تخصیص بهینه نقاط اسکان اضطراری، بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها به ناحیه‌های شهری پس از وقوع زلزله (مطالعه موردی: شهر بجنورد)

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، گروه مهندسی صنایع، دانشکده علوم پایه و فنی مهندسی، دانشگاه کوثر بجنورد، بجنورد، ایران.

2 کارشناس ‌ارشد، گروه مهندسی صنایع، مؤسسه آموزش عالی اشراق، بجنورد، ایران.

3 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران.

چکیده

هدف: وقوع حوادث طبیعی، از جمله زلزله، گاهی با صدمه‌های مالی و جانی بسیاری همراه است. تخصیص صحیح هر یک از ناحیه‌های شهری به نقاط اسکان اضطراری، بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها باعث سرعت بخشیدن به فرایند امدادرسانی و کاهش آسیب‌های جانی خواهد شد. هدف از این پژوهش ارائه یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی خطی عدد صحیح برای مکان‌یابی و تخصیص نقاط اسکان اضطراری به ناحیه‌های شهری است.
روش: در این مدل، حجم جریان بین نقاط تقاضا و نقاط اسکان اضطراری و همچنین درمانگاه‌ها و بیمارستان‌ها تعیین می‌شود. در مدل ریاضی ارائه ‌شده، هدف کمینه‌سازی امید ریاضی کل زمان حمل‌ونقل افراد است، به‌طوری که برای انتقال دیرتر افراد آسیب‌دیده به مراکز درمانی ضریب جریمه در نظر گرفته شده است. با توجه به ماهیت تصادفی بودن بلایای طبیعی، نبود قطعیت در این پژوهش به‌صورت سناریو دیده شده است. در این پژوهش، احتمال وقوع سناریوهای مختلف، احتمال آسیب به هر ناحیه در سناریوهای مختلف، دسته‌بندی جراحت‌های واردشده به افراد و ظرفیت محدود پذیرش در نقاط اسکان و مراکز درمانی در نظر گرفته شده است.
یافته‌ها: مدل پیشنهادی پژوهش با استفاده از اطلاعات شهر بجنورد کدنویسی و حل شده است. تخصیص بهینه هر یک از ناحیه‌های شهر بجنورد به بیمارستان‌ها، درمانگاه‌ها و نقاط اسکان موقت تعیین شده است.
نتیجه‌گیری: با وجود آنکه احتمال آسیب در ناحیه‌های مختلف شهری مقداری اندک در نظر گرفته شد، ظرفیت بیمارستان‌های شهر پاسخ‌گوی مجروحان نبود و برای بستری بیماران، به استفاده از بیمارستان شهر مجاور نیز نیاز است. همچنین نیاز است، مراکز درمانی موقت در مناطقی نزدیک به روستاها پیش از وقوع چنین حوادثی مکان‌یابی شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal Allocation of City Districts to Emergency Resettlement Sites, Hospitals, and Clinics after the Earthquake (Case Study: Bojnord City)

نویسندگان [English]

  • Sakine Beigi 1
  • Hasan Yaghoubi 2
  • Hossein Karimi 3
1 Lecture, Department of Industrial Engineering, Faculty of Basic Science and Engineering, Kosar University of Bojnord, Bojnord, Iran.
2 MSc., Department of Industrial Engineering, Eshragh Institute of Higher Education, Bojnord, Iran.
3 Assistant Prof., Department of Industrial Engineering, Faculty of Enginnering, Bojnord University, Bojnord, Iran.
چکیده [English]

Objective: The occurrence of natural disasters, such as earthquakes, is sometimes associated with many financial and personal injuries. Proper allocation of each city district to emergency resettlement sites, hospitals and clinics will accelerate the relief process and reduces injuries. The purpose of this research is to present an integer linear mathematical programming model for optimal locating and allocating of emergency resettlement points to city districts.
Methods: In this research, the volume of flow between the demand points and emergency resettlement sites, clinics, and hospitals is determined. The objective function of the presented mathematical model is to minimize the mathematical expectation the of total transfer time of people, so that the coefficient of fines is considered for the later transmission of the affected persons to the treatment centers. Due to the accidental nature of natural disasters, uncertainty in this study is seen as a scenario. In this study, the probability of occurrence of different scenarios, the probability of injury in each area in different scenarios, the classification of injured persons, and the limited reception capacity at resettlement and treatment centers are considered.
Results: The proposed research model was coded and solved using Bojnord city information. The optimal allocation of each district of Bojnord to temporary hospitals, clinics and resettlement sites has been determined.
Conclusion: Although the probability of injury was considered small in different city districts, the hospitals did not have the capacity to repost to the injured persons and it is necessary to use the adjacent city hospital for hospitalization. Locating temporary treatment centers is also needed in areas close to the villages before such events occur.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Location-allocation
  • Emergency resettlement
  • earthquake
  • Emergency logistics
اسدی، مونا؛ شفیعا، محمدعلی؛ یعقوبی، سعید (1396). ارائه یک مدل یکپارچه لجستیک امداد با در نظر گرفتن تسهیلات پشتیبان (مطالعه موردی: زلزله در شهر تهران). نشریه بین‌المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید. 28(1)1،175-190.
برزین‌پور، فرناز؛ صفاریان، محسن؛ تیموری، ابراهیم (1393). الگوریتم فراابتکاری برای حل مدل برنامه‌ریزی چند هدفه مکان‌یابی و تخصیص سه سطحی در لجستیک امداد. مجله تحقیق در عملیات و کاربردهای آن. 11(2)، 27-50.
بزرگی امیری، علی؛ جبل عاملی، سعید؛ عاملی، هاشم (1394). یک مدل برنامه‌ریزی تصادفی دو هدفه برای طراحی زنجیره امداد با تقاضا، تأمین و پارامترهای هزینه‌ای تصادفی. نشریه بین­المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید. 26 (3)، 300-310.
بزرگی امیری، علی؛ صبوحی، فاطمه؛ توکلی، زینب السادات؛ مرادحاصلی، نیلوفر (1395). ارائه مدل مکانیابی تخصیص برای تخلیه افراد و توزیع کمک‎های امدادی در فاز پاسخ به بحران. فصلنامه بین‌المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، 27(3).
دریکوند، حدیث؛ خلیل‌زاده محمد (1397). ارائه یک مدل غیرخطی دوهدفه لجستیک بشردوستانه تحت شرایط عدم قطعیت برای بحران زلزله در منطقه ۱ شهر تهران، دوفصلنامه علمی و پژوهشی مدیریت بحران، 7 (2)، 35-49.
رحمانی، زهره؛ صفائی، عبدالستار؛ پایدار، محمدمهدی (1397). مدل بهینه‎سازی چندهدفه برای مکان‌یابی مرا کز درمانی موقت و برنامه‌ریزی لجستیکی پس از بحران، دوفصلنامه علمی و پژوهشی مدیریت بحران، 7 (2)، 19-33.
سیدی، سید حسین؛ خاتمی فیرورآبادی، سید محمدعلی؛ امیری، مقصود؛ تقوی فرد، سید محمد تقـی (1398). مکـان‌یـابی و تخصیص بهینه نقاط انتقال، بیمارستان و مراکز امدادی برای تشکیل زنجیره امدادرسانی در بحران، بـا فـرض غربـالگری مجروحـان، مدیریت صنعتی، 11 (1)، 1-20.
صادقی­مقدم، محمدرضا؛ قاسمیان صاحبی، ایمن (1397). طراحی یک مدل ریاضی به‌منظور بهبود کیفیت پاسخ‌گویی به تقاضا در مراکز فوریت‌های پزشکی در یک زنجیره تأمین بشردوستانه، پژوهش‌های نوین در تصمیم‌گیری، 3 (1)، 217-242.
صبوحی، فاطمه؛ حیدری، مهدی؛ بزرگی امیری، علی (1396). ارائه‌ی مدل مسیریابی و زمان‌بندی جهت تخلیه‌ اضطراری با در نظر گرفتن امکان تراکنش بین پناهگاه‌ها. نشریه بین‌المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، 28(1)، 56-67.
طرح توسعه و عمران (جامع) شهر بجنورد (1389). سازمان مسکن و شهرسازی استان خراسان شمالی، جلد سوم: مطالعات کالبدی، ص 13.
طرح توسعه و عمران (جامع) شهر بجنورد (1389). سازمان مسکن و شهرسازی استان خراسان شمالی، جلد هفتم: ضوابط و مقررات شهرسازی و ساختمانی، ص 103.
طیبی، لیونا؛ یزدانی، مهدی (1398). مدل‌سازی مسئله مکان‏یابی و تخصیص در شرایط بحران زلزله و حل آن به‏‌وسیله الگوریتم‏ های فراابتکاری، دوفصلنامه علمی و پژوهشی مدیریت بحران، 8 (1)، 5-20.
قاسمی، روح اله؛ علی دوستی، علی؛ حسنوی، رضا؛ نوروزیان ریکنده، جابر (1397). شناسایی و اولویت‌بندی اقدامات زنجیره تأمین بشردوستانه برای تأمین مواد غذایی ضروری قبل از زمین لرزه. مدیریت صنعتی،10 (1)، 1-16.
گل‌محمدی، سجاد؛ ماهوتچی، مسعود (1396). توسعه یک مدل تصادفی برای ایجاد یک شبکه امدادرسانی پس از بلایای طبیعی (مطالعه موردی: زلزله احتمالی در شهر تهران). نشریه تخصصی مهندسی صنایع، 51 (4)، 417-433.
محمدی، احمد؛ یعقوبی، سعید؛ نهفتی کهنه، جمال (1393). ارائه مدل ریاضی دوهدفه لجستیک امداد با نقاط انتقال و تسهیلات پشتیبان (مطالعه موردی: بحران زلزله در منطقه یک تهران). مجله تحقیق در عملیات و کاربردهای آن، 11(4)، 119-138.
محمدی، رضا؛ فاطمی­قمی، محمدتقی؛ جولای، فریبرز (1394). ارائه مدل چندهدفه بهینه‌سازی استوار برای برنامه‌ریزی لجستیکی در واکنش به زلزله با در نظر گرفتن مراکز توزیع و درمان موقت، نشریه مهندسی صنایع و مدیریت (شریف ویژه علوم مهندسی)، 1-31(1/2)، 93-105.
 
References
Asadi, M., Shafi'a, M. A., Yaghoubi, S. (2017). Providing an Integrated Logistic Model of Relief with Support Facilities (Case Study: Earthquake in Tehran). International Journal of Industrial Engineering and Production Management, 28, 175-190. (in Persian).
Barzinpour, F., Saffarian, M., Timouri, I. (2014). Metaheuristic Algorithm for Solving Multi-Objective Planning Model and Three-Level Allocation in Rescue Logistics. Journal of Operations Research and its Applications, 11(2), 27-50. (in Persian)
Bozorgi Amiri, A., Jebel Ameli, S., Ameli, H. (2015). A Two-Objective Random Planning Model for Demand, Supply and Random Cost Parameter Chain Design. International Journal of Industrial Engineering and Production Management, 26 (3), 300-310.
(in Persian)
Bozorgi Amiri, A., Sabouhi, F., Tavakoli, Z. S., Morad Haseli, N. (2016). Developing a Disposition Location Model for Discharging Persons and Distributing Disaster Relief Aid. International Journal of Industrial Engineering and Production Management, 27 (3). (in Persian)
Bruni, M., Beraldi, P., Khodaparasti, S. (2018). A fast heuristic for routing in post-disaster humanitarian relief logistics. Transportation Research Procedia, 30, 304-313.
Burkart, C., Nolz, P.C., Gutjahr, W.J. (2017). Modelling beneficiaries’ choice in disaster relief logistics. Annals of Operations Research, 256, 41-61.
Comprehensive Development Plan of Bojnourd. (2010). North Khorasan Housing and Urban Development Organization. Volume 3: Physical Studies, p. 13. (in Persian)
Comprehensive Development Plan of Bojnourd. (2010). North Khorasan Housing and Urban Development Organization. Volume 7: Urban Planning Regulations, p. 103. (in Persian)
Derikvand, H., Khalilzadeh M. (2018). Presentation of a Nonlinear Two-Objective Humanitarian Logistic Model under Uncertainty for Earthquake Crisis in District 3 of Tehran City. Quarterly Journal of Crisis Management, 7 (2), 35-49. (in Persian)
Ghasemi, P., Khalili-Damghani, K., Hafezalkotob, A., Raissi, S. (2019). Stochastic optimization model for distribution and evacuation planning (A case study of Tehran earthquake). Socio-Economic Planning Sciences, 71(c). DOI: 10.1016/j.seps.2019.100745.
Ghasemi, R., Alidoosti, A., Hosnavi, R., Norouzian Reykandeh, J. (2018). Identifying and Prioritizing Humanitarian Supply Chain Practices to Supply Food before an Earthquake. Industrial Management Journal, 10(1), 1-16. (in Persian)
Gol Mohammadi, S., Mahoutchi, M. (2017). Developing a Random Model for Creating a Disaster Relief Network (Case Study: Possible Earthquake in Tehran). Specialized Journal of Industrial Engineering, 51 (4), 417-433. (in Persian)
Mahdavi, I., Paydar, M.M., Shahabnia, G. (2015). A fuzzy multi-objective model for logistic planning in disaster relief operations. International Journal of Industrial Engineering & Production Research, 26(3), 213-227.
Mert, A., Adivar, B. (2010). Fuzzy Disaster Relief Planning with Credibility Measures. 24th Mini EURO Conference on Continuous Optimization and Information-Based Technologies in the Financial Sector (MEC EurOPT 2010), Izmir, Turkey.
Mohammadi, A., Yaghoubi, S., Nahofti Kohne, J. (2014). Providing Mathematical Model of Logistics Relief with Support Points and Transfer Facilities (Case Study: Earthquake Crisis in Area One of Tehran). Journal of Operations Research and Its Applications, 11(4), 119-138. (in Persian)
Mohammadi, R., Fatemi Qomi, M.T., July, F. (2015). Presentation of a Multi-Objective Optimization Model for Logistic Planning in Response to Earthquake Considering Temporary Distribution and Treatment Centers. Journal of Industrial Engineering and Management (Sharif Special Engineering), 1-31 (1/2), 93-105. (in Persian)
Muaafa, M., Concho, A.L., Ramirez-Marquez J.E. (2014). Emergency resource allocation for disaster response: An evolutionary approach. PSAM 2014 - Probabilistic Safety Assessment and Management.
Qureshi, A. G., & Taniguchi, E. (2020). A multi-period humanitarian logistics model considering limited resources and network availability. Transportation Research Procedia, 46, 212-219.
Rabta, B., Wankmüller, C., Reiner, G. (2018). A drone fleet model for last-mile distribution in disaster relief operations, International Journal of Disaster Risk Reduction, 28, 107-112.
Rahmani, Z., Safai, A. S., Pader, M. M. (2018). Multi-Objective Optimization Model for Locating Means of Temporary Therapy and Post-Crisis Logistic Planning. Journal of Crisis Management Research, 7 (2), 19-33. (in Persian)
Rezaei-Malek, M., Tavakkoli-Moghaddam, R., Zahiri, B., Bozorgi-Amiri, A. (2016). An interactive approach for designing a robust disaster relief logistics network with perishable commodities, Computers & Industrial Engineering, 94, 201-215.
Sabouhi, F., Heydari, M., Bozorgi Amiri, A. (2016). Providing a routing and scheduling model for emergency evacuation taking into account the possibility of transaction between shelters. International Journal of Industrial Engineering and Production Management, 28, 56-67. (in Persian)
Sadeghi Moghaddam, M. R., Ghasemian Saheb, E. (2018). Designing a Mathematical Model to Improve the Quality of Demand Response in Medical Emergency Centers in a Humanitarian Supply Chain. Modern Research in Decision Making, 3 (1), 217-242.
(in Persian)
Saffarian, M., Barzinpour, F., Eghbali, MA. (2015). A Robust Programming Approach to Bi-objective Optimization Model in the Disaster Relief Logistics Response Phase. International Journal of Supply and Operations Management, 2(1), 595-616.
Seyyedi, S.H., Khatami FirouzAbadi, S.M.A., Amiri, M., Taghavi Fard, S.M.T. (2019). Positioning and Optimized Allocation of Transfer Points, Hospitals and Emergency Services Centers to Organize a Crisis Relief Chain, Assuming Screening of Injuries. Industrial Management Journal, 11(1), 1-20. (in Persian)
Tayebi, L., Yazdani, M. (2019). Modeling the Problem of Locating and Allocating in Earthquake Crisis Conditions and Solving it by Metabolism Algorithms. Quarterly Journal of Crisis Management, 8 (1), 5-20. (in Persian)
Yenice, Z. D., & Samanlioglu, F. (2020). A Multi-Objective Stochastic Model for an Earthquake Relief Network. Journal of Advanced Transportation, https://doi.org/10.1155 /2020/1910632
Yin, P., Mu, L. (2012). Modular capacitated maximal covering location problem for the optimal siting of emergency vehicles. Applied Geography, 34, 247-254.
Zhang, J., Liu, H., Yu, G., Ruan, J., Chan, F. (2019). A three-stage and multi-objective stochastic programming model to improve the sustainable rescue ability by considering secondary disasters in emergency logistics. Computers & Industrial Engineering, 135. 1145-1154.