تلفيق معيارهاي كيفي و كمي با استفاده از مدل هاي مكان مبنا به منظور مسيريابي بهينه ي خودروهاي اورژانس در محيط هاي شهري

Conflating qualitative and quantitative criteria using spatial models for emergency vehicle routing in urban environments

خودروهاي اورژانس شهري با توجه به حساسيت مأموريت خود، همواره براي رسيدن به مقصد به دنبال كمترين زمان ممكن هستند. با توجه به پيچيدگي و گستردگي حمل و نقل و ترافيك در شهرهاي بزرگ، عوامل و پارامترهاي متعددي علاوه بر مسافت، در زمان رسيدن يك خودروي اورژانس به مقصد تأثيرگذار هستند كه اين پارامترها مي‌توانند كيفي يا كمي و پويا يا ايستا باشند. در اين مقاله روشي نوين بر مبناي تركيب مدل‌هاي تلفيق، روش كمي‌سازي گاما، استفاده از روابط پيش‌بيني زمان سفر و الگوريتم‌هاي فراابتكاري به منظور دستيابي به بهينه‌ترين مسير ارائه شده است. در اين مقاله ابتدا كليه‌ي فاكتورهاي تأثيرگذار كمي و كيفي قابل محاسبه و دسترسي از ديد مسيريابي اورژانس شناسايي شده، سپس با تبديل پارامترهاي كيفي به كمي، هر پارامتر با روش محاسبه‌ي حداكثر نرمال شده و بر اساس ارجحيت و ميزان تأثير هر پارامتر در يافتن مسير بهينه تلفيق مي‌گردند. روش تست گاما به عنوان يك روش برگرفته از داده براي محاسبه‌ي ميزان ارجحيت و تأثيرگذاري فاكتورها استفاده شد. روند مذكور با استفاده از داده‌ي شبكه معابر و حجم ترافيك دو منطقه از شهر تهران پياده‌سازي شد. وزن در نظر گرفته شده براي هر زيرمعيار تشكيل دهنده‌ي درجه سختي مسير يعني «كيفيت مسير»، «عرض»، «شيب»، «نوع مسير» و «ميزان مستقيم بودن مسير»  بر اساس اين روش به ترتيب 331/0، 286/0، 188/0، 172/0 و 020/0 بدست آمدند. در نهايت از الگوريتم فراابتكاري ژنتيك براي انتخاب مسير بهينه وسايل نقليه اورژانس استفاده شد و نتايج آن با الگوريتم معمول مسيريابي ديكسترا مقايسه شد. بر مبناي مقايسه‌ي انجام  شده روش ارائه شده در اين مقاله نسبت به روش‌هاي ساده‌ي فعلي برتري قابل ملاحظه‌اي داشت.

Urbanemergency vehicles, due tosensitivity oftheir mission, are alwayslooking forthe shortest timeto reach the destination. In great cities, in addition todistance, several factors and parameters, with respect to complexity and extent of thetransport andtraffic, are influencing on time of arrival of an emergency vehicle, some of the parameters are qualitative or quantitative, dynamic or static. In this paper, the modern approach used is based on composing conflation models, Gamma quantification methods, travel time prediction formulas and metaheuristic algorithms in order to find most optimal route. In this paper, first we have tried to introduce all the calculated, available, qualitative and quantitative, affecting factors related to emergency routing, thenwith converting qualitative parameters to quantitative one, normalize each parameter by the maximum approach and conflate them in such a way that thepriority and impact of each parameteris determined to find the optimal route.In order to calculating the priority and impact of factors, the Gamma test method, as a data derived method is selected. The procedure implemented by use of road network and traffic volume data from two regions of Tehran. Based on this approach, the considered weights for each following criterion of degree of difficulty including quality, width, slope, category and route directness are 0.331, 0.286, 0.188, 0.172 and 0.020, respectively.  Finally, genetic metaheuristic algorithm is used to select the optimal route and the results compared with common Dijkstra routing algorithm. The length of the selected route by GA is about 130 meters in one time and about 300 meter in the other time more than the selected one by Dijkstra algorithm. Based on the implemented comparison, the represented approach in this paper had a considerable superiority than the simple current methods.