ارائه مدل مكاني هوشمند به‌منظور يافتن مسيرهاي بهينه در شبكه حمل‌ و نقل شهري

يكي از تحليل‌هاي پركاربرد سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي (gis) يافتن مسيرهاي بهينه بين دو نقطه در شبكه حمل‌ونقل شهري است. به‌دليل تنوع بالاي مسيرهاي ممكن بين دو نقطه در شبكه حمل‌ونقل شهري، يافتن مسيرهاي بهينه كار پيچيده‌اي است. از سويي، درنظرگرفتن هم‌زمان تمامي پارامترهاي موثر در انتخاب مسير از جمله طول مسير، ترافيك، سختي عبور از تقاطع‌ها، كيفيت معابر و ...، پيچيدگي فرايند كشف مسير بهينه را دوچندان مي‌كند. همچنين در پاره‌اي از موارد، وجود دو يا چند پارامتر موثر ناسازگار، مانند طول مسير و ترافيك، بر پيچيدگي مسئله مي‌افزايد. الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي، به‌ويژه الگوريتم‌هايي مانند الگوريتم ژنتيك چندهدفه nsga-ii، كه توانايي درنظرگرفتن هم‌زمان چندين پارامتر ناسازگار در يك مسئله را دارند، مي‌توانند gis را در حل اين‌گونه مسائل ياري كنند. هدف از اين پژوهش عرضه مدلي برمبناي الگوريتم nsga-ii در بستر gis، به‌منظور كشف مسيرهاي بهينه در شبكه حمل‌ونقل شهري است. بدين‌منظور، الگوريتم nsga-ii به‌گونه‌اي مدل شد تا ساختار توپولوژيك مسيرهاي بهينه (پيوستگي و نبودِ حلقه در مسير) حفظ شود؛ بنابراين، هم در توليد مسيرهاي اوليه و هم در عملگرهاي ژنتيكي مورد استفاده، حفظ ساختار توپولوژيك مسيرهاي خروجي مدنظر قرار گرفت. در اين راستا به‌منظور رسيدن به اهداف يادشده، دو عملگر ژنتيكي ابتكاري، متناسب با مسئله بهينه‌سازي مسير در شبكه حمل‌ونقل شهري، توسعه داده شد. همچنين با هدف بالابردن كارآيي مدل در ارائه مسيرهاي بهينه، افزون‌بر درنظرگرفتن طول مسير، ترافيك و كيفيت مسير به‌منزله توابع هدف، دشواري عبور از تقاطع‌ها نيز به‌مثابه يكي ديگر از توابع هدف مدل شد. به‌منظور آزمودن قابليت‌هاي مدل، يك شبكه حمل‌ونقل شهري فرضي با محدوديت‌هاي لازم طراحي شد و مدل، با بهره‌گيري از آن، مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده صحت كاركرد مدل و توانايي بالاي آن در يافتن مسيرهاي بهينه با چندين هدف متضاد است.