تخصیص بهینه خودروهای خدمات اضطراری با در نظرگرفتن تقاضای گروهی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این مقاله مدلی برای تعیین تعداد بهینه خودروهای خدمات اضطراری در ایستگاه‏های امدادی ارائه می‏شود. هدف از این مدل، بیشینه‏ سازی امید ریاضی تماس هایی است که بلافاصله پاسخ داده می‏شوند. برای محاسبه امید ریاضی تماسهای پاسخ داده شده، لازم است که احتمال در دسترس بودن خودروهای امدادی محاسبه شود. نوآوری اصلی این مقاله در این است که هر تماس می‏تواند به بیش از یک خودروی امدادی نیاز داشته باشد. این حالت معادل یک سیستم صف با ورود گروهی است. بنابراین برای محاسبه احتمال در دسترس بودن خودروهای امدادی از معادلات صف با ورود گروهی استفاده می‏شود. مدل ارائه شده یک مدل برنامه‏ ریزی عدد صحیح مختلط است که به دنبال تعیین تعداد بهینه خودروی امدادی در ایستگاه‏های از پیش تعیین شده است. برای بررسی کارآیی مدل ارائه شده، مسئله تعیین تعداد خودروهای بهینه خدمات اضطراری گاز شهری مشهد در نظر گرفته شده است. مدل ارائه شده با CPLEX  حل و نتایج آن ارائه گردیده است. نتایج نشان می‏دهد که کاهش نرخ تماسها، افزایش نرخ خدمت‏ دهی خودروها و افزایش تعداد خودروها می‏توانند اثر مهمی را در درصد پاسخگویی به تماس ها داشته باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal Allocation of Emergency Service Vehicles with Batch Arrival of Demand

نویسندگان [English]

  • Roya Davoudi
  • Farzad Dehghanian
  • Mohammadali Pirayesh
چکیده [English]

This paper deals with the problem of allocation of emergency service vehicles (ESVs) to emergency service stations in order to maximize the expected covering of the demands. Most of the previous studies in this area assume that every call needs only one ESV; however real experiences demonstrate that these assumptions are not valid. Hence, in this paper we are going to develop a model that could dedicate more than one ESV to each call. For this purpose, we use the queue theory with batch arrivals to calculate the availability rate of ESVs in each station. A mixed integer programming model is provided to determine the optimal number of ESVs in each predetermined emergency stations. A real case study is implemented in Mashhad for finding the number of ESVs in gas emergency stations. Model is optimally solved by CPLEX and results are discussed and some analyses on parameters of the model are done.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optima allocation
  • emergency services
  • ESV
  • emergency stations

-Başar, A., Çatay, B. and Ünluyurt, T. (2012) “A taxonomy for emergency service station location problem”, Optimization Letters, Vol. 6, pp. 1147-1160.

-Batta, R., Dolan, J. M. and Krishnamurthy, N. N. (1989) “The maximal expected covering location problem: Revisited”, Transportation Science, Vol. 23, pp. 277-287.

-Church, R. and ReVeLLe, C. R. (1974) “The maximal covering location problem”, Papers in regional science, Vol. 32, pp. 101-118.

-Cromie, M., Chaudhry, M. and Grassmann, W. (1979) “Further results for the queueing system M X/M/c”, Journal of the Operational Research Society, pp. 755-763.

-Daskin, M. S. (1983) “A maximum expected covering location model: formulation, properties and heuristic solution”, Transportation Science, Vol. 17, pp. 48-70.

-Farahani, R. Z., Asgari, N., Heidari, N., Hosseininia, M. and Goh, M. (2012) “Covering problems in facility location: A review”, Computers and Industrial Engineering, Vol. 62, pp. 368-407.

-Galvao, R. D., Chiyoshi, F. Y. and Morabito, R. (2005) “Towards unified formulations and extensions of two classical probabilistic location models”, Computers and Operations Research, Vol. 32, pp. 15-33.

-Galvao, R. D. and Morabito, R. (2008) “Emergency service systems: The use of the hypercube queueing model in the solution of probabilistic location problems”, International Transactions in Operational Research, Vol. 15, pp. 525-549.

-Gendreau, M., Laporte, G. and Semet, F. (1997) “Solving an ambulance location model by tabu search” Location science, Vol. 5, pp. 75-88.

-Iannoni, A. P., Morabito, R. and Saydam, C. (2008) “A hypercube queueing model embedded into a genetic algorithm for ambulance deployment on highways”, Annals of Operations Research, Vol. 157, pp. 207-224.

-Larson, R. C. (1975) “Approximating the performance of urban emergency service systems”, Operations Research, Vol. 23, pp. 845-868.

-Li, X., Zhao, Z., Zhu, X. and Wyatt, T. (2011) “Covering models and optimization techniques for emergency response facility location and planning: a review”, Mathematical Methods of Operations Research, Vol. 74, pp. 281-310.

-Marianov, V. and ReVelle, C. (1996) “The queueing maximal availability location problem: a model for the siting of emergency vehicles”, European Journal of Operational Research, Vol. 93, pp. 110-120.

-McLay, L. A. (2009) “A maximum expected covering location model with two types of servers”, IIE Transactions, Vol. 41, pp. 730-741.

-ReVelle, C. and Hogan, K. (1989) “The maximum availability location problem”, Transportation Science, Vol. 23, pp. 192-200.

-Toregas, C., Swain, R., ReVelle, C. and Bergman, L. (1971) “The location of emergency service facilities”, Operations Research, Vol. 19, pp. 1363-1373.

-Toro- Díaz, H., Mayorga, M. E., Chanta, S. and Mclay, L. A. (2013) “Joint location and dispatching decisions for Emergency Medical Services”, Computers and Industrial Engineering, Vol. 64, pp. 917-928.