بخشی از مقاله
چکیده:
همواره بحران ها و حوادث بطور غافلگیر کننده اي در کمین جوامع بشري بوده، و پیش بینی و پیشگیري از بروز یا به حداقل رساندن خسارات مورد توجه قرار گرفته، و در طول تاریخ بشري اهمیت امدادرسانی و سرعت عمل و رسیدگی به مصدومین بر همگان مبرهن و روشن گردیده است. در دوره اخیر نیز همین نگرش وجود داشته و شاید گستردگی علوم و نحقیقات میدانی صورت گرفته نیز تاکید بر لزوم و معرفی روش هاي کارآمدتر دارد. از طرفی با پیشرفت دانش و تکنولوژي و هم گیر شدن در تمام حوزه ها، فرصت مغتنمی را در این زمینه پیدار نموده است.
استفاده از هوش مصنوعی و اصلاح الگوریتم هاي مسیریابی، ربات ها، حیوانات آموز دیده و سایر تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی و غیره راهکارهاي نوین و پیش روي بوده، که در خدمت رسانی آنها تردیدي وجود ندارد. شبیه سازي علمی کُلنی مورچگان و کُلنی زنبورها نیز دست آوردي بزرگ در این زمینه تلقی گردیده و با پشتوانه قوي نظري، عنایت و توجه به انها منطقی و گزینه هایی قابل تاملی خواهند بود. در این زمینه مسئله ها و نظریه هاي کاربردي دیگري از جمله مسئله - نظریه - »فروشنده دوره گرد« و مسئله »پلهاي کونیگسبرگ» را نیز در پیشینه خود دارد. مسیر یابی بهینه، کمینه سازي مسافت طی شده و استفاده مطلوب از زمان جزء خصوصیات مسائل مطرحه شده بوده، که در انطباق با اهداف مدیریت بحران میباشند.
وسعت و گستردگی شهرها و جمعیت و تعداد افراد در معرض مخاطرات، و شدت و وسعت بحران ها، میزان و سطح و نوع خدمات مورد نیاز را تعیین خواهد کرد. و شاید مسیریابی در ارائه خدمات تنها راهکار و گزینه پیش رو بنظر برسد. حال سوال اینکه : اگر در بحران راهکاري شکست بخورد، و یا اینکه در حد مورد انتظار پاسخگوي توقعات ظاهر نشود، فرجام بحران به کجا خواهد انجامید؟ آیا راهکاري مطمئن تر و فراگیرتر از مسیر یابی در زمان بحران وجود دارد؟
اگر در کُلنی مورچه ها منابع قابل رجوع از قبل قابل پیش بینی باشند، نیازي به تهیه الگوریتمی جدید وجود دارد؟ این تحقیق سعی خواهد ضمن پاسخ گوئی به سوالات مطرحه شده و واکاوي و ضرورت پرداختن به موضوعات مرتبط و تطبیق شرایط، به راهکاري پایدار بپردازد. روش تحقیق نیز به صورت توصیفی - تحلیلی و با اهداف کاربردي بوده، که با گردآوري نظرات و مطالعه اسنادي و تجزیه و تحلیل کتابخانه اي، و ذکر آراء محققین، نسبت به پاسخ گوي به سوالات مطرحه شده اهتمام خواهد داشت.
-1 مقدمه :
افزایش تعداد حوادث غیرمترقبه در سال هاي اخیر و آسیب هاي فراوان ناشی از این حوادث باعث شده است که مجامع علمی در حوزة حمل ونقل اورژانسی در این سال ها به تحقیق و پژوهش بیشتري بپردازند.
یکی از مهمترین مسایل بیان شده درزمینه بهینه یابی هزینه هاي حمل ونقل »مسأله مسیریابی وسیله نقلیه« است.
مسأله مسیریابی وسیله حمل ونقل در سال هاي اخیر مسئله اي جذاب براي محققان بوده است .رشد روزافزون مقالات ارایه شده در این زمینه این موضوع را تأیید میکند.
محیط هاي شهري و بین شهري داراي پیچیدگی هاي ساختاري گسترده اي هسستند .این پیچیدگی ها سبب شده است که امکان دسترسی به نقاط مختلف از طریق بیش از یک مسیر - یال - وجود داشته باشد .در شبکه هاي راه هاي برون شهري، اغلب حجم ترافیک آن قدر زیاد نیست که زمان سفر واقعی کمتر از زمان سفر آزاد باشد، اما به ویژه در جاده هاي دو خطه تأثیر وسایل نقلیه بر یکدیگر باعث ایجاد تأخیر در حرکت میشود.
در چنین شرایطی، مقررات ترافیکی براي مسیرها ازجمله تعیین حداکثر سرعت مجاز و محدودیت هاي ترافیکی وسایل حمل ونقل، در انتخاب مسیر براي ادامه سفر وسایل نقلیه تأثیرگذار است
غالب مقالات مورد بررسی در زمینه مسیریابی تا دهه اخیر را مسایل مسیریابی وسیله نقلیه ایستا تشکیل میدهد .در این مسایل پارامترهاي مسأله ازجمله زمان لازم جهت طی مسیرها در طول دوره هاي زمانی - اعم از روز، ماه، فصل و سال - ثابت فرض میشود .هرچند این شکل از طراحی مسأله می تواند تخمین مناسبی براي مسایل واقعی باشد، اما براي برخی از کاربري ها که نیاز به نتایج دقیقتر دارند، چندان قابل قبول نیستند.
کاربرد زیاد مسیریابی بهینه وسایط نقلیه در شرایط واقعی و مواجه با مسایل با ابعاد بزرگ از یک طرف و مشکل بودن مسأله از طرف دیگر باعث شده است تا رویکردهاي ابتکاري و فرا ابتکاري براي مسئله موردتوجه قرار گیرد
اشکال متنوعی از مسأله مسیریابی وسیله نقلیه یا VRP وجود دارد که این نوع مسایل عموماً از انواع مسایل تک هدفه هستند.
مسأله مسیریابی مبتنی بر الگوریتم فرا ابتکاري مورچگان یا ACO یکی از انواع مسایل مسیریابی وسیله نقلیه پویاست.
هدف اصلی در این مسأله کمینه سازي کل زمان سفر و هزینه هاي ناشی از آن است، با این شرط که زمان سفر بین
روستاها و بخش هاي تابعه و شهر مرکزي و بهتبع آن هزینه هاي سفر، وابسته به زمانی است که سفر طی آن انجام میشود.
-1-1 بیان مسئله :
یکی از مهمترین مسایلی که در حوزه بهداشت و درمان مطرح شود، سرعت عمل و نحوه امدادرسانی آمبولانس هاي بین شهري به منظور پوشش حداکثري مناطق و خدمات دهی مطلوب به بیماران در شرایط اضطراري است .هدف از خدمات فوریت هاي پزشکی کاهش مرگ ومیر و صدمات جسمی افراد حادثه دیده یا بیماران و به دنبال آن، افزایش سطح سلامت جامعه است .تصمیم گیران سیستمهاي خدمات فوریت هاي پزشکی همواره با این مسأله پیچیده روبرو هستند که به منظور پاسخدهی سریع و بهینه به تماسهاي درخواست خدمات فوریت هاي پزشکی، آمبولانس ها باید در چه مسیرهایی حرکت کنند .
این مسأله، با افزایش تعداد تماس هاي اضطراري، ایجاد ترافیک هاي سنگین جادهاي ، و افزایش هزینه هاي عملیاتی، پیچیده تر خواهد شد
راهبردهاي مرتبط با مسیریابی بهینه و کمینه سازي مسافت طی شده توسط آمبولانس، یکی از رویکردهایی است که میتواند به طور چشمگیري از این فشارها کاسته و سطح معیارهاي عملکردي را بهبود بخشد
این نوع مسایل مسیریابی به راهبردهایی اشاره دارد که تحت آن، آمبولانس هاي در دسترس، ضمن تضمین سرعت عمل بالا، پوشش مورد نیاز را براي مناطقی که به دلیل اعزام یک با چند آمبولانس، از کمبود امکانات اورژانسی و امدادي رنج میبرند، تأمین میکند.
ضرورت به کارگیري برنامه هایی مدون و یکپارچه، تشکیل پایگاه داده هاي مکانی مستقل و لزوم به کارگیري الگوریتم هاي فرا ابتکاري در امر مسیریابی را بیش ازپیش حائز اهمیت میکند.
-2-1 اهمیت موضوع پژوهش :
برنامه ریزي تخلیه یک فرایند پیچیده متشکل از چند مرحله متوالی است .پس از تشخیص یک حادثه، تصمیم گیرندگان، تهدید بالقوه براي مناطق خاص را ارزیابی می کنند و سپس دستور تخلیه براي این مناطق را - اگر خطر قابل توجه باشد و هیچ پناهگاهی در محل وجود نداشته باشد - قادر می کنند .نوع سانحه و تخلیه کلی یا جزیی به محل هاي امداد ، طولانی یا موقتی بودن تخلیه را تعیین خواهند کرد.
هشدار تخلیه با جمعیتی ارتباط برقرار میکند که باید براي تخلیه تصمیم بگیرند و به درك آنها از خطر بستگی دارد . پس از آن جمعیت از طریق یک شبکه حمل و نقل به مناطق تعیین شده امن منتقل میگردند. وضعیت زیر ساخت تعیین خواهد نمود که چه حالتی از حمل ونقل استفاده شود اما تخلیه نیز به ناوگان موجود از وسایل نقلیه، ظرفیت آنها و به شرایط اطراف تخلیه شوندگان نیز بستگی دارد .در نهایت تخلیه شوندگان به مناطق خارج از منطقه خطر میرسند و باید این تخلیه مورد قبول آنها باشد تا آنرا با خیال راحت به انجام برسانند.
زمان تخلیه ممکن است از چند ساعت تا هفته ها یا حتی ماه تغییر کند که این نیز بستگی به ابعاد سانحه دارد .در سال هاي اخیر مطالعاتی در زمینه تخلیه و آسیب پذیري شبکه حمل ونقل صورت پذیرفته است.
باید تراکم ساختمانی و جمعیتی در معابر کم عرض کاهش یابد و از افزایش درجه محصوریت و ساختن ساختمان هاي مرتفع در مسیر هاي آسیب پذیر جلوگیري به عمل آید.
در مطالعه خود بر روي کارایی شبکه حمل ونقل، مدل لجستیک امداد رسانی را براي مکان یابی مراکز توزیع محلی کالاهاي امدادي و همچنین مسیریابی وسایل حمل و نقل را بکار گرفته اند
زدامار وهمکاران در سال 2004 یک مدل مسیریابی وسایل حمل و نقل درمواقع بحران ارائه کرده اند .براي حل این مدل از یک روش ابتکاري استفاده شده است و کارایی مدل با داده هاي به دست آمده از زلزله سال 2004 ایزمیت ترکیه اثبات شده است.
مشکل عمده در عملیات تخلیه این است که راه هاي خروجی منطقه تخلیه اغلب به تعداد و ظرفیت محدودي میباشند که با افزایش ناگهانی ترافیک در طول تخلیه اضطراري در مقیاس بزرگ ،کافی نیستند
