استفاده از الگوریتم شبیه‌سازی حرارتی برای بهینه‌سازی مسئله مکان‌یابی ـ تخصیص چند هدفه در محیط سیستم اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: ایستگاه‌های آتش‌نشانی منطقه 11 شهر تهران)

Abstract

مقدمه و هدف پژوهش: در این مقاله مسئله Location–Allocation چندهدفه در محیطGIS برای تعیین موقعیت و تخصیص ظرفیت بهینه به ایستگاه‌های آتش-­نشانی منطقه 11 شهر تهران مورد نظر می­باشد. اهداف این تحقیق شامل: 1- کمینه کردن فاصله بین ایستگاه آتش­نشانی و تقاضاها 2- کمینه کردن زمان رسیدن به تقاضا از ایستگاه‌های آتش­نشانی 3- بیشینه کردن پوشش ایستگاه‌های آتش‌نشانی می‌باشد. روش پژوهش: مسئله Location–Allocation یک مسئله بهینه­سازی ترکیبی است و به دلیل پیچیدگی محاسباتی معروف به NP-Hard است. بنابراین روش‌های جبری رایج نمی­توانند در حل مسائل Location–Allocation پیچیده با چندین شرط مختلف موفق باشند. برای حل این مسئله Location–Allocation از روش فوق ابتکاری شبیه­سازی حرارتی استفاده می­شود. یافته‌ها: مدل با توجه به اهداف نامبرده، ایستگاه‌های بهینه آتش­نشانی را در منطقه 11 شهر تهران می­یابد به گونه­ای که این ایستگاه‌ها به خوبی قادر به پاسخگویی به تقاضاها (جمعیت) باشند. نتیجه‌گیری: در این مدل ژنتیک چندهدفه، برای بررسی اثر هر هدف، ابتدا هر تابع به صورت تک هدفه اجرا می­شود. در مرحله دوم، خروجی مدل با یک بردار وزن ثابت ارزیابی می­شود و نتیجه نشان می­دهد که مدل می­تواند به طور مؤثری موقعیت‌های بهینه ایستگاه‌های آتش­نشانی را با شرط ظرفیت فراهم کند. در نهایت، برای ارزیابی مناسب بودن مدل، از یک برنامه وزن دهی اتوماتیک استفاده می­شود. در این حالت هر بار به هر جواب، بردار وزنی تصادفی تعلق می­گیرد و در نهایت مجموعه­ای از جواب‌های غیر مسلط حاصل می­گردد که به تصمیم­گیرندگان با توجه به شروط مشخص و یا اولویتشان به یک هدف، فرصت انتخاب جواب‌های مناسب (Non-dominated) را می­دهد.