بهینه سازی هوشمند مکان یابی BTS با ارائه مدل های ترکیبی، الگوریتم های تکاملی و محاسبات نرم در شهرهای هوشمند مطالعه موردی شمال کرمانشاه

با گسترش شتابان شهرنشینی و پیچیدگی روزافزون زیرساخت های ارتباطی مسئله مکان تخصیص تاسیسات ارتباطی مانند آنتن های BTS به دلیل ماهیت گسسته ابعاد بزرگ و تاثیرپذیری از معیارهای متعدد فنی اقتصادی و اجتماعی به یکی از چالش های اصلی مدیریت شهری در عصر تحول دیجیتال تبدیل شده است. هدف پژوهش حاضر ارائه یک مدل بهینه سازی هوشمند مبتنی بر مدل های ترکیبی الگوریتم های تکاملی و محاسبات نرم شامل فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و الگوریتم ژنتیک (GA) برای تعیین مکان های بهینه استقرار آنتن های BTS در شهرهای هوشمند است. روش پژوهش بدین صورت است که ابتدا معیارهای موثر مخابراتی زیرساختی، قانونی، زیست محیطی و شهری با استفاده از تکنیک AHP وزن دهی شده و لایه های اطلاعات مکانی در محیط GIS آماده سازی می شوند. سپس الگوریتم ژنتیک با تابع هدف ترکیبی وزنی اجرا می گردد. داده های مورد نیاز از نقشه های شهری و آمار موجود در منطقه شمال کرمانشاه گردآوری شده است. یافته ها نشان می دهد رویکرد پیشنهادی می تواند تعداد آنتن های مورد نیاز را از ۳۲ به ۱۸ نقطه کاهش دهد و همزمان شاخص یکنواختی پوشش شبکه را از ۳۲ درصد به ۷۶ درصد افزایش دهد. نتایج آزمون ویلکاکسون برتری آماری مدل پیشنهادی را نسبت به الگوریتم های PSO و NSGA-II تایید می کند. این مدل به دلیل انعطاف پذیری و قابلیت تعمیم می تواند به عنوان الگویی عملیاتی برای مدیران شهری و اپراتورهای مخابراتی در راستای تحقق اهداف شهرهای هوشمند و کاربردهای هوش مصنوعی در مدیریت زیرساخت های شهری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی هوشمند ، الگوریتم های تکاملی ، مکان یابی BTS ، شهر هوشمند ، AHP ، GIS