online tool such as a city tourist guide that allows the visitor to plan about the city where is foreign. As a result, an application was developed that can help lots of local and foreign tourists who visit the city of Istanbul where the study is applied, to create their trip routes.