مکان یابی ایستگاه های آتش نشانی با استفاده از الگوریتم کلونی مورچه و GIS (مطالعه موردی شهر تهران)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سیستم‏های اطلاعات مکانی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی)

2 (کارشناس ارشد سیستم‏های اطلاعات مکانی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی)

3 (هیأت علمی گروه سیستم‏های اطلاعات مکانی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی)

چکیده

موقعیت ایستگاه های آتش نشانی نقش مهمی در کارآیی این مراکز در حین حوادث آتش‏سوزی دارد. بنابراین، مکان یابی ایستگاه های آتش نشانی به منظور پوشش‌دهی بیشینه این ایستگاه ها به مراکز جمعیتی، ضروری به نظر می‌رسد. از سوی دیگر، مکان یابی ایستگاه های آتش نشانی و تخصیص جمعیت به آن‏ها، یک مسأله‏ی بهینه‌یابی ترکیبی محسوب می‌شود. بنابراین، هدف این تحقیق ترکیب سیستم اطلاعات مکانی و یک الگوریتم فرا ابتکاری مبتنی بر الگوریتم کلونی مورچه برای مکان یابی بهینه‏ی ایستگاه های آتش نشانی می‏باشد. برای این منظور، مطالعه‏ای موردی در پنج منطقه‏ی شهر تهران انجام شد. در این تحقیق، در ابتدا مناطق مناسب با روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی که یک روش تصمیم‏گیری چند معیاره متداول می‏باشد، شناخته شدند. برای این منظور، دسترسی به معابر اصلی، مجاورت به کاربری‏های سازگار، و دوری از کاربری‏های ناسازگار به عنوان معیارها در نظر گرفته شدند. علاوه بر این، محدوده‏ی پوشش ایستگاه های موجود نیز در نقشه نهایی در نظر گرفته شد. سپس توسط الگوریتم کلونی مورچه‏ی پیشنهادی ایستگاه های مناسب از میان گزینه‏های مستعد انتخاب شدند. به منظور انتخاب این ایستگاه ها، پارامترهایی شامل تلفیق فاصله‌ی مناسب میان ایستگاه های آتش نشانی و بیشینه کردن جمعیتی که توسط این ایستگاه های آتش نشانی در زمان استاندارد سرویس‏دهی می‏شوند، در نظر گرفته شدند. نتایج محاسباتی نشان می‌دهد که الگوریتم ارائه‍ شده می‍تواند جواب‌های با کیفیتی را برای این‏گونه مسائل در زمانی کوتاه به دست آورد. نتایج این تحقیق همچنین کارایی این روش در مکان یابی بهینه‏ی ایستگاه های آتش نشانی را نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Locating fire stations using the Ant Colony Algorithm and GIS A Case study: Tehran City

نویسندگان [English]

  • Mohammad Arab Amiri 1
  • Mehrdad Rafiepour 2
  • Mohammad SadiMesgari 3
1 M.Sc., Faculty of Geodesy and Geomatics, K.N.Toosi University of Technology, Tehran
2 M.Sc., Faculty of Geodesy and Geomatics, K.N.Toosi University of Technology, Tehran
3 Ph.D., Associate Professor, department of geographic information system, Faculty of Geodesy and Geomatics, K.N.Toosi University of Technology, Tehran
چکیده [English]

The location of Fire stations plays an important role in the efficiency of these facilities during fire accidents. Therefore, in order to maximize the coverage of these stations to population centers, proper locating of these fire stations seems necessary. On the other hand, locating of fire stations and allocating population to them is a combinatorial optimization problem. Therefore, the purpose of this paper is to integrate geographic information system and a meta-heuristic algorithm based on ant colony algorithm for optimal site selection of fire stations. For this purpose, a case study was carried out in five regions of Tehran. In this study, suitable areas were firstly identified by analytical hierarchical process method which is a common multi-criteria decision making method. For this purpose, access to the main transportation routes, proximity to compatible land uses, and staying away from incompatible land uses were considered as criteria. Furthermore, the coverage of the existing stations was also considered in the final map. Then the suitable stations were selected from the prone options by the proposed ant colony algorithm. In order to select these stations, parameters include incorporating proper distance among fire stations and maximizing the population that can be served by these fire stations in the standard time, were considered. The computational results reveal that the proposed algorithm can obtain high quality solutions to such problems in a short time. The results of this paper also reveal the efficiency of this method in the optimal locating of fire stations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • locating
  • Ant Colony Algorithm
  • GIS
  • fire stations