استفاده از الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی مسأله مکانیابی-تخصیص چندهدفه در محیط GIS (مطالعه موردی: ایستگاههای آتش‌نشانی منطقه 11 شهر تهران)

Abstract

مسأله موردنظر در این مقاله،مسألهمکانیابی-تخصیص چندهدفه برایتعیین موقعیت و تخصیص ظرفیت بهینه به ایستگاههای آتش‌نشانی منطقه 11 شهر تهران در محیطGIS و با استفاده از الگوریتم ژنتیک می‌باشد. اهداف این تحقیق شامل: 1- کمینه کردن فاصله بین ایستگاه آتش‌نشانی و تقاضاها2- کمینه کردن زمان رسیدن به تقاضا از ایستگاههای آتش‌نشانی 3- بیشینه کردن پوشش ایستگاههای آتش‌نشانیمی‌باشد.مسألهمکانیابی-تخصیص یک مسأله بهینه‌سازی ترکیبی است و به دلیل پیچیدگی محاسباتی، معروف به NP-Hard است. بنابراین روشهای جبری رایج،نمی‌توانند در حل مسائل مکانیابی-تخصیص پیچیده با چندین شرط مختلف، موفق باشند. برای حل این مسألهمکانیابی-تخصیص، از روش فوق‌ابتکاری الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود.در این مدل ژنتیک چندهدفه،برای بررسی اثر هر هدف، ابتدا هر تابع به صورت تک هدفه اجرا و نتایج آنها مقایسه می‌شود. در مرحله دوم، خروجی مدل با یک بردار وزن ثابت ارزیابی می‌شود و نتیجه نشان می‌دهد که مدل بخوبی می‌تواند موقعیتهای بهینه ایستگاههای آتش‌نشانی را با در نظر گرفتن ظرفیت ایستگاههای آتش‌نشانی مشخص کند. در نهایت، برای ارزیابی مناسب بودن مدل، از یک برنامه وزندهی اتوماتیک استفاده می‌شود. در این حالت هر بار به هر جواب، بردار وزنی تصادفی تعلق می‌گیرد و در نهایت مجموعه‌ای از جوابهای غیرمسلط حاصل می‌گردد که به تصمیم‌گیرندگان، فرصت می‌دهد،جوابهای مناسب(Non-dominated)را با توجه به شروط مشخص و یا اولویت آنها به یک هدف،انتخاب کنند.