بخشی از مقاله
چکیده
مراکز امداد موقت، در شرایط بحرانی ازجمله پس از وقوع زلزله، بهمنظور کاهش خسارتهاي مالی و جانی احداث میشوند. موقعیت این مراکز باید در بهینهترین حالت باشد. انتخاب نادرست محل مراکز، باعث عدم کارایی آنها در خدماترسانی میشود. به دلیل گسترش شهرها، تعیین موقعیت مراکز امداد به طوريکه بهینه - ترین حالت باشد، مسئلهي پیچیدهاي است. با توجه به قابلیتهاي الگوریتمهاي فرا ابتکاري، از این الگوریتمها میتوان براي حل چنین مسائل پیچیدهاي استفاده کرد.
هدف از این مقاله حل بهینه مسئله تعیین موقعیت مراکز امداد موقت پس از وقوع زلزله براي منطقهي یک شهرداري تهران با استفاده از الگوریتمزنبور و سیستم اطلاعات مکانی است. براي رسیدن به این مهم، چند موقعیت که شرایط اولیه براي احداث مراکز را دارند، انتخاب میشود. سپس از بین این مراکز، با استفاده از الگوریتم زنبور پنج مرکز انتخاب و هر بلوك به نزدیک ترین مرکز تخصیص داده میشود، بهطوريکه مجموع فاصلهي بین بلوكها و مرکزي که به آن اختصاص دادهشده اند ، حداقل شود. نتایج پیادهسازي، کارا بودن و سرعت بالاي الگوریتم زنبور براي حل این مسئلهي مکانی را نشان میدهد.
-1 مقدمه
زلزله یکی از سوانحی است که به سبب شرایط خاص جغرافیایی، کشور ایران رادائماً تهدید میکند .[7] بر پایه آمارهاي رسمی در 25 سال گذشته، 6 درصد تلفات انسانی کشور، ناشی از زلزله بوده است.به طور میانگین هر سال یک زلزله 6 ریشتري و هر ده سال یک زلزله به بزرگی 7 درجه در مقیاس ریشتر در کشور رخ میدهد. بسیاري از شهرهاي مهم کشور ازجمله تهران بر روي گسلهاي فعال قرارگرفته است . تمرکز جمعیتی، سرمایههاي اقتصادي و اهمیت شهر تهران در ابعاد گوناگون و همچنین قرارگیري این شهر در یک پهنه لرزهخیز، ضرورت و اهمیت مطالعه و برنامهریزي دقیق براي کاهش آسیبهاي انسانی و اجتماعی ناشی از زلزله در این شهر را آشکار میکند
پس از وقوع زلزله براي محدود ساختن دامنه بحران ناشی از آن و عاديساز ي اوضاع نیاز به رفتاري سازمانیافته است که فقط در صورت آمادگی قبلی کارایی و اثربخشی لازم را خواهد داشت.
مدیریت بحران، علمی کاربردي است که به وسیله مشاهده سیستماتیک بحرانها و تجزیهوتحلیل آنها، در جستجوي یافتن ابزاري است که به وسیله آن بتوان از بروز بحرانها پیشگیري و یا در صورت بروز، در راستاي کاهش اثرات آن، به امدادرسانی وسیع و بهبود اوضاع اقدام نمود
یکی از مسائلی که همواره موردتوجه سازمان - هاي مسئول در مدیریت بحران قرار دارد، انتخاب موقعیتی مناسب جهت استقرار اضطراري یا موقت مراکز امداد و نجات براي کمک به آسیبدیدگان است.
براي تعیین موقعیت مراکز امداد و نجات موقت باید مطالعات و تحقیقات جامعی در جهات مختلف در زمینهي این مراکز انجام داد تا بتوان برنامهریزي صحیحی انجام داد. یکی از این مطالعات انتخاب صحیح محل این مراکز است. عدم رعایت مکان گزینی صحیح ممکن است فاجعهي دیگري حتی بهمراتب وخیمتر از سانحه اولیه به دنبال داشته باشد .بنابراین لزوم برنامهریزي، مدیریت و ارائه راهکارهایی مناسب در استقرار اضطراري یا موقت مراکز امداد و نجات بعد از وقوع زلزله الزامی است.
در حالت ایدهآل، تخصیص باید طوري صورت گیرد که کارآمد، عملی و عادلانه از نظر اقتصادي،فنی و اجتماعی باشد. منظور از تخصیص کارآمد از نظر اقتصادي، توزیع منابع براي به حداکثر رساندن سود اقتصادي است. تخصیص با عدالت اجتماعی نیز به توزیع براي حفظ منافع و تخصیص عادلانه منابع به گروه هاییکه از نظر اقتصادي ضعیف هستند، گرایش دارد
تخصیص منابعمعمولاً عملی دشوار است و اغلب روشهاي بهکاررفته در آن ماهیتی ابتکاري دارند. با توجه به پیچیدگیهاي موجود در تخصیص بهینه و تعداد زیاد پارامترهاي دخیل در آن، لزوم بهکارگیري یک روش مناسب و کارا بسیار مهم است. تاکنون روش هاي مختلفی بدین منظور پیشنهادشده است. با اینکه روشهاي ساده اي ب راي این منظور در محیط هاي GIS پیشبینیشده است که اغلب از آنالیز شبکه استفاده میکنند، اما تخصیص منابع با در نظر گرفتن پارامترهاي مختلفمعمولاً نیازمند استفاده از روشهاي ابتکاري یا فرا ابتکاري است
هدف از این مقاله حل بهینهتر مسئله تعیین موقعیت مراکز امداد پس از وقوع زلزله براي منطقهي یک شهر تهران و تخصیص بلوكهاي این منطقه به مراکز انتخابی با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاري زنبور و قابلیتهاي موجود در سیستم اطلاعات مکانی است. انجام این پژوهش به دلایل زیر ضروري به نظر میرسد:
- سانحه خیزي منطقه یک شهر تهران که بر روي یکی از اصلیترین گسلهاي شهر تهران به نام گسل شمال تهران واقع است . به طوريکه این گسل در مسیر خود، نیاوران، تجریش، زعفرانیه و فرمانیه را در بر میگیرد
- نبود یک الگوي کارآمد براي برنامهریزي و تخصیص موقعیت مراکز امداد پس از سانحه
- ضرورت انتخاب مناسب موقعیت براي مراکز امداد و نجات موقت
درواقع مهمترین هدف این تحقیق ارائه یک الگو براي تخصیص فضاهایی جهت اسکان مراکز امداد و نجات بهمنظور کمک به زلزلهزدگان است. این امر با توجه به معیار دسترسی بلوكها به این مراکز صورت خواهد پذیرفت. بنابراین، با توجه به هدف اصلی تحقیق، دیگر اهداف این پژوهش عبارتاند از: مشخص کردن موقعیتهاي مناسب جهت مراکز امداد موقت و ارزیابی قابلیت الگوریتم فرا ابتکاري زنبور براي حل این مسئله.
این مقاله در شش بخش ارائهشده است. در بخش اول مقدمهاي از مسئلهي موردنظر بیان شد. در بخش بعدي، تحقیقات پیشین در زمینههاي مرتبط مرور میشوند . در بخش سوم تئوري الگوریتم زنبور بیان می-شود. در بخش چهارم منطقهي مطالعاتی و دادهها معرفی و نحوهي آمادهسازي این دادهها بیان میشود. سپس مسئلهي موردنظر در الگوریتم زنبور مدلسازي میشود و این الگوریتم بهمنظور تخصیص موقعیت مراکز امداد و نجات موقت پس از وقوع زلزله در منطقه یک شهر تهران، پیادهسازي میشود و نتایج در بخش پنجم ارائه میگردد. در بخش آخر نیز از پیادهسازي صورت گرفته، نتیجهگیري انجام شده و پیشنهاداتی براي کارهاي آتی ارائه میگردد.
-2 مرور تحقیقات پیشین
مطالعه پژوهشهاي قبلی صورت گرفته در هر زمینه تحقیقی میتواند براي محقق جهت شناخت موضوع و تطبیق اهداف مطالعه مؤثر واقع شود .در ادامه برخی از تحقیقات مرتبط با مسئلهي موردنظر مرور می - شوند. ایرانمنش و اشرافی در پژوهشی روي منطقه 22 شهرداري تهران به کاربرد GIS در برنامهریزي و مکان-یابی فضاهاي تخلیه جمعیتهاي آسیبدیده از زلزله پرداختند. در این راستا ابتدا مدل مفهومی طراحی و کلیه لایههاي دادهاي موردنیاز براي ایجاد پایگاه دادههاي مکانی گردآوري شدند. سپس با استفاده از قابلیت-هاي GIS، تلفیق و تجزیه و تحلیل اطلاعات انجام شد. نتیجه این تحقیق نشان داد که اگر حداقل فضاي لازم براي هر نفر در شرایط تخلیه اولیه حداقل 2 مترمربع باشد، در نقاط پرجمعیت چنین فضاهایی در دسترس نیست
شجاع عراقی و همکاران در سال 1390 از GIS براي مکانیابی بهینه پایگاههاي پشتیبانی مدیریت بحران در منطقه 6 شهرداري تهران استفاده کردند. در این تحقیق پس از گردآوري و آمادهسازي لایهها، نقشه هاي فاکتور فازي تهیه گردید و سپس وزن دهی به پارامترها با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام گرفت. در مرحله بعدي لایههاي اطلاعاتی بر مبناي مدلهاي همپوشانی شاخص و فازي با یکدیگر تلفیق و درنهایت از ترکیب نتایج حاصل از این مرحله با اعمال چهار عملیات جمع، ضرب، اشتراكفازي و اجتماع فازي گزینههایی بهعنوان مکان مطلوب، معرفی شدند. در این تحقیق با توجه به قابلیت GIS در حل مسائل پیچیده شهري و سهولت در تحلیل و آنالیزهاي مکانی، از تواناییهاي این سیستم جهت آمادهسازي، تلفیق و تحلیل لایهها بهره گرفته شد
در تحقیقی توسط امیدوار و همکاران در سال 1389، به مسئله تعیین معیارهاي مناسب براي مکانی ابی اسکان موقت سانحه دیدگان زلزله پرداخته شد. براي دستیابی به این هدف و همچنین مشخص کردن مکان - هاي بهینه جهت اسکان موقت، منطقه یک شهرداري تهران موردمطالعه قرار گرفت. در این تحقیق سیزده معیار اصلی و یازده معیار فرعی معرفی و بر اساس محاسبات صورت گرفته، چهارده مکان بهعنوان مکانهاي ایدهآل اسکان موقت سانحه دیدگان در منطقه یک شهرداري تهران معرفی شد
در تحقیق دیگري توسط Sule Tudes در سال 2010، با استفاده از GIS و تکنیک AHP و با در نظر گرفتن معیارهاي مختلف ازجمله نوع کاربري، شیب، کیفیت زمین و غیره، نقشه پهنهبندي خطر نسبی زلزله براي Adana در ترکیه تهیه و از آن براي مکانیابی برخی از کاربريهاي شهري استفاده شد
