1. مقدمه
با افزایش نیاز به انرژی در جهان، گرایش به گاز طبیعی، یکی از مهمترین منابع انرژی نیز افزایش یافته است [ 1 ]. گاز طبیعی که ارزش انتشار گازهای گلخانه ای پایینی دارد، امروزه به عنوان پاک ترین منبع سوخت فسیلی شناخته می شود [ 2 ، 3 ]. در گذار به اقتصاد کم کربن، گاز طبیعی به زغال سنگ و نفت ارجحیت دارد [ 4 ]. گاز طبیعی، که حدود یک چهارم انرژی مورد نیاز در سطح جهان را تامین می کند [ 5 ]، همچنین یک سوخت فسیلی با سریع ترین نرخ مصرف در حال افزایش است [ 6 ]. رشد صنعتی شدن و شهرنشینی همراه با رشد سریع جمعیت، استفاده از گاز طبیعی را برای گرمایش و تولید برق مهم کرده است [ 7 ]]. این وضعیت منجر به ترجیح استفاده از گاز طبیعی به جای زغال سنگ در شهرها شده است [ 8 ، 9 ، 10 ]. استفاده از گاز طبیعی در برنامه های انرژی بلندمدت شهرهای سراسر جهان به عنوان گزینه ای پایدار، قابل اعتماد و اقتصادی گنجانده شده است [ 11 ، 12 ]. به همین دلیل روز به روز بر تعداد محل سکونت و محل کار استفاده کننده از گاز طبیعی در شهرها افزوده می شود. گاز طبیعی به طور کلی برای رفع نیازهای اولیه گرمایش، آب گرم و پخت و پز استفاده می شود. هنگامی که نرخ مصرف گاز طبیعی در سراسر جهان مورد بررسی قرار می گیرد، مناطق شهری با نرخ بیش از 80 درصد بالاترین مصرف را دارند [ 13 ].
اگرچه گاز طبیعی یک سوخت فسیلی پاککنندهتر است، اما به دلیل قابلیت اشتعال آن به عنوان یک ماده خطرناک طبقهبندی میشود [ 14 ]. به همین دلیل، نشت گاز طبیعی می تواند منجر به خطرات انفجاری شود [ 15 ، 16 ]. گاز طبیعی یک گاز سمی نیست، اما نشت گاز طبیعی در یک فضای محدود می تواند جایگزین اکسیژن شود و باعث مرگ در اثر خفگی شود [ 17 ]. علاوه بر این، مسمومیت با مونوکسید کربن به دلیل احتراق ناقص گاز طبیعی رخ می دهد [ 18 ]. جدای از این شرایط، خطاهای انسانی و خرابی تجهیزات می تواند باعث ایجاد شرایط اضطراری در استفاده از گاز طبیعی شود [ 19 ]]. وجود طرحهای واکنش سریع، مؤثر و جامع برای اطمینان از تداوم و ایمنی گازرسانی در مواقع اضطراری مهم است. از نظر ایمنی جانی و مالی بسیار مهم است که در هر شرایطی که نیاز به مداخله اضطراری دارد، به اطلاعیههای گاز طبیعی توسط تیمهای متخصص پاسخ داده شود. به همین دلیل، شرکت های توزیع گاز طبیعی تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی متشکل از مهندسان و تکنسین ها دارند [ 20 ، 21 ، 22 ].
هنگامی که مشترکین گاز طبیعی می توانند بوی گاز طبیعی را در منازل مسکونی و محل کار، مانند جعبه خدمات گاز طبیعی در ورودی ساختمان، آپارتمان یا راه پله یا خیابان های خارج از ساختمان تشخیص دهند و متوجه شوند که تجهیزات گاز طبیعی آسیب دیده یا در صورت اضطرار، می توانند با خطوط اضطراری گاز طبیعی ملی که خدمات 24/7 ارائه می دهند تماس بگیرند و اطلاعیه ها را به یک شرکت توزیع گاز طبیعی گزارش کنند [ 23 ]]. شرکت های توزیع گاز طبیعی باید تیم های واکنش اضطراری خود را به درستی در مناطق خدماتی خود قرار دهند تا به اطلاعیه های دریافتی به موقع پاسخ دهند. مکان های NGERTC به ویژه در مناطق شهری به دلیل تراکم جمعیت و ترافیک از اهمیت حیاتی برخوردار هستند. موقعیت یابی صحیح NGERTC ها یکی از مهم ترین عوامل در کاهش زمان پاسخ پس از اطلاع رسانی است.
با توجه به ماده 61 واکنش اضطراری در قسمت 2 تعهدات عملیات و خدمات تحت بخش 3 فهرست مقررات توزیع بازار گاز طبیعی و خدمات مشتری سازمان تنظیم مقررات بازار انرژی جمهوری ترکیه (EMRA)، شرکت های توزیع گاز طبیعی باید تیم های خود را سازماندهی کنند. برای پاسخ دادن به اطلاعیه هایی که نیاز به اقدام فوری دارند حداکثر ظرف مدت پانزده دقیقه [ 24]. به همین دلیل شرکت های توزیع گاز طبیعی باید در هنگام برنامه ریزی مراکز تیم واکنش اضطراری خود در انتخاب مکان حساس باشند. به خصوص در کلان شهرهایی مانند استانبول، تعیین و اجرای معیارهای انتخاب مکان حیاتی تر است. در کلان شهر استانبول که دارای 16 میلیون جمعیت و بیش از 6.5 میلیون مشترک گاز طبیعی است، سالانه بیش از 200000 اطلاعیه گاز طبیعی دریافت می شود [ 25 ]]. زمان پاسخ 15 دقیقه ای به اطلاعیه های اضطراری مشخص شده در قانون، گاهی اوقات در استان استانبول که دارای جمعیت شلوغ، منطقه شهری متراکم و مشکلات عمده ترافیکی است، تجاوز می کند. این وضعیت منجر به نیاز به برنامه ریزی صحیح NGERTC جدید برای دستیابی به هدف میانگین زمان پاسخ 15 دقیقه در منطقه شهری استانبول شده است. این مطالعه سعی دارد راه حلی برای این مشکل بیابد.
به طور کلی، اکثر مطالعات مکان یابی مرکز خدمات اورژانس در ادبیات بر برنامه ریزی آمبولانس و ایستگاه های آتش نشانی تمرکز دارند. هیچ مطالعه ای در مورد انتخاب مکان مراکز تیم واکنش اضطراری گاز طبیعی (NGERTC) یافت نشده است. عامل مهم در این فرض این است که رویکرد پیشنهادی و روشهای توسعهیافته میتواند برای اکثر خدماتی که نیاز به مداخله اضطراری دارند، اعمال شود. اگرچه مشکلات این سرویس ها مشابه است، اما می تواند تفاوت های مهمی بین آنها وجود داشته باشد. انتخاب مکان در بخش گاز طبیعی مانند همه خدمات اضطراری اهمیت حیاتی دارد. به منظور به حداقل رساندن آسیب، زمان پاسخگویی به تماس های اضطراری گاز طبیعی بسیار مهم است. در این زمینه،
مطالعات زیادی برای حل مشکلات مکان یابی مراکز خدمات اضطراری انجام شده است. در اکثر این مطالعات از مدلهای بهینهسازی، تکنیکهای تصمیمگیری چند معیاره (MCDM) و روشهای GIS استفاده شد. اولین روشهایی که برای مراکز خدمات اضطراری مورد استفاده قرار گرفت، بیشتر مدلهای بهینهسازی با هدف حداکثر پوشش با حداقل تعداد مراکز بود [ 26 ، 27 ، 28 ]. الگوریتمهای بهینهسازی ابتکاری و فراابتکاری که میتوانند راهحلهای جامعتری تولید کنند، از جمله محدودیتهایی مانند زمان مداخله، فرکانس تماس، تعداد وسایل نقلیه، ترافیک، هزینه و غیره استفاده شدهاند. [ 29 ، 30 ، 31]. فناوری سیستم های اطلاعات جغرافیایی که به طور فعال در فرآیندهای پرس و جو و تحلیل فضایی استفاده می شود، در انتخاب مکان های مرکز خدمات اضطراری با دقت بالاتر ترجیح داده می شود. لیو و همکاران [ 32 ] از سیستمهای اطلاعات جغرافیایی یکپارچه، برنامهریزی چند هدفه و رویکردهای کلونی مورچهها (ANT) برای انتخاب مکان ایستگاههای آتشنشانی جدید استفاده کرد. در این تحقیق در نظر گرفته شد که ایستگاه های آتش نشانی باید به گونه ای قرار گیرند که بتوانند حداکثر مساحت ممکن را سرویس دهند و در عین حال زمان دسترسی به مناطق حادثه را کاهش دهند. در آکتاس و همکاران. [ 33]، مطالعات انتخاب ایستگاه آتش نشانی در شهر استانبول بر اساس ادغام سیستم های اطلاعات جغرافیایی و مدل پوشش خوشه ای است. ایستگاه های جدیدی با هدف دریافت اعلانات حداکثر در پنج دقیقه و پوشش 100 درصدی پیشنهاد شده است. سیستم های پشتیبانی تصمیم فضایی با ادغام روش های GIS و MCDM در مطالعات انتخاب مکان مرکز خدمات اضطراری [ 34 ، 35 ، 36 ] استفاده می شود. Erden و Çoşkun [ 37] یک مطالعه انتخاب مکان ایستگاه آتش نشانی در استانبول با کمک سیستم های اطلاعات جغرافیایی و روش سلسله مراتبی تحلیلی، که یک تکنیک MCDM است، انجام داد. در مطالعه آنها از معیارهایی مانند جمعیت، ترافیک و مناطق پرخطر برای تعیین مناسب ترین مکان های ایستگاه آتش نشانی استفاده شد. وانگ [ 38 ] یک روش تصمیم گیری چند معیاره را با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی و یک سیستم اطلاعات جغرافیایی برای تصمیم گیری در مورد مکان ایستگاه های آتش نشانی ایجاد کرد. سوالهه و آکتاس [ 39] مطالعه ای را برای کاهش زمان پاسخ آمبولانس برای منطقه Odunpazarı انجام داد. در کار خود، آنها قصد داشتند آمبولانس ها را بر اساس تقاضا قرار دهند و اطمینان حاصل کنند که حداکثر پوشش تقاضای آمبولانس با ناوگان آمبولانس کوچک محقق می شود. برای این منظور از تکنیک مدیریت وضعیت سیستم و مدل بهینهسازی مسئله پوشش حداکثر استفاده شد. با استفاده از GIS مناسبترین ایستگاههای آمبولانس که در عرض 5 دقیقه با آمبولانس قابل دسترسی هستند، تعیین شدند. آتش و همکاران [ 40 ] مناسبترین مکانها را برای ایستگاههای آمبولانس ارائهدهنده خدمات بهداشتی اضطراری با GIS بر اساس میانگین استاندارد زمان پاسخ 8 دقیقه پیدا کردند. ترزی و همکاران [ 41] از تجزیه و تحلیل بافر سیستم اطلاعات جغرافیایی برای محاسبه مناطق تحت پوشش 10 دقیقه ای ایستگاه های آمبولانس استفاده کرد. مشاهده شد که تغییرات در مناطق خدماتی به طور مفصل در مطالعات انتخاب مکان مرکز خدمات اورژانس در ادبیات بررسی نشده است. در برنامهریزی انتخاب مکان، کارایی فضایی مراکز، دسترسی فضایی و معیارهای انتخاب مکان مربوطه باید بهطور کلنگر در نظر گرفته شود. سهم این مقاله پیشنهاد یک مدل انتخاب سایت MCDM فازی مبتنی بر GIS است که کفایت و پوشش منطقه خدماتی NGERTC های موجود را در نظر می گیرد. علاوه بر این، مطالعه انتخاب مکان با محدودیت منطقه خدمات NGERTC های موجود انجام شد. در نهایت نتایج به صورت یکپارچه مورد ارزیابی قرار گرفت.
مرور ادبیات مطالعات مکان مرکز خدمات اورژانسی نشان داد که؛ بسیاری از معیارهای مختلف با توجه به سناریوهای ترجیح داده شده توسط نویسندگان استفاده شد. در عین حال، در ادبیات مشاهده می شود که معیارهایی مانند فاصله با مراکز موجود، نزدیکی به جاده های اصلی، تراکم جمعیت، فرکانس تماس و منطقه تحت پوشش به طور مکرر مورد استفاده قرار گرفته است [ 42 ، 43 ، 44 ]. با این حال، بر اساس مطالعات ایمنی گاز طبیعی [ 45 ، 46 ، 47 ] و طرح های ملی واکنش اضطراری گاز طبیعی [ 20 ، 48 ، 49 ]]، این مطالعه با افزودن معیارهای مهمی مانند مجاورت با خطوط گاز طبیعی و نزدیکی به ایستگاه های تنظیم کننده، از یک ارزیابی کل نگر استفاده کرد. همچنین در وزن دهی معیارهای این پژوهش، نظرات سه نفر از دانشگاهیان متخصص در پشتیبانی تصمیم گیری فضایی و ده نفر از کارشناسان شاغل در تیم واکنش اضطراری گاز طبیعی در نظر گرفته شد.
برای وزن دهی معیارهای انتخاب شده برای این مطالعه، روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDMs) مورد بررسی قرار گرفت. روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، توسعه یافته توسط توماس ال ساعتی، یکی از پرکاربردترین رویکردهای چند معیاره است. AHP حل مشکلات پیچیده را امکان پذیر می کند. می تواند معیارهای کمی و کیفی را در تصمیم گیری با در نظر گرفتن آنها در یک ساختار سلسله مراتبی ارزیابی کند. با این حال، به دلیل ناتوانی آن در استفاده از مقادیر دقیق برای رسیدگی به نظرات تصمیم گیرندگان و رسیدگی به ابهام و بی دقتی در فرآیند مقایسه زوجی مورد انتقاد قرار گرفته است [ 50 ، 51 ]. بنابراین، AHP فازی (FAHP) برای بیان عدم قطعیت تصمیم گیرنده در انتخاب انتخاب شد [ 52 ].]. در FAHP از اعداد فازی به جای اعداد دقیق در مقایسه های زوجی استفاده می شود. وزن دهی معیارها با FAHP دشواری در تصمیم گیری را کاهش می دهد و تضمین می کند که مقادیر وزنی به دست آمده در راستای تصمیمات تصمیم گیرندگان نتایج دقیق تری ارائه می دهند.
بسیاری از محققان در ادبیات از رویکرد AHP فازی برای مسائل مختلف انتخاب مکان استفاده کرده اند [ 53 ، 54 ، 55 ، 56 ]. پس از تعیین معیارها و دادن مقادیر وزنی می توان عملیاتی مانند جمع آوری، رقومی سازی و سازماندهی داده های معیارها را با کمک GIS انجام داد. مطالعات مختلفی برای مسئله انتخاب مکان وجود دارد که از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی و GIS برای SDSS استفاده می کند. به عنوان مثال، اینها شامل انتخاب مکان مزارع خورشیدی [ 57 ]، ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی [ 58 ]، تأسیسات استخراج گاز از محل دفن زباله [ 59 ] و سایت های ایستگاه آتش نشانی [ 60 ] است.
در این مطالعه راه حلی مبتنی بر GIS و FAHP برای تعیین مکان های بهینه NGERTC های جدید پیشنهاد شد. در این زمینه، کمک های این مطالعه به ادبیات را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:
- –
-
هیچ مطالعه ای در ادبیات موضوع برای مشکل انتخاب سایت NGERTC یافت نشده است. با این مطالعه، یک مطالعه انتخاب مکان NGERTC برای اولین بار انجام شد و سهم مهمی در ادبیات انجام شد.
- –
-
روش FAHP مبتنی بر GIS که در بسیاری از مطالعات انتخاب سایت مربوط به سایت مورد استفاده قرار می گیرد، برای اولین بار در مطالعه انتخاب مکان NGERTC مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که این روش در تعیین مکانهای NGERTC ارزش استفاده دارد.
- –
-
در ادبیات، تغییر در پوشش مراکز موجود و پیشنهادی در مدلهای MCDM مبتنی بر GIS که برای مشکل انتخاب مکان مراکز واکنش اضطراری اعمال میشود، به طور دقیق مورد بررسی قرار نگرفته است. این مطالعه این شکاف را با بررسی تغییر در ناحیه پوشش NGERTCهای موجود و پیشنهادی در مدت زمان پاسخ 15 دقیقه از نظر دسترسی به خطوط گاز طبیعی و مشترکین گاز طبیعی پر می کند.
- –
-
به منظور تسهیل حل مشکل انتخاب سایت NGERTC، هفت معیار اصلی انتخاب مکان با بررسی انتخاب مکان مراکز واکنش اضطراری، مطالعات ایمنی گاز طبیعی و طرحهای ملی واکنش اضطراری گاز طبیعی در ادبیات پیشنهاد شدهاند. این مطالعه برای اولین بار معیارهای انتخاب مکان را برای NGERTCها پیشنهاد می کند. این مجموعه معیارها یک چارچوب علمی و سابقه ای برای مطالعات آینده انتخاب سایت NGERTC فراهم می کند. در عین حال، وزن دهی معیارها به طور جامع و پیوسته با استفاده از FAHP در این مطالعه انجام شد.
- –
-
برنامه ریزی انتخاب سایت NGERTC از نظر جانی، اموال و ایمنی زیست محیطی در کلان شهرهایی که استفاده از گاز طبیعی شدید است بسیار مهم است. منطقه مورد مطالعه به عنوان منطقه شهری استانبول انتخاب شد که پرجمعیت ترین شهر اروپا است و تقریباً 98٪ از جمعیت آن از گاز طبیعی استفاده می کنند. در مطالعه حاضر، یک مدل تصمیمگیری فضایی برای مسئله انتخاب مکان NGERTC بر اساس شرایط شهری که در آن استفاده از گاز طبیعی شدید است، پیشنهاد شد.
هدف اصلی این مطالعه ارائه انتخاب مکان بهینه برای NGERTC های جدید برای سریع ترین و موثرترین پاسخ به اطلاعیه های گاز طبیعی در منطقه شهری استانبول است. ابتدا، 15 منطقه پوشش دهی NGERTC های موجود در مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. در نتیجه تجزیه و تحلیل شبکه، مشخص شد که مناطق خدمات 15 دقیقه ای برای 26 NGERTC موجود به دلیل منطقه کاری بزرگ، تراکم ترافیک یا موقعیت مکانی کافی نیست. تجزیه و تحلیل فضایی با ادغام GIS و روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) انجام شد. در نتیجه تجزیه و تحلیل ها، یک پیشنهاد مکان برای NGERTC های جدید ارائه شد. در محدوده این مطالعه، روش تحلیل سلسله مراتبی فازی به عنوان یک روش تصمیم گیری چند معیاره انتخاب شد، زیرا امکان ارزیابی قضاوت های نامطمئن وجود داشت. در نهایت، بهبود در پوشش 15 دقیقه ای با 12 NGERTC جدید پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه همچنین قصد دارد سهم مهمی در ادبیات داشته باشد، زیرا این اولین مطالعه ای است که مکان NGERTC ها را تعیین می کند.
در بخش اول مقاله به اهمیت استفاده از گاز طبیعی در شهرها، وضعیت اطلاع رسانی گاز طبیعی، بررسی ادبیات انتخاب محل مراکز خدمات اضطراری و هدف و روش تحقیق اشاره شده است. در بخش 2 ، منطقه مورد مطالعه مشخص شده است. بخش 3 روش شناسی مورد استفاده را تشریح می کند. در بخش 4 تحلیل ها مورد بحث قرار می گیرد. در نهایت، در بخش 5 ، نتیجه گیری و پیشنهادات ارائه شده است.
2. منطقه مطالعه
استانبول واقع در شمال منطقه مرمره ترکیه، دارای سواحل در دریای مرمره و دریای سیاه است. هم در اروپا و هم در آسیا با عرض جغرافیایی 41°00’16 اینچ و طول جغرافیایی 28°58’59” واقع شده است. مساحت استانبول 5461 کیلومتر مربع است . این شهر با جمعیتی نزدیک به 16 میلیون نفر، چهاردهمین شهر بزرگ جهان و پرجمعیت ترین شهر اروپا و ترکیه است. این شهر با جمعیت روزافزون و اقتصاد رو به رشد یکی از مهم ترین کلان شهرهای ترکیه است.
کلان شهر استانبول که از 39 ناحیه و 988 محله تشکیل شده است، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. با شروع فعالیت های توزیع گاز طبیعی در سال 1989، انتقال سریع از زغال سنگ به گاز طبیعی در شهر صورت گرفت.
همانطور که در شکل 2 مشاهده می شود ، در حالی که در سال 2000 1.5 میلیون مشترک گاز طبیعی در استانبول وجود داشت، این تعداد در سال 2019 به بیش از 6.5 میلیون مشترک رسید. با این تعداد مشترک، استانبول شهری با بیشترین تعداد مشترکان گاز طبیعی در اروپا است. نزدیک به 38 درصد از مشترکان فعلی گاز طبیعی ترکیه در استانبول قرار دارند [ 25 ]. استانبول دارای بزرگترین خط شبکه گاز طبیعی در ترکیه با طول خط توزیع گاز طبیعی 23967 کیلومتر است.
در بسیاری از شهرهای جهان از کانال های ارتباطی مختلفی برای گزارش اعلانات استفاده کنندگان گاز طبیعی استفاده می شود. پرکاربردترین روش خط اضطراری ملی گاز طبیعی است که خدمات 24/7 را ارائه می دهد. در شهر استانبول که از تراکم مشترک و اطلاع رسانی بالایی برخوردار است، از خط اضطراری گاز طبیعی «187» استفاده می شود تا مشترکان بتوانند اطلاعیه ها را گزارش کنند. در مرحله پاسخگویی به اطلاعیه ها، هر کشور برنامه مدیریت و عملیات اضطراری ملی خود را اجرا می کند. بر اساس این طرح ها، زمان پاسخ به اعلان ها ممکن است بین کشورها متفاوت باشد. برای مثال، لازم است به اعلانها در عرض 15 دقیقه در ترکیه، 30 دقیقه در پرتغال و 1 ساعت در انگلستان پاسخ داده شود [ 61 ، 62]. در بسیاری از کشورها هیچ دوره قانونی مشخصی وجود ندارد و اعلام می شود که باید در اسرع وقت به اطلاعیه ها پاسخ داده شود. در عین حال، تیم های آتش نشانی و آمبولانس نیز می توانند در موارد انفجار، آتش سوزی، جراحت یا حوادث مشابه ناشی از گاز طبیعی مداخله کنند.
وضعیت فعلی NGERTCها در منطقه مورد مطالعه
اخطارهای گاز طبیعی در استانبول توسط 553 پرسنل در 36 NGERTC به صورت 24/7 پاسخ داده می شود. همانطور که در جدول 1 مشاهده می شود32 منطقه مداخله گاز طبیعی مجزا توسط شرکت توزیع گاز استانبول (IGDAS) در منطقه شهری استانبول به منظور پاسخگویی موثر و به موقع به اطلاعیه ها ایجاد شده است. هر NGERTC فقط میتواند در اعلانهای گاز طبیعی در مناطقی که در آن قرار دارد مداخله کند. بسته به اعلان، تراکم مشترک و اندازه منطقه ممکن است بیش از یک مرکز در برخی مناطق وجود داشته باشد. به عنوان مثال، دو NGERTC در مناطق واکنش اضطراری گاز طبیعی در Çatalca، Kağıthane، Fulya و Şile وجود دارد. یک NGERTC در 28 منطقه واکنش اضطراری گاز طبیعی باقی مانده وجود دارد. در مجموع، 36 NGERTC در 32 منطقه مداخله گاز طبیعی وجود دارد که توسط شرکت توزیع گاز استانبول (IGDAS) تعیین شده است.
به طور متوسط، سالانه بیش از 200000 اعلان پاسخ داده می شود. در عین حال ایمنی، نگهداری دوره ای و کنترل تاسیسات زیربنایی و روبنایی نیز توسط تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی انجام می شود. این تیم ها در سه شیفت کار می کنند. شیفت اول ساعت 07:00 تا 15:00، شیفت دوم 15:00 تا 23:00، شیفت سوم بین ساعت 23:00 تا 07:00، با حداقل دو خدمه و چهار نفر در هر شیفت برنامه ریزی شده است. جدول 1 تعداد NGERTC ها، پرسنل واکنش اضطراری گاز طبیعی، نوع اعلان (نیازمند و بدون نیاز به مداخله فوری) و مشترکین را بر اساس منطقه برای سال 2019 نشان می دهد. همانطور که در شکل 3 مشاهده می شود ، NGERTC ها عموماً از ساختمان های جدا تشکیل شده اند، این سازه ها سازه هایی با میانگین هستند. مساحت 300 متر مربعبا پارکینگ و محوطه ای که تیم های واکنش اضطراری بتوانند به راحتی استراحت کنند و تجهیزات خود را در آن قرار دهند. معمولاً یک اتاق رختکن، اتاق تجهیزات، آشپزخانه، WC و تیم فنی و اتاقهای انبار در ساختمان وجود دارد.
این تیم ها جدا از اعلان گاز طبیعی و کنترل معمول شبکه گاز طبیعی در بلایا و شرایط اضطراری نقش فعالی دارند. بخصوص در مورد بلایا و شرایط اضطراری که ممکن است در کلانشهر استانبول رخ دهد که دارای شبکه گاز طبیعی بزرگی است، تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی وظایف زیادی دارند کنترل و رفع سریع این موارد بلایا و اضطرار توسط تیم ها بسیار است. از نظر حفاظت از جان انسان ها، تضمین ایمنی سازه ها و تاسیسات، کاهش اثرات زیست محیطی انتشار متان و زیان های اقتصادی ناشی از آن و تامین امنیت تامین انرژی اهمیت دارد. تیم های واکنش اضطراری در برابر خطرات احتمالی که ممکن است در شبکه گاز طبیعی در مواقع بلایا و شرایط اضطراری ایجاد شود آموزش دیده اند. بررسیهای دورهای روی خطوط گاز طبیعی انجام میشود و تمرینهای مربوط به بلایا اغلب انجام میشود. با توجه به اندازه فاجعه و اضطرار، تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی ابتدا ارزیابی خسارت می کنند. مسئولیت ایمن سازی شبکه گاز طبیعی را در اسرع وقت بر حسب خسارت بر عهده دارند. در مواقع لزوم، این تیم ها موظف به قطع جریان گاز برای تامین امنیت تامین گاز طبیعی، تخلیه ایمن گاز در خطوط، تامین گاز طبیعی تاسیسات با اولویت استفاده از گاز، تعمیر خطوط گاز طبیعی آسیب دیده و عادی سازی گاز طبیعی هستند. شبکه [ مسئولیت ایمن سازی شبکه گاز طبیعی را در اسرع وقت بر حسب خسارت بر عهده دارند. در مواقع لزوم، این تیم ها موظف به قطع جریان گاز برای تامین امنیت تامین گاز طبیعی، تخلیه ایمن گاز در خطوط، تامین گاز طبیعی تاسیسات با اولویت استفاده از گاز، تعمیر خطوط گاز طبیعی آسیب دیده و عادی سازی گاز طبیعی هستند. شبکه [ مسئولیت ایمن سازی شبکه گاز طبیعی را در اسرع وقت بر حسب خسارت بر عهده دارند. در مواقع لزوم، این تیم ها موظف به قطع جریان گاز برای تامین امنیت تامین گاز طبیعی، تخلیه ایمن گاز در خطوط، تامین گاز طبیعی تاسیسات با اولویت استفاده از گاز، تعمیر خطوط گاز طبیعی آسیب دیده و عادی سازی گاز طبیعی هستند. شبکه [63 ، 64 ]. در بلایا و شرایط اضطراری، NGERTC ها حوزه های لجستیکی اولیه مورد استفاده هستند. به همین دلیل موقعیت آنها از اهمیت استراتژیک نیز برخوردار است.
3. مواد و روشها
این مقاله انتخاب مکان بهینه را بر اساس سیستمهای پشتیبانی تصمیمگیری فضایی برای NGERTCهای جدید در منطقه شهری استانبول بررسی میکند. بنابراین، این مطالعه با تعیین مناسب ترین مکان ها و مناطق تحت پوشش برای NGERTC ها برای بهبود وضعیت فعلی آغاز می شود. در این زمینه، گردش کار مطالعه مانند شکل 4 برای ساده کردن مراحل فرآیند دقیق ایجاد شد. ابتدا محدوده مورد مطالعه مشخص شد و داده های مکانی و غیر مکانی منطقه مورد مطالعه جمع آوری شد. یک پایگاه داده فضایی برای منطقه مورد مطالعه با تبدیل داده های به دست آمده به فرمت برداری ایجاد شد.
این فرآیندهای دیجیتالی با نرم افزار Esri ArcGIS 10.5 انجام شد. یک سیستم مختصات جغرافیایی، ITRF92، مبدأ: D_GRS_1980، برای تمام لایه های داده استفاده شد. پس از تهیه دادههای GIS منطقه مورد مطالعه، 15 منطقه تحت پوشش 36 NGERTC موجود با روش تحلیل شبکه محاسبه شد. برای NGERTC های جدید، که ممکن است در برنامه هایی برای بهبود وضعیت فعلی اضافه شوند، نمونه های موجود در ادبیات بررسی شد و هفت معیار اصلی انتخاب سایت تعیین شد. وزن معیارها با روش FAHP همانطور که در بخش 2 ذکر شد محاسبه شد . همانطور که در شکل 5 مشاهده می شودیک مدل تجزیه و تحلیل انتخاب مکان در رابط Arcgis’s ModelBuilder ایجاد شد تا پیشرفت تجزیه و تحلیل فضایی را ساده کند. معیارها در قالب داده های برداری به مدل وارد شدند. تجزیه و تحلیل شطرنجی بر روی معیارهای اطلاع رسانی و تراکم مشترک انجام شد. تحلیل فضایی با استفاده از روش فاصله اقلیدسی برای معیارهای خطوط گاز طبیعی، جاده های اصلی، بازارهای منطقه ای، NGERTC های موجود و ایستگاه های تنظیم منطقه انجام شد. تمامی داده های برداری به داده های شطرنجی با وضوح سلولی 25 × 25 متر تبدیل شدند و آنالیزها انجام شد. با تجزیه و تحلیل طبقه بندی مجدد، مقادیر انطباق بین 1 و 5 با توجه به محدوده کلاس تعیین شده توسط معیارها اختصاص داده شد. لایههای نقشه معیارهای طبقهبندی شده با استفاده از ابزار تحلیل فضایی همپوشانی وزنی ترکیب شدند و تجزیه و تحلیل تناسب انجام شد. از نقشه تحلیل تناسب بهدستآمده، مناطقی که در محدوده 15 دقیقه پوشش NGERTCهای موجود بودند و از گاز طبیعی استفاده نمیکردند، حذف شدند. پس از این فرآیند، مکان های مناسب برای NGERTC های جدید تعیین شد. در نتیجه این تجزیه و تحلیل، ایجاد 12 NGERTC جدید پیشنهاد شد. در نهایت، با استفاده از روش تحلیل شبکه، یک تحلیل پوشش 15 دقیقه ای برای 12 NGERTC پیشنهادی و 36 NGERTC موجود انجام شد و تغییر ناحیه پوشش مورد بررسی قرار گرفت.
3.1. تجزیه و تحلیل منطقه خدمات
در این مطالعه، موقعیت فعلی 36 NGERTC در منطقه شهری استانبول در محدوده تعهد پاسخ به اعلانهای اضطراری در 15 دقیقه در قانون بازار گاز طبیعی EMRA ارزیابی شد. به منظور تعیین مناطق خدمات NGERTCs با دسترسی 15 دقیقه، یک مجموعه داده شبکه مدل سازی شبکه حمل و نقل ایجاد شد. داده های جاده مطابق با تجزیه و تحلیل شبکه ایجاد شد. در جدول ویژگی داده های جاده، جهت ترافیک جاده و سرعت و همچنین طول و نوع جاده اطلاعات مورد نیاز برای تحلیل شبکه با توجه به رئوس ابتدا و انتهای نقشه های برداری وارد شد. سه نوع جاده مختلف تعریف شد و میانگین سرعت بر اساس ساعات ترافیک سنگین استانبول تعیین شد. این سرعت برای بزرگراه ها 90 کیلومتر در ساعت، برای جاده های اصلی 60 کیلومتر در ساعت و برای خیابان های محلی 30 کیلومتر در ساعت تعیین شده است. برای انجام تحلیل شبکه از پسوند تحلیل شبکه نرم افزار ArcGIS 10.5 استفاده شد. ابتدا مناطق خدماتی 36 NGERTC با دسترسی 15 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که 70.04 درصد از خطوط گاز طبیعی و 91.03 درصد از مشترکان گاز طبیعی را پوشش می دهد.شکل 6 ).
پس از آن، یک تحلیل مقایسه ای از مناطق خدمات دسترسی 15 دقیقه ای هر NGERTC و مرزهای منطقه واکنش اضطراری انجام شد. درصد شبکه های گاز طبیعی و مشترکین گاز طبیعی تحت پوشش منطقه خدمات 15 دقیقه ای هر NGERTC در منطقه کاری در جدول 1 آورده شده است. در نتیجه تجزیه و تحلیل شبکه، مشخص شد که مناطق خدمات 15 دقیقه ای NGERTC کافی نیست.
3.2. معیارهای انتخاب سایت
هفت معیار برای تعیین مکان های مناسب NGERTC های جدید برای افتتاح در استانبول انتخاب شد. این معیارها با مروری جامع از مطالعات موجود در ادبیات که در مورد (i) انتخاب مکان ایستگاه های آمبولانس و آتش نشانی گزارش شده است، تعیین شد [ 26 ، 27 ، 34 ، 35 ، 37 ، 38 ، 39 ، 41 ، 61 ]، (ii) ایمنی گاز طبیعی [ 47 ، 48 ، 49 ] و (iii) طرح های ملی واکنش اضطراری گاز طبیعی [ 20 ، 50 ، 51 ]]. معیارهای تعیین شده برای این مطالعه تراکم مشترک گاز طبیعی، تراکم اطلاع رسانی گاز طبیعی، نزدیکی به خطوط گاز طبیعی، نزدیکی به جاده های اصلی، فاصله تا بازارهای منطقه ای، فاصله تا NGERTC موجود و نزدیکی به ایستگاه های تنظیم کننده منطقه بود. جدول 2 شرح مفصلی از هفت معیار مورد استفاده در این مطالعه ارائه می دهد. همانطور که در جدول 3 ذکر شده است ، داده های معیارها از موسسات مختلف به دست آمده است.
برای هر معیار یک لایه داده GIS ایجاد شد. در این پژوهش، تحلیل فضایی و تجسم داده ها با استفاده از GIS انجام شد. تجسم فضایی برای تفسیر آسان نتایج بسیار مهم است. Schoppmeyer (1978) پیشنهاد کرد که حداکثر هفت مقدار تن در نمایش های کارتوگرافی مشخص شود [ 65 ]. بنابراین، در این مطالعه، تجسم فضایی معیارها در پنج کلاس بازنمایی با GIS طبقهبندی شد. همانطور که در جدول 4 ، مقادیر زیرمعیار بین 1 تا 5 امتیاز به معیارها با توجه به درجه چگالی یا فاصله اختصاص داده شد. طبقه بندی داده ها را می توان در GIS با روش های دستی، فاصله مساوی، کمیت، شکست های طبیعی (جنک) و انحراف معیار انجام داد [ 66]. در این مطالعه از روشهای طبقهبندی دادههای فاصلهای برابر و شکستهای طبیعی (جنکس) استفاده شد، زیرا دادههای معیار دارای مقادیر آستانه در ادبیات نیستند. تفسیر معیارها با استفاده از روش های طبقه بندی داده ها تسهیل می شود. با زیرمعیارهای ایجاد شده، معیارها برای تحلیل همپوشانی وزنی در قالب داده های شطرنجی مناسب ساخته شدند ( شکل 7 ).
3.2.1. خطوط گاز طبیعی
یک شبکه توزیع گاز طبیعی به طول 23.967 کیلومتر در استانبول وجود دارد که از خطوط لوله فولادی و پلی اتیلن تشکیل شده است. این خطوط لوله می توانند در طول زمان به دلیل قرار گرفتن در معرض هوا، نمک، آب، خاک و سایر اثرات زیست محیطی در معرض خوردگی قرار گیرند. پیشرفت خوردگی در طول زمان باعث فرسایش، سوراخ شدن و خاموش شدن لوله ها می شود. همچنین حفاری های غیرمجاز و بی رویه مختلفی در سطح شهر انجام می شود. خروجی های کنترل نشده گاز در فشار بالا یا آتش ممکن است همراه با سوراخ شدن، پارگی یا شکستگی در خطوط توزیع گاز طبیعی رخ دهد. این موقعیت ها می توانند باعث قطع شدن گاز، آسیب و حوادثی شوند که ممکن است منجر به جراحت و مرگ شود [ 67 ]]. در این مواقع که نیاز به مداخله فوری دارد، تیم ها باید سریعاً به صحنه برسند و مداخله کنند [ 20 ، 46 ، 49 ، 50 ]. داده های خط گاز طبیعی از شرکت توزیع گاز استانبول به دست آمد و به عنوان معیار به مطالعه اضافه شد. طبقه بندی در فواصل 500 متری انجام شد [ 68 ، 69 ]. به مناطق نزدیک به خطوط گاز طبیعی امتیازهای بالایی داده شد.
3.2.2. چگالی اعلان گاز طبیعی
در محدوده این مطالعه، توزیع اعلانهای گاز طبیعی تراکم مکانهایی را با بیشترین مداخلات در استانبول نشان میدهد. این یک عامل مهم در انتخاب محل مرکز اورژانس در نظر گرفته شد. خو و همکاران [ 70 ]، دونگ و همکاران. [ 71 ] و گلابیان و همکاران. [ 72] اطلاعیه ها را به عنوان معیار در انتخاب مکان ایستگاه های آتش نشانی و آمبولانس ارزیابی کرد. 216935 اعلان گاز طبیعی در سال 2019 که سوابق آنها توسط شرکت توزیع گاز استانبول نگهداری می شد، به صورت محله ای به محیط GIS منتقل شد. چگالی اعلان گاز طبیعی بر اساس محله محاسبه شد و طبقه بندی بر اساس روش طبیعی بریک (جنکس) انجام شد. به مکان هایی با تراکم بالا امتیاز بالا و مکان هایی با تراکم کم امتیاز پایین داده شد.
3.2.3. ایستگاه های تنظیم منطقه
دستگاه هایی که می توانند فشار گاز طبیعی 25 بار را تا 4 بار در شهر کاهش دهند در ایستگاه های تنظیم منطقه وجود دارند. کنترل های معمول ایستگاه های تنظیم کننده منطقه در فواصل منظم توسط تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی [ 73 ] انجام می شود. در برخی از اعلانهای اضطراری، ممکن است لازم باشد که مستقیماً در ایستگاههای تنظیم منطقه مداخله شود [ 47 ، 74 ]. ایستگاه های تنظیم منطقه به عنوان یک معیار در محدوده این مطالعه ارزیابی شدند. در مجموع 1952 ایستگاه تنظیم کننده منطقه در استانبول به محیط GIS منتقل شدند. طبقه بندی بر اساس فاصله بین ایستگاه های تنظیم انجام شد. نزدیکی به رگولاتورها امتیاز بالایی داده شد.
3.2.4. مراکز تیم واکنش اضطراری گاز طبیعی (NGERTCs)
توجه به محل قرارگیری NGERTC های برنامه ریزی شده به گونه ای ضروری است که از سایر NGERTC های موجود فاصله کافی داشته باشند و حداکثر حجم کاری ممکن را به خود اختصاص دهند. باز کردن تعداد بهینه مراکز جدید و پاسخگویی به تقاضا در انتخاب مراکز اورژانس مهم است [ 75 ، 76 ]. بسیاری از محققان فاصله تا مراکز موجود را به عنوان معیاری برای انتخاب مکان جدید مرکز پاسخ اضطراری تعیین کرده اند [ 26 , 27 , 37 , 60 , 77]. هنگام برنامه ریزی برای استقرار NGERTCs، فاصله بین دو NGERTC توسط شرکت توزیع گاز استانبول حداقل 2 کیلومتر تعیین شد. نزدیکترین فاصله بین NGERTCهای موجود در استانبول 2 کیلومتر است. طبقه بندی بر اساس این فاصله انجام شد. به NGERTCهای موجود بیشترین امتیاز برای دورترین فاصله و کمترین امتیاز برای نزدیکترین فاصله داده شد.
3.2.5. جاده های اصلی
خودروهای تیم واکنش اضطراری باید به جاده های اصلی که کمترین آسیب را از ترافیک سنگین می بینند متصل شوند. نزدیکی به جاده های اصلی یک معیار ضروری برای انتخاب مکان آمبولانس و ایستگاه آتش نشانی در نظر گرفته شد [ 34 ، 35 ، 36 ، 37 ، 60 ، 77 ]. برای پاسخ سریع به اطلاعیهها، NGERTC باید طوری برنامهریزی شود که در جادههای اصلی یا در خیابانهای فرعی در دسترس آسان جاده اصلی قرار گیرد. به همین دلیل اولویت با انتخاب مکان های نزدیک به جاده های اصلی بود. طبقه بندی در فواصل 50 متری انجام شد [ 35 ].
3.2.6. تراکم مشترک گاز طبیعی
تراکم جمعیت یکی از مهم ترین عوامل برای مطالعات انتخاب محل مرکز واکنش اضطراری است [ 35 , 37 , 60 , 77 , 78]. در این مطالعه از تراکم مشترکین گاز طبیعی به جای تراکم جمعیت برای دستیابی به نتایج متمرکزتر برای هدف مدل استفاده شد. بیش از 6.5 میلیون مشترک گاز طبیعی در منطقه شهری استانبول وجود دارد. در مکان هایی که تعداد مشترکین آن زیاد است، خطر بروز شرایط اضطراری ناشی از استفاده از گاز طبیعی زیاد است. به همین دلیل، به عنوان معیاری پیشنهاد شد که تیم های واکنش اضطراری گاز طبیعی نزدیک به مکان هایی با تراکم مشترک گاز طبیعی بالا مستقر شوند. تراکم مشترکین گاز طبیعی برای هر محله محاسبه و بر اساس روش بریک طبیعی (جنکس) طبقه بندی شد. اطلاعات منطقه و شماره مشترک از شهرداری کلانشهر استانبول به دست آمده است. به مکان هایی با تراکم مشترک بالا امتیازات بالایی داده شد،
3.2.7. بازارهای منطقه ای
بازارهایی که در خیابان ها راه اندازی شده اند می توانند زمان رسیدن تیم های واکنش اضطراری و پاسخ به صحنه را افزایش دهند [ 79 ]. توصیه می شود که مراکز واکنش اضطراری باید 50 متر از جاده های اصلی فاصله داشته باشند [ 35 ] و تیم های واکنش اضطراری در رسیدن به جاده های اصلی با هیچ مانعی مواجه نشوند [ 38 ].]. در محل حمل و نقل، NGERTC ها نباید در خیابان هایی که بازارها برپا می شوند، مستقر شوند، زیرا این موارد بر زمان رسیدن وسیله نقلیه به صحنه تأثیر می گذارد. به همین دلیل است که اطلاعات 402 بازار خیابانی در استانبول از سیستم ثبت بازار وزارت بازرگانی ترکیه به محیط GIS مبتنی بر خیابان منتقل شد. با توجه به ترافیکی که ممکن است در اطراف بازارها رخ دهد، طبقه بندی در فواصل 50 متری انجام شد. به مناطق نزدیک به بازارهای منطقه ای امتیازات پایینی داده شد.
3.3. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP)
روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) توسعه یافته توسط Satty یک فرآیند تصمیم گیری است که برای انتخاب بهترین جایگزین با استفاده از بیش از یک معیار در حل مسائل پیچیده استفاده می شود [ 80 ، 81 ]. یک ساختار سلسله مراتبی در راستای معیارها و گزینه های تصمیم ایجاد می شود. گزینه های جایگزین با توجه به درجه وزن داده شده به معیارها انتخاب و رتبه بندی می شوند. اگرچه روش تحلیل سلسله مراتبی که یکی از چندین روش تصمیم گیری چند معیاره است، در حل بسیاری از مسائل استفاده می شود، اما گاهی برای حل مسائل در شرایط نامشخص و پیچیده کافی نیست. تئوری منطق فازی توسط زاده برای حل شرایط عدم قطعیت ارائه شد [ 82 و 83]. به لطف این نظریه، تصمیم گیرندگان می توانند با انجام ارزیابی های متناوب به جای ارزیابی های دقیق، عدم قطعیت ها در نرخ های مقایسه را با وضوح بیشتری بیان کنند [ 84 ]. یک مجموعه فازی A توسط یک تابع تعریف می شود که هر عنصر آن دارای درجه عضویت از 0 تا 1 است. اعداد فازی مثلثی (TFN) که به طور گسترده در بین اعداد فازی استفاده می شوند، به صورت M = ( l ، m ، u ) تعریف می شوند. ) [ 85 ]. یک عدد فازی مثلثی در شکل 8 نشان داده شده است .
مقادیر l ، m و u نشان دهنده اعداد فازی مثلثی هستند. l = کمترین مقدار، m = محتمل ترین مقدار و u = بالاترین مقدار. تابع عضویت یک عدد فازی مثلثی به صورت A = ( l ، m، u ) نمایش داده می شود.
در معادله (1)، l ، m ، و u به ترتیب حد پایین، مقدار میانی و حد بالایی عدد فازی مثلثی A را نشان می دهند [ 86 ].
در حالی که A 1 = ( l 1 , m 1 , u 1 ) و A 2 = ( l 2 , m 2 , u 2 ) دو عدد فازی مثلثی (TFN) هستند، عملیات فازی اساسی (جمع، تفریق، ضرب، تقسیم) روی اعداد فازی در معادلات (2) – (5) [ 87 ] تعریف شده اند.
قبل از اینکه ماتریس مقایسه زوجی فازی ساخته شود، سازگاری ماتریس های مقایسه باید آزمایش شود. به منظور اندازه گیری سازگاری قضاوت های مربوط به مقایسه زوجی، استفاده از نسبت سازگاری پیشنهاد شده توسط ساعتی [ 87 ]. نسبت قوام ( CR ) با استفاده از رابطه (6) محاسبه می شود. اگر نسبت سازگاری کمتر از 0.1 باشد، ماتریس سازگار در نظر گرفته می شود. اگر این نسبت بالاتر از 0.10 باشد، ماتریس ها ناسازگار در نظر گرفته می شوند و ارزیابی نیاز به بررسی مجدد دارد.
که در آن CI شاخص سازگاری است، λ m مقدار ویژه اصلی ماتریس مقایسه است، و RI شاخص تصادفی است که به اندازه ماتریس ( n ) بستگی دارد.
در نتیجه اعمال منطق فازی در AHP، روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) به دست می آید. به لطف FAHP، فرآیندهای ارزیابی تصمیم گیرندگان ساده تر از استفاده از AHP ساده است. روش های مختلفی برای ادغام منطق فازی و AHP استفاده می شود [ 88 ، 89 ، 90 ]. در این مطالعه از روش میانگین هندسی توسعه یافته توسط باکلی [ 89 ] استفاده شد. همانطور که در رابطه (7) نشان داده شده است، یک ماتریس مقایسه فازی مثلثی برای بیان قضاوت های متخصص ایجاد شده است.
جایی که آمنj=(لمنj،مترمنj،تومنj)و آمنj-1=(1/تومنj،1/مترمنj،1/لمنj)برای i ، j = 1، …، n و i ≠ j
جدول 5 مقادیر فازی مثلثی را در ماتریس مقایسه زوجی مورد استفاده در مطالعه نشان می دهد.
با استفاده از روش میانگین هندسی پیشنهاد شده توسط باکلی [ 89 ] در معادلات (8) و (9)، میانگین هندسی فازی و وزن فازی هر معیار محاسبه می شود.
جایی که r˜منمیانگین هندسی و w˜منوزن فازی معیارها است.
با استفاده از روش مرکز مساحت (COA) ارائه شده در رابطه (10)، وزن های فازی غیرفازی می شوند.
در نهایت نرمال سازی وزن های به دست آمده انجام می شود.
پس از به دست آوردن داده های معیارهای تعیین شده در محدوده مطالعه و انجام تبدیل های مربوطه، نسبت سازگاری ماتریس های مقایسه زوجی با استفاده از AHP مورد آزمایش قرار گرفت. مقدار CR کمتر از 0.1 محاسبه شد و ماتریسهای مقایسه سازگار بودند. در این مطالعه، مقدار CR برابر 0.04 محاسبه شد و با استفاده از اعداد فازی مثلثی در جدول 5 ، ماتریس های مقایسه زوجی فازی جدیدی ایجاد شد. سپس، یک ماتریس مقایسه زوجی فازی واحد برای ترکیب قضاوت های خبره ایجاد شد و ساختار سلسله مراتبی FAHP مطالعه همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، طراحی شد.. ماتریس وزن فازی با استفاده از روش میانگین هندسی در معادلات (8) و (9) ایجاد شد. فاززدایی با رویکرد مرکز منطقه (COA) در رابطه (10) انجام شد. در نهایت، همانطور که در جدول 6 نشان داده شده است ، وزن معیارها با نرمال کردن وزن های فازی نشده به دست آمد.
4. نتایج و بحث
در محدوده این مطالعه، راه حلی با ادغام سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و مدیریت سلسله مراتب تحلیلی فازی (FAHP) برای تعیین مکانهای بهینه NGERTCها در کلان شهر استانبول توسعه داده شد. اول از همه، تجزیه و تحلیل مناطق در دسترس در عرض 15 دقیقه از 36 NGERTC موجود انجام شد. با استفاده از تحلیل شبکه (در GIS)، به این نتیجه رسیدیم که 70.04 درصد از خطوط گاز طبیعی و 91.03 درصد از مشترکان گاز طبیعی در کلانشهر استانبول در محدوده 15 دقیقه پوشش 36 NGERTC موجود هستند. همانطور که در جدول 1 مشاهده می شوددر 9 منطقه مداخله گاز طبیعی (Üsküdar، Yenibosna، Mecidiyeköy، Güngören، Fulya، Fatih، Bayrampaşa، Bağcılar و Adalar) می توان در عرض 15 دقیقه به همه اعلان ها رسید. علاوه بر این، 100 درصد خطوط و مشترکین گاز طبیعی در این 9 منطقه در محدوده 15 دقیقه پوشش دهی NGERTC قرار دارند. 10 منطقه مداخله گاز طبیعی (Ataşehir، Avcılar، Bakırköy، Kadıköy، Kağıthane، Kartal، Maltepe، Sultangazi، Taksim و Ümraniye) با پوشش خط گاز طبیعی بیش از 80 درصد و پوشش مشترک گاز طبیعی بیش از 90 درصد وجود دارد. 11 NGERTC در این 10 منطقه مداخله گاز طبیعی وجود دارد. بسته به تراکم ترافیک، اعلانها در این مناطق ممکن است در عرض 15 دقیقه رسیدگی نشود. 13 منطقه مداخله گاز طبیعی (Arnavutköy، Başakşehir، Beykoz، Beylikdüzü، Çatalca، Eyüp، Kurtköy، Pendik، Küçükçekmece، Sancaktepe، سیلیوری، شیله و طرابیا) با نرخ پوشش کمتر از 80 درصد خطوط گاز طبیعی و 90 درصد از مشترکان گاز طبیعی. 15 NGERTC در این 13 منطقه پاسخ به گاز طبیعی به دلیل وسعت منطقه مداخله و ترافیک سنگین نمی توانند در عرض 15 دقیقه به برخی اعلان ها پاسخ دهند. این نتایج نشاندهنده نیاز به NGERTCهای جدید برای پاسخگویی مؤثرتر و سریعتر به اعلانهای گاز طبیعی در منطقه شهری استانبول است. NGERTC های پیشنهادی در این مطالعه، قادر به بهبود قابلیت پاسخگویی این مراکز خواهند بود. این نتایج نشاندهنده نیاز به NGERTCهای جدید برای پاسخگویی مؤثرتر و سریعتر به اعلانهای گاز طبیعی در منطقه شهری استانبول است. NGERTC های پیشنهادی در این مطالعه، قادر به بهبود قابلیت پاسخگویی این مراکز خواهند بود. این نتایج نشاندهنده نیاز به NGERTCهای جدید برای پاسخگویی مؤثرتر و سریعتر به اعلانهای گاز طبیعی در منطقه شهری استانبول است. NGERTC های پیشنهادی در این مطالعه، قادر به بهبود قابلیت پاسخگویی این مراکز خواهند بود.
ثانیاً، وزن دهی معیارهای هفتگانه تعیین شده برای انتخاب مکان NGERTCهای جدید با استفاده از رویکرد FAHP که توسط نظرات کارشناسان پشتیبانی می شود، مطابق جدول 6 انجام شد.. وزن معیارها به ترتیب عبارتند از تراکم مشترک گاز طبیعی – 29٪، تراکم اطلاع رسانی گاز طبیعی: 26٪. نزدیکی به خطوط گاز طبیعی: 19%; نزدیکی به جاده های اصلی: 10%; فاصله تا بازارهای منطقه: 5%; فاصله تا NGERTC موجود: 4%؛ و نزدیکی به ایستگاه های تنظیم منطقه: 6٪. نسبت سازگاری (CR) در ارزیابی معیارها 0.04 بود. از آنجایی که مقدار CR کمتر از 0.1 بود، معیارها سازگار و قابل اعتماد در نظر گرفته شدند. تجزیه و تحلیل فضایی فاصله و مجاورت معیارها، که به یک لایه داده مکانی تبدیل شدند، انجام شد. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده استبرای هر معیار یک فرآیند طبقهبندی مجدد انجام شد و نقشههای تناسب با دامنههای ارزشی بین 1 تا 5 تهیه شد. تحلیل همپوشانی وزنی با استفاده از وزن معیارهای بهدستآمده از FAHP انجام شد. در نتیجه این تجزیه و تحلیل، نقشه تناسب ( شکل 10 ) برای NGERTC ها به دست آمد.
در این مطالعه، دو محدودیت برای انتخاب سایت جدید NGERTC تعیین شد. این محدودیت ها مناطق بدون استفاده از گاز طبیعی ( شکل 11 ) و مناطق تحت پوشش 15 دقیقه ای NGERTC های موجود هستند ( شکل 12 ). این مناطق محدودیت از نقشه تناسب NGERTC استخراج شدند ( شکل 10 ). پس از این فرآیند، نقشه مناسب برای NGERTC های پیشنهادی به دست آمد ( شکل 13 ).
نقشه تناسب به دست آمده بر اساس مناطق نامناسب، کمتر مناسب، نسبتا مناسب، مناسب و بسیار مناسب طبقه بندی شد. در نتیجه این تجزیه و تحلیل، پیشنهاد شد 12 NGERTC جدید برای کلان شهر استانبول افتتاح شود. هفت NGERTC در سمت اروپایی و 5 NGERTC در سمت آناتولی پیشنهاد شد. دو NGERTC جدید برای منطقه Büyükçekmece و یک NGERTC جدید برای Esenyurt، Avcılar، Sultangazi، Eyüpsultan، Üsküdar، Çekmöy، Sultanbeyli، Kartal و Tuzla پیشنهاد شد. هنگامی که ارزیابی با توجه به مناطق مداخله گاز طبیعی انجام شد، سه NGERTC جدید برای منطقه مداخله گاز طبیعی Beylikdüzü پیشنهاد شد، جایی که تعداد مشترکین بالاترین و تراکم ترافیک بالا است. یک NGERTC جدید در منطقه مداخله Avcılar پیشنهاد شده است. جایی که تعداد اعلان ها بیشتر و تراکم ترافیک زیاد است. یک NGERTC جدید برای مناطق مداخله گاز طبیعی Küçükçekmece، Eyüp و Sultangazi در سمت اروپایی پیشنهاد شد. دو NGERTC جدید برای منطقه مداخله گاز طبیعی Sancaktepe پیشنهاد شد که بیشترین تعداد مشترکین و اعلان ها را در سمت آناتولی دارد. یک NGERTC جدید برای مناطق واکنش اضطراری Kartal، Ümraniye و Pendik در سمت آناتولی پیشنهاد شد.شکل 14 ). در جدول 7 ، مکان 12 NGERTC جدید پیشنهادی و ویژگی های آنها آورده شده است.
تعداد مشترکین گاز طبیعی در مناطق پیشنهادی NGERTC 1، 2، 3، 9 و 10 در سال های اخیر به شدت افزایش یافته است. بنابراین، NGERTC های جدید مورد نیاز بود. از سوی دیگر، در مناطق پیشنهادی NGERTC 4، 5، 7، 8 و 11، به دلیل تراکم و تردد بالای مشترکین گاز طبیعی، در رسیدن به اعلان ها با مشکل مواجه هستند. برنامه ریزی NGERTC های جدید برای این مناطق بسیار مهم شده است. مناطق 6، 9، 10 و 12 با منطقه تحت پوشش فعلی NGERTC فاصله دارند و دارای تراکم مشترک گاز طبیعی بالایی هستند. به همین دلیل توصیه می شود NGERTC های جدید در این مناطق باز شوند. علاوه بر این، مشاهده شده است که تراکم هشدار گاز طبیعی بالا در مناطق پیشنهادی NGERTC 3، 4 و 7 وجود دارد.
هنگامی که مکانهای 12 NGERTC پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت، مشخص شد که NGERTCها باید در بخشهای جنوبی و میانی کلانشهر استانبول که تراکم جمعیت بالا است باز شوند. به ویژه مناطق Büyükçekmece و Esenyurt در ضلع غربی مرکز شهر، منطقه Tuzla در ضلع شرقی و منطقه Sultanbeyli و Çekmöy در ضلع شمالی مرکز شهر، دارای سکونتگاه های جدید هستند و NGERTC های جدیدی برای این مناطق برنامه ریزی می کنند. با توجه به افزایش تراکم جمعیت بسیار مهم است. علاوه بر این، نیاز به NGERTC های جدید در مناطق Üsküdar، Kartal و Eyüpsultan، با تراکم جمعیت و ترافیک بالا در مرکز شهر وجود دارد. در محدوده این مطالعه، باز کردن یک NGERTC جدید برای مناطق واقع در مرزهای Çatalca، Silivri، توصیه نمی شود. و Arnavutköy واقع در شمال غربی شهر و شیله واقع در شمال شرقی شهر. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. واقع در شمال غربی شهر، و شیله، واقع در شمال شرقی شهر. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. واقع در شمال غربی شهر، و شیله، واقع در شمال شرقی شهر. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. واقع در شمال شرقی شهر. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. واقع در شمال شرقی شهر. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. دلیل اصلی این وضعیت تراکم کم مشترکان گاز طبیعی، تعداد کم خطوط گاز طبیعی و مناطق وسیع تحت پوشش است. در عین حال، این مناطق بیشتر روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. این مناطق عمدتا روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی از این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. این مناطق عمدتا روستایی هستند و مشترکان گاز طبیعی از این مناطق کمتر از 3 درصد از کل مشترکان گاز طبیعی استانبول هستند. در عین حال، به نظر نمیرسد که در این مرحله به دلیل مناطق بزرگ درگیر، NGERTCهای جدید برای این مناطق باز شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود. الگوی تسویه پراکنده مشترکان نیز مدیریت این امر را دشوار می کند. در آینده نزدیک، پتانسیل افتتاح NGERTC های جدید باید بر اساس توسعه مناطق سکونتگاهی جدید و رشد جمعیتی که ممکن است در این مناطق رخ دهد، دوباره ارزیابی شود.
در نهایت، یک تحلیل پوشش 15 دقیقه ای با استفاده از روش تحلیل شبکه برای مجموع 48 NGERTC شامل 36 NGERTC موجود و 12 NGERTC پیشنهادی انجام شد. همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است ، در نتیجه 12 NGERTC جدید اضافه شده به NGERTC های موجود، مشاهده شد که پوشش شبکه گاز طبیعی در کلانشهر استانبول ممکن است از 70.04٪ به 83.86٪ برای زمان پاسخ 15 دقیقه افزایش یابد. علاوه بر این، با اضافه شدن NGERTC جدید، نرخ دسترسی برای مشترکین گاز طبیعی ظرف مدت 15 دقیقه از 91.03 درصد به 96.27 درصد افزایش می یابد. اضافه شدن NGERTC های جدید همچنین تعداد مشترکین گاز طبیعی را که می توان در استانبول دسترسی داشت از 6.053.056 به 6.400.078 افزایش می دهد.
در این مطالعه، 12 NGERTC برای 9 منطقه از 32 منطقه مداخله گاز طبیعی پیشنهاد شد. تغییر محدوده پوشش این 9 منطقه مداخله گاز طبیعی از نظر خطوط گاز طبیعی و مشترکین گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. تغییر در ناحیه پوشش 15 دقیقه ای در جدول 8 آورده شده است. سه NGERTC برای منطقه مداخله گاز طبیعی Beylikdüzü پیشنهاد شد که کمترین نرخ پوشش مشترک گاز طبیعی را دارد. پوشش مشترک گاز طبیعی در منطقه Beylikdüzü از 56.21 درصد به 99.07 درصد افزایش خواهد یافت. با NGERTC پیشنهادی برای مداخله گاز طبیعی Küçükçekmece، نرخ پوشش می تواند به 100٪ برسد. با پیشنهاد یک NGERTC جدید در مناطق مداخله گاز طبیعی Avcılar، Ümraniye، Eyüp، Sultangazi، Kartal، Pendik و Sancaktepe، نرخ پوشش مشترکان گاز طبیعی در این مناطق می تواند از 97٪ فراتر رود.
5. نتیجه گیری ها
اگرچه تلاشهایی برای رسیدگی به اعلانهای نیاز به پاسخ اضطراری از 36 NGERTC موجود در سرتاسر استانبول در سریعترین زمان ممکن انجام میشود، بسته به جمعیت و تراکم ترافیک میتوان از محدودیت قانونی 15 دقیقه تجاوز کرد. در محدوده این مطالعه، این وضعیت ابتدا با انجام یک تجزیه و تحلیل منطقه پوشش 15 دقیقه تایید شد. به منظور غلبه بر این مشکل، نیاز به باز کردن NGERTCa جدید پدیدار شد. در مرحله دوم این مطالعه، یک رویکرد FAHP چند معیاره مبتنی بر GIS برای تعیین مناسبترین مکانهای NGERTC جدید در منطقه شهری استانبول، که بیش از 6.5 میلیون مشترک گاز طبیعی دارد، استفاده شد. 12 مکان مناسب با آنالیزهای فضایی مطابق با معیارهای تعیین شده توسط کارشناسان تعیین شد. در آخرین مرحله مطالعه، استقرار 12 NGERTC جدید در مکان های شناسایی شده، علاوه بر 36 NGERTC موجود، شامل شد و یک تحلیل پوشش 15 دقیقه ای برای 48 NGERTC انجام شد. پوشش خطوط گاز طبیعی از 70.04 درصد به 83.86 درصد و پوشش مشترکان گاز طبیعی از 91.03 درصد به 96.27 درصد افزایش یافته است.
اقتصاد در حال توسعه و شهرنشینی شهر استانبول باعث افزایش تعداد مشترکان گاز طبیعی شده است. در این نقطه، مکان ها و تعداد NGERTC برای شهر استانبول از اهمیت اقتصادی و اجتماعی حیاتی برخوردار است. با این مطالعه مشخص شد که تعداد مشترکان گاز طبیعی روز به روز در حال افزایش است و NGERTC های موجود در پاسخگویی به اطلاعیه های گاز طبیعی ناکافی هستند. سرمایه گذاری های جدید NGERTC باید در برابر تهدیدات بالقوه ای که ممکن است در اثر استفاده از گاز طبیعی ایجاد شود، برنامه ریزی شود. NGERTC های برنامه ریزی شده به تعداد کافی و در مکان مناسب، امنیت مصرف کنندگان گاز طبیعی را تضمین می کند و خسارات اقتصادی احتمالی را کاهش می دهد. این مطالعه اولین مطالعه مبتنی بر GIS و چند تصمیم گیری برای تعیین مکان NGERTC ها است. در نتیجه مطالعه، استفاده از GIS و FAHP برای حل مشکلات مربوطه کافی بود. نتایج با مشورت با کارشناسان بخش گاز طبیعی سازگار و رضایت بخش بود.
یکی از محدودیت های این مطالعه معیارهای مورد استفاده برای انتخاب سایت جدید NGERTC است. در این مطالعه، معیارهای انتخاب مکان برای اولین بار برای NGERTC پیشنهاد شد. تغییر در معیارها ممکن است اثر علی بر مدل اعمال شده داشته باشد. این وضعیت همچنین ممکن است بر تعداد بهینه NGERTC تأثیر بگذارد. در مطالعات آتی می توان از معیارهای مختلف انتخاب مکان با توجه به منطقه مورد مطالعه استفاده کرد و با مقایسه تفاوت ها می توان از سایر روش های پشتیبانی تصمیم گیری چندگانه استفاده کرد. محدودیت دیگر این است که اهداف باز کردن NGERTC های جدید ممکن است متفاوت باشد. پوشش مکانی را می توان با استفاده از مدل های ریاضی مختلف که ظرفیت ها و محدودیت های منابع NGERTC های موجود را در نظر می گیرد، بهبود بخشید.
جمعیت شهر استانبول هر سال در حال افزایش است. به همین دلیل، NGERTC های جایگزین باید با در نظر گرفتن طرح های نواحی سکونتگاهی که ممکن است در آینده نزدیک برای ساخت و ساز منطقه بندی شوند، برنامه ریزی شوند. علاوه بر این، ارزیابی مدلهای جایگزین از نظر حمل و نقل سریع به مشترکان گاز طبیعی در مناطق روستایی شهر مفید است. در نهایت، روش های MCDM مبتنی بر GIS را می توان برای تعیین اولویت از نظر NGERTC های پیشنهادی به کار برد.
بدون دیدگاه