مقایسه قابلیت‌ الگوریتم‌های فراابتکاری در حل مسیله مکان‌یابی مراکز آتش نشانی

مکان یابی و تخصیص از نوع مسایل np-hard است که با افزایش تعداد نقاط تقاضا و مراکز خدماتی، پیچیدگی و حجم محاسبات مسیله به‌صورت نمایی افزایش می‌یابد. برای حل این‌گونه مشکلات، از روش‌های فراابتکاری متناسب با شرایط مسیله استفاده می‌شود. در این تحقیق، روش های فراابتکاری جست‌وجوی ممنوع، ژنتیک و شبیه‌سازی بازپخت به‌عنوان روش‌های بهینه سازی برای مکان یابی مراکز آتش نشانی و تخصیص مناطق شهری به آن‌ها استفاده شده‌اند. این روش ها با توجه به معیارهای زمان حل مسیله، مقدار تابع هدف، تعداد تکرار و نحوه پوشش منطقه در سناریوهای مختلف ارزیابی شده‌اند. سناریوهای مختلف در روش ژنتیک بر‌اساس تغییر در تعداد تکرار و جمعیت اولیه و در روش شبیه-سازی بازپخت بر‌اساس تغییر در تعداد تکرار حرکات و تغییرات دما تولید شده‌اند. روش جست‌وجوی ممنوع دارای بیشترین زمان محاسباتی (38 دقیقه و 42 ثانیه) و کمترین (بهترین) مقدار تابع هدف (104×749/4) است و با توجه به نقشه تولید‌شده، بهترین پوشش را در منطقه توسط مکان‌های بهینه برگزیده ایجاد می‌کند. الگوریتم شبیه سازی بازپخت، در بین روش‌های اجرا، دارای کمترین زمان حل مسیله است و هنگامی‌که تعداد تکرارها در این روش از اندازه مسیله (در اینجا تعداد پارسل‌ها) بزرگ‌تر باشد، جواب‌های مطلوبی تولید می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده در سناریوی دوم روش sa در این تحقیق، صحّت این ادعا را اثبات کرده است. بر‌اساس یافته‌های این تحقیق، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که در‌صورت نیاز به اجرای سریع (زمان بسیار کوتاه عملکرد الگوریتم) روش شبیه‌سازی بازپخت سریع‌ترین روش خواهد بود؛ در شرایط نیاز به سرعت و دقت مناسب و متوسط، الگوریتم ژنتیک گزینه مناسبی است و سرانجام در حالت نیاز به دقت و کیفیت بالای جواب و بدون محدودیت زمان، روش جست‌وجوی ممنوع گزینه برتر است.