مدلسازی مسئله مکان‏یابی و تخصیص در شرایط بحران زلزله و حل آن به‏ وسیله الگوریتم‏ های فراابتکاری

Abstract

در این پژوهش، یک مسئله ‏ی مکان‏یابی و تخصیص با در ‏نظر ‏گرفتن قید ظرفیت، در شرایط بحران زلزله، طرح شده ‏است. هدف، انتخاب بهترین مکان‏ها برای اسکان موقت افراد و همچنین تخصیص بهینه ‏ی افراد به این اماکن است، به نحوی که میزان تلفات و آسیب‏ های ناشی از زلزله و پس ‏لرزه‏ های بعد از آن، حداقل شود. در ادامه تخصیص بهینه‏ ی افراد به مراکز درمانی نیز مورد بحث قرار می‏گیرد. برای دستیابی به این اهداف، مدل‏ ریاضی متناسب با شرایط مسئله با در‏‏ نظر ‏گرفتن محدودیت‏های تعریف ‏شده، ارائه شده‏ است. با توجه به تحقیقات پیشین پژوهشگران این امر، مسئله‏ ی مکان‏یابی و تخصیص یک مسئله ‏ی بهینه ‏سازی پیچیده محسوب می‏شود. برای حل این‏گونه مسائل، روش‏های فراابتکاری پیشنهاد شده ‏است. در این تحقیق از الگوریتم ‏های ژنتیک و رقابت استعماری استفاده شده و نتایج نهایی با هم مقایسه شده‏ اند. طبق نتایج به دست آمده الگوریتم رقابت استعماری می‏تواند رقیبی برای الگوریتم ژنتیک در این‏گونه مسائل باشد، چرا که میانگین جواب‏ های پیدا شده توسط این الگوریتم بهتر از الگوریتم ژنتیک است، اما سرعت همگرایی در الگوریتم ژنتیک، بیشتر است. مطالعه ‏ی موردی این پژوهش، مطالعه بر‏ روی منطقه‏ ی شماره‏ ی 3 شهر تهران است. با استفاده از اطلاعات موجود و در دسترس این منطقه، مکان‏هایی که دارای شرایط مطلوب برای اسکان هستند، با کمک علم سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و نرم ‏افزار ARC GIS استخراج شده ‏است. الگوریتم رقابت استعماری برای حل این مسئله پیاده‏ سازی شده ‏است و در پایان تعداد بهینه‏ ی مراکز اسکان و تخصیص بهینه‏ ی افراد منطقه به این مراکز و هچنین تخصیص افراد به مراکز درمانی موجود در منطقه، ارائه شده‏ است