Abstract

The territorial community formation process as a graph partitioning problem is considered. The main goal of territorial community formation is to reduce the budget and save public funds. The formation process of communities where settlements, which make up the community, have an administrative building, healthcare institution, high school, kindergarten is investigated. Additional restrictions are imposed on these indicators for uniform distribution of the region's population and community incomes. The minimum distance from the community center to other settlements is taken as a function of the goal of territorial community formation. The mathematical model of this problem, which is a modified graph partitioning problem is developed. The modification lies in using specific constraints arising from the problem statement. The notion of independence of communities and adjacency of individual councils is introduced to build efficient territorial community formation algorithms. This allowed us to formalize the problem from a mathematical point of view. In turn, this made it possible to develop an algorithm for solving this problem, which is to use genetic algorithms to solve the existing problem. The developed model and algorithm of territorial community formation are tested. According to the expert group on the TC formation, the resulting solution showed satisfactory results.

Highlights

  • Запропоновано підхід до формування територіальних громад на основі розбиття графу на окремі підграфи

  • Що така побудова територіальних громад (ТГ) потребує наукових підходів, а саме розроблення математичної моделі такої задачі й її адаптації до конкретних районів 25 областей України

  • Деякі дуги графа є орієнтованими, а саме стрілка йде від населені пункти (НП), в яких відсутні сільські ради до НП, в яких наявна сільська рада і які в даний час до неї відносяться

Read more

Summary

Аналіз літературних джерел та постановка проблеми

Постановка такої задачі подібна на постановку задачі про розбиття графу на підграфи [2, 3]. Для розв’язку такої задачі використовуються відомі алгоритми Мальгранжа, Кернігана-Ліна, Фідуччі-Маттейсеса [2, 3]. Однак задача формування ТГ має свою специфіку й для її розв’язування необхідно використати інші методи та алгоритми. У роботі побудована математична модель такої задачі. Розроблена модель є модифікацією задачі розбиття графу. Розв’язуванню цієї задачі за останнє десятиліття присвячено ряд робіт, які ґрунтуються на побудові ефективних алгоритмів з використанням природних систем (генетичні, ройові, мурашині алгоритми тощо) для різних прикладних задач. Зокрема у роботі [9] задача розбиття графу використовується для побудови збалансованих дерев. Які наведені в [9,10,11,12,13], за своєю суттю схожі на задачу формування ТГ, а саме пошук сильно пов’язаних кластерів в певній мережі. Однак задача формування ТГ в Україні має свою специфіку, яка полягає в іншому критерії розбиття графу.

Мета і завдання дослідження
Побудова математичної моделі формування територіальних громад
Відники
Сумарну кількість населення в певному регіоні позначатимемо n
Коцурів 20 16 11 14 11 4 6 4 – 86
Метод та алгоритм розв’язування задачі
Результати досліджень запропонованого підходу формування ТГ
Висновки

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.