Okulların Dikkate Alındığı Durumda Arama Kurtarma Ekiplerinin Atanması: Kocaeli İli Deprem Senaryosu Örneği

Year 2024, Volume: 04 Issue: 01, 70 - 78, 31.07.2024

Tamer Eren , Elif Akdaş

Abstract

Afet yönetimi, bir afetin olumsuz etkilerini azaltmaya yönelik çabaları içerir. Bu yönetim sisteminin çeşitli zorlukları vardır. Kayıp ve zararların azaltılması için ekiplerin en kısa sürede afet bölgelerine gönderilmesi gerekmektedir. Deprem felaketlerini sıklıkla yaşayan Türkiye, son olarak 2023 Kahramanmaraş depremlerini yaşamıştır. Son depremlerin ardından bilim insanlarının üzerinde en çok durduğu Büyük Marmara Depremi konuşulmaya başlandı. İstanbul'un çok fazla etkileneceği söyleniyor. Büyüklüğü 7,5 olan olası deprem senaryoları üretildi. Bu çalışmada Büyük Marmara Depreminden etkilenecek olan Adalar ilçesi ele alınmış ve çok ağır hasarlı binalara ekip atanması sorunu tartışılmıştır. Çalışmanın devamı için İstanbul İli Adalar İlçesi Muhtemel Deprem Hasar Tahminleri Kitapçığındaki veriler kullanılmıştır. Yıkımın gerçekleşeceği 5 mahalledeki 413 ağır hasarlı bina ve mahallelerdeki bina kat sayıları dikkate alınmıştır. Problem için hedef programlama yöntemi ile matematiksel bir model oluşturulmuştur. Model IBM ILOG optimizasyon programının Cplex çözücüsü ile çözülmüştür. Böylece optimal ekip ataması gerçekleştirilmiştir.

Keywords

afet yönetimi, arama kurtarma, marmara depremi, istanbul, optimizasyon, hedef programlama

Assignment of Search And Rescue Teams To Adalar District: Possible Marmara Earthquake

Abstract

Disaster management includes efforts to reduce the negative effects of a disaster. This management system has various challenges. Teams need to be sent to disaster areas as soon as possible to reduce losses and damages. Turkey, which frequently experiences earthquake disasters, has recently experienced the 2023 Kahramanmaraş earthquakes. After the recent earthquakes, the Great Marmara Earthquake, which scientists emphasize the most, has started to be discussed. It is said that Istanbul will be affected very much. Possible earthquake scenarios with a magnitude of 7.5 have been produced. In this study, Adalar district, which will be affected by the Great Marmara Earthquake, is considered and the problem of assigning teams to very heavily damaged buildings is discussed. For the continuation of the study, the data in the Istanbul Province Adalar District Possible Earthquake Loss Estimates Booklet is used. The 413 severely damaged buildings in the 5 neighborhoods where the destruction will occur and the number of building floors in the neighborhoods are taken into consideration. A mathematical model was created for the problem with the goal programming method. The model was solved with the Cplex solver of IBM ILOG optimization program. Thus, the optimal team assignment was realized.

Keywords

disaster management, search and rescue, marmara earthquake, istanbul, optimization, goal programming

References

• [1] Fei, L. and Wang, Y., "An Optimization Model For Rescuer Assignments Under An Uncertain Environment By Using Dempster–Shafer Theory", Knowledge-Based Systems, no. 255, 109680, 2022.
• [2] Özmen, B., "İstanbul İli İçin Deprem Senaryosu", Türkiye Mühendislik Haberleri, no. 47(417), pp. 23-28, 2002.
• [3] Fiedrich, F., Gehbauer, F. and Rickers, U., "Optimized Resource Allocation For Emergency Response After Earthquake Disasters", Safety Science, no. 35, pp. 41-57, 2000.
• [4] Wex, F., Schryen, G. and Neumann, D., "Decision Modeling for Assignments of Collaborative Rescue Units during Emergency Response", In 2013 46th Hawaii International Conference on System Sciences, IEEE, pp. 166-175, 2013.
• [5] Santoso, A., Prayogo, D.N., Parung, J., Iswadi, H. and Rizqi, D.A., "Model Development of Rescue Assignment and Scheduling Problem Using Grasp Metaheuristic", IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 2017. https://doi.org/10.1109/IEEM.2017.8290124
• [6] Cunha, V., Pessoa, L., Vellasco, M., Tanscheit R. and Pacheco, M.A., "A Biased Random-Key Genetic Algorithm for the Rescue Unit Allocation and Scheduling Problem", IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), pp. 1-6, 2018.
• [7] Rezapour, S., Nader, N., Morshedlou, N. and Rezapourbehnagh, S., "Optimal deployment of emergency resources in sudden onset disasters", International Journal of Production Economics, no. 204, pp. 365-382, 2018.
• [8] Song, Y., Song, Y.H., Liu, D. and Wang, Z., "Earthquake emergency rescue teams assignment model based on time satisfaction and competence", China Safety Science Journal, no. 28(8), pp. 180–184, 2018.
• [9] Li, M.Y., Zhao, X.J., Fan, Z.P., Cao, P.P. and Qu, X.N., "A Model For Assignment of Rescuers Considering Multiple Disaster Areas", International Journal of Disaster Risk Reduction, no. 38, 101201, 2019.
• [10] Nayeri, S., Asadi-Gangraj, E. and Emami, S., "Metaheuristic Algorithms To Allocate And Schedule of The Rescue Units In The Natural Disaster With Fatigue Effect", Neural Computing and Applications, no. 31(11), 7517-7537, 2019.
• [11] Santoso, A., Sutanto, R.A.P., Prayogo, D.N. and Parung, J., "Development of fuzzy RUASP model-Grasp metaheuristics with time window: Case study of Mount Semeru eruption in East Java", In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, no. 235(1), 012081, 2019.
• [12] Shuwen, Z., Can, L., Kejun, Z. and Shiwei, Y., "Optimal Scheduling Strategy with Emergency Rescue Team's Characteristics Taken into Consideration", Management Review, no. 31(2), pp. 225-237, 2019.
• [13] Nayeri, S., Tavakkoli-Moghaddam, R., Sazvar, Z. and Heydari, J., "Solving An Emergency Resource Planning Problem With Deprivation Time By A Hybrid Metaheuristic Algorithm", Journal of Quality Engineering and Production Optimization, no. 5(1), pp. 65-86, 2020.
• [14] Tirkolaee, E.B., Aydın S.N., Ranjbar-Bourani, M. and Weber, G.W., "A Robust Bi-Objective Mathematical Model For Disaster Rescue Units Allocation And Scheduling With Learning Effect", Computers & Industrial Engineering, no. 149, 106790, 2020.
• [15] Hooshangi, N., Alesheikh, A.A., Panahi, M. and Lee, S., "Urban Search And Rescue (USAR) Simulation System: Spatial Strategies For Agent Task Allocation Under Uncertain Conditions", Natural Hazards and Earth System Sciences, no. 21(11), pp. 3449-3463, 2021.
• [16] Nayeri, S., Asadi-Gangraj, E., Emami, S. and Rezaeian, J., "Designing A Bi-Objective Decision Support Model For The Disaster Management", RAIRO-Operations Research, no. 55(6), pp. 3399-3426, 2021.
• [17] Ahmadi, G., Tavakkoli-Moghaddam, R., Baboli, A. and Najafi, M., "A decision support model for robust allocation and routing of search and rescue resources after earthquake: a case study", Operational Research, pp. 1039-1081, 2022.
• [18] Nayeri, S., Sazvar, Z. and Heydari, J., "A Fuzzy Robust Planning Model In The Disaster Management Response Phase Under Precedence Constraints", Operational Research, no. 22, pp. 3571-3605, 2022.
• [19] Cao, P., Zheng, J., Li, M. and Fu, Y., "A Model for the Assignment of Emergency Rescuers Considering Collaborative Information", Sustainability, no. 15(2), 1203, 2023.
• [20] Akdaş, E., "Afet Yönetiminde Arama-Kurtarma ve Psikososyal Destek Ekiplerinin Atanması", Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023.
• [21] Akdaş, E. and Eren, T., "Deprem Afetinde Arama Kurtarma Ekiplerinin Çizelgelenmesi İçin Örnek Bir Uygulama", Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, Basımda, 2023(a).
• [22] Akdaş, E. and Eren, T., "Arama Kurtarma ve Psikosoyal Destek Ekiplerinin Afet İllerine Atanması ve Çizelgelenmesi: Erzincan Depremi Örneği", Uluslararası Veri Bilimi ve Güvenliği Konferansı, ICDASS2023, 6-7 Temmuz 2023, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, Türkiye, 2023(b).
• [23] Akdaş, E. and Eren, T., "Doğal Afetlerde Arama Kurtarma Ekiplerinin Çizelgelenmesi: Aydın Depremi Senaryosu", 5th Conference on Applied Engineering and Natural Sciences, no. 1(1), pp. 718-724, Konya, Türkiye, 2023(c).
• [24] Akdaş, E. and Eren, T., "Afet ve Acil Durum Yönetiminde Arama Kurtarma Ekiplerinin Oluşturulması", Afet ve Risk Dergisi, no. 6(3), pp. 1060-1073, 2023(d).
• [25] Akdaş, E. and Eren, T., "Afet ve Acil Durum Yönetiminde Psikososyal Destek Ekiplerinin Çizelgelenmesi: Bingöl Örneği", Disaster Science and Engineering, no. 9(1), pp. 23-332023(e).
• [26] Akdaş, E. and Eren, T. "Arama Kurtarma Ekiplerinin Atanması: Olası Bingöl Depremi Örneği", Türk Deprem Araştırma Dergisi, no. 5(2), pp. 128-147, 2023(f).
• [27] Bedir, N., Eren, T. and Dizdar, E.N., "Ergonomik personel çizelgeleme ve perakende sektöründe bir uygulama", Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, no. 5(3), pp. 657-674, 2017.
• [28] Gür, Ş. and Eren, T., "Scheduling and planning in service systems with goal programming: Literature review", Mathematics, no. 6(11), 265, 2018.
• [29] Özder, E. H., Özcan, E. and Eren, T., "Staff task-based shift scheduling solution with an ANP and goal programming method in a natural gas combined cycle power plant", Mathematics, no. 7(2), 192, 2019.
• [30] Cürebal, A., Koçtepe, S. and Eren, T., "Organizasyon firması için COVID-19 pandemi döneminde aylık personel atama ve çizelgeleme probleminin çözümü: bir uygulama", Journal of Turkish Operations Management, no. 4(2), pp. 479-493, 2020.
• [31] Gür, Ş., Pınarbaşı, M., Alakaş, H. M. and Eren, T., "Operating room scheduling with surgical team: a new approach with constraint programming and goal programming", Central European Journal of Operations Research, no. 31(4), 1061-1085, 2023.
• [32] Eren, T. and Akdaş, E., "Devlet Tiyatroları Genel Müdürlüğü’nde Güvenlik Personeli Vardiya Çizelgelemesi", Uluslararası İşletme Bilimi ve Uygulamaları Dergisi, no. 3(1), pp. 1-18, 2023.
• [33] Aksüt, G., Alakaş, H. M., Eren, T. and Karaçam, H., "Fiziksel ergonomik riskli personel çizelgeleme problemi için model önerisi: Kadın çalışanlar için tekstil sektöründe bir uygulama", Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, no. 38(1), pp. 245-256, 2023.
• [34] Eren, T., Özder, E.H. and Varlı, E., "Hedef Programlama Yaklaşımı İle Temizlik Personeli Çizelgeleme Problemi İçin Bir Model Önerisi", Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, no. 7(2), pp. 114-127, 2017.
• [35] Tamiz, M., Jones, D.F., "Interactive Framework For Investigation Of Goal Programming Models: Theory And Practice", Journal of Multi-Criteria Decision Analysis, no. 6, pp. 52-60, 1997.