تعيين مكان بهينه در فضاي گسسته با استفاده از سيستم اطلاعات مكاني و سيستم‌هاي استنتاج فازي

Optimum Site Selection in Discrete Space Using Geospatial Information System and Fuzzy Inference Systems

مكان مناسب ایستگاه‌های آتش‌نشانی یك نكته بسیار پر اهمیت برای نجات و محافظت از جان و مال انسان‌ها می‌باشد. از این رو موقعیت مكانی مناسب ایستگاه‌ها یكی از مهمترین عواملی است كه می‌تواند میزان خسارت ناشی از حوادث را بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش دهد. بنابراین برای هر شهری باید پوشش مناسبی از اطفای حریق در شهر ایجاد كرد. در نتیجه تعیین مكان بهینه ایستگاه-های آتش‌نشانی یكی از مهمترین مسائلی است كه مدیران شهری را درگیر حل آن كرده ‌است. اصولاً مسأله تعیین مكان بهینه ایستگاه‌های آتش‌نشانی دارای حالت نیمه‌ ساختاریافته و پیچیده با معیارهای متعدد و بعضاً متناقض می‌باشد. سیستم اطلاعات مكانی(GIS) در طول چند سال گذشته به عنوان ابزاری برای مدیریت، تجزیه و تحلیل و آنالیز اطلاعات مكانی، گزینه‌ای مؤثر در امر تسهیل در حل مسائل تعیین مكان بهینه می‌باشد. GIS به تنهایی پاسخگوی حل مسأله نمی‌باشد، از این رو با تلفیق با سایر روش‌ها و كاربردها امكان بررسی و حل بسیاری از مسائل را داراست. روش فازی از جمله روش‌هایی است كه به ‌منظور كمك به تصمیم-گیران در این‌گونه شرایط طراحی شده ‌است. در حقیقت فازی توانایی پیاده‌سازی دانش كارشناسان برای حل مسائل را داراست و این مهمترین حُسن این روش می‌باشد. از این رو با تلفیق GIS و سیستم‌های استنتاج فازی، توانایی حل طیف وسیعی از مسائل تعیین مكان بهینه را دارا هستیم. در این تحقیق با ارائه مدلی از تلفیق GIS با سیستم‌های استنتاج فازی Takagi-Sugeno و Assilan-Mamdani برای تعیین مكان بهینه ایستگاه‌های آتش‌نشانی توانایی مقایسه این دو سیستم حاصل گردید. همچنین كارائی روش‌های مختلف غیرفازی‌سازی و استلزام در سیستم‌های استنتاج فازی Takagi-Sugeno و Assilan-Mamdani از طریق مقایسه با روش‌های TOPSIS و SAW(از روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره) مقایسه گردید. نتایج نشان داد امكان جایگزینی روش فازی در تصمیم-گیری‌های مكان مبنا نسبت به روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره و روش‌های سنتی وجود دارد و سیستم استنتاج Takagi-Sugeno در مقایسه با سستم استنتاج Assilan-Mamdani دارای كارائی بالاتری می‌باشد (ضریب همبستگی Spearman Rank در سیستم استنتاج Takagi-Sugeno 1 و 96/0 برای روش‌های TOPSIS و SAW بدست آمد).

Fair location for fire stations is a significant point to save and protect property and lifeʹs people. So, fair position of fire stations is one of the most important factors that could reduce damage caused by incidents. Therefore appropriate dispersal of fire stations must be created in the city. So, resolving optimum site selection problem for fire stations is the most problem that engaged municipal managers. Basically, optimum site selection problem for fire stations is a semi-structured and complex problem with great criteria and sometimes inconsistent. Geospatial Information System, as a tool for management, spatial data analyzing, is a powerful alternative to facilitate solving optimum site selection problems. GIS canʹt solve these problems, therefore itʹs fair to incorporate GIS to other method and applications to investigate and solve problems. Fuzzy system is one of the aforementioned methods that help decision makers in this condition. In fact fuzzy system has enough ability to implement expertʹs knowledge, and itʹs the most prominent property. Therefore combination of GIS and Fuzzy Inference Systems is able to solve spread extent of optimum site selection problems. In this paper, combination of GIS and two FIS, Takagi-Sugeno and Assilan-Mamdani, was implemented to determine optimum sites for fire stations and compare these systems together. Also efficiency of different Defuzzification methods and implication in Takagi-Sugeno and Assilan-Mamdani Fuzzy systems compared through TOPSIS and SAW (MCDM methods). Outputs implied that it is possible to use fuzzy methods instead of MCDMs and traditional methods in spatial-driven decisions and Takagi-Sugeno has more efficiency in compare with Assilan-Mamdani inference system (Coefficient correlation was 1 for Takagi-Sugeno and 0.96 for TOPSIS and SAW).