Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2026 / Cilt: 23 Sayı: 4 Özel Sayı

AFET SONRASI YARDIM MALZEMESİ DAĞITIMI İÇİN ROTA ÜRETME-ELEME ALGORİTMASI VE TAMSAYILI PROGRAMLAMA KULLANIMI

Use of Route Generation-Elimination Algorithm and Integer Programming for Post-Disaster Relief Supplies Distribution

Merve Köse Küçük(BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ)0000-0001-6877-2937
Fatih Çavdur(BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ)0000-0001-8054-5606
Sayfa
27–40
Yayın Tarihi
2018-12-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Geliştirilen yaklaşım bir deprem örnek olayı üzerinde ve örnek bir bölge için test edilmiş ve sonuçları analiz edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, afet sonrası yardım malzemesi taşıma problemi, literatürde yer alan kapasite kısıtlı araç rotalama problemi olarak kurgulanmış ve çözümü için iki-aşamalı çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Rota üretme-eleme algoritmasında, araç kapasite kısıtı dikkate alındığından dolayı, tamsayılı programlama modelinde bu kısıt ortadan kaldırılmış, bu sayede problemin karmaşıklığında önemli oranda azalma sağlanmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Geliştirilen yaklaşım bir deprem örnek olayı üzerinde ve örnek bir bölge için test edilmiş ve sonuçları analiz edilmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Araç rotalama problemi · insani yardım lojistiği · tamsayılı programlama

Özet

Bu çalışmada, afet sonrası yardım malzemesi taşıma problemi, literatürde yer alan kapasite kısıtlı araç rotalama problemi olarak kurgulanmış ve çözümü için iki-aşamalı çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir. Geliştirilen yaklaşımın ilk aşamasında, rota üretme-eleme algoritması ile araç kapasite kısıtını sağlayan uygun rotaların üretilerek, bu kısıtı sağlayamayan rotalar ise elenmiştir. İkinci aşamada ise, algoritma ile üretilen uygun rotalar, önerilen tamsayılı programlama modelinin girdisi olarak kullanılmış olup, bu model ile yardım malzemelerinin hangi rotalar üzerinden ve hangi araçlarla taşınacağını gösteren bir taşıma planı oluşturulmuştur. Kapasite kısıtlı araç rotalama probleminin NP-zor yapısı sebebiyle oluşan uzun çözüm sürelerine karşın, geliştirilen rota üretme-eleme algoritması ile daha kısa sürede çözüm elde edilmesi sağlanmıştır. Rota üretme-eleme algoritmasında, araç kapasite kısıtı dikkate alındığından dolayı, tamsayılı programlama modelinde bu kısıt ortadan kaldırılmış, bu sayede problemin karmaşıklığında önemli oranda azalma sağlanmıştır. Bu durum, geliştirilen algoritmanın çözüm süresine olumlu etkisini ortaya koymaktadır. Geliştirilen yaklaşım bir deprem örnek olayı üzerinde ve örnek bir bölge için test edilmiş ve sonuçları analiz edilmiştir.

Abstract

In this study, the problem of post disaster relief supplies transportation is modeled as a capacity-constrained vehicle routing problem. A two-phase solution approach is proposed to solve the problem. In the first phase of the proposed approach, a route generation-elimination algorithm is used to generate feasible routes that satisfy the capacity constraints. In the second phase, the feasible routes generated by the algorithm are used as the input of the proposed integer programming model to determine the transportation plan showing the routes through which the relief supplies are transported. Despite the long solution times due to the NP-hard structure of the capacity-constrained vehicle routing problem, it is aimed at obtaining a solution in a shorter time period with the generated route generation-elimination algorithm. Since the vehicle capacity constraints are taken into consideration in the route generation-elimination algorithm, the corresponding capacity constraint in the integer programming model is removed which significantly reduces the complexity of the problem. This situation represents the positive effect of the developed algorithm on the solution time. The proposed approach is tested on an earthquake case study for a sample region and the results are analyzed.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Küçük, M. K., Çavdur, F. (2018). AFET SONRASI YARDIM MALZEMESİ DAĞITIMI İÇİN ROTA ÜRETME-ELEME ALGORİTMASI VE TAMSAYILI PROGRAMLAMA KULLANIMI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 23 Sayı: 4 Özel Sayı, 27–40. https://doi.org/10.17482/uumfd.455283

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (47)

  1. Altay, N. ve Green, W.G. (2006) OR/MS research in disaster operations management, European Journal of Operational Research, 175(1), 475-493. doi:10.1016/j.ejor.2005.05.016
  2. Applegate, D., Cook, W., Dash, S. ve Rohe, A. (2002) Solution of a min-max vehicle routing problem. INFORMS Journal on Computing, 14(2), 132-143. doi:10.1287/ijoc.14.2.132.118
  3. Averbakh, I. ve Berman, O. (1996) A heuristic with worst-case analysis for minimax routing of two travelling salesmen on a tree, Discrete Applied Mathematics, 68(1-2), 17-32. doi:10.1016/0166-218X(95)00054-U
  4. Balcik, B. ve Beamon, B. M. (2005) Distribution network design for humanitarian relief chains, INFORMS Annual Meeting, San Francisco.
  5. Balcik, B. ve Beamon, B. M. (2008) Facility location in humanitarian relief, International Journal of Logistics: Research and Applications, 11(2),101–121. doi: 10.1080/13675560701561789
  6. Balcik, B., Beamon, B. M. ve Smilowitz, K. (2008) Last mile distribution in humanitarian relief, Journal of Intelligent Transportation Systems, 12(2), 51-63. doi:10.1080/15472450802023329
  7. Barbarosoglu, G., Ozdamar, L. ve Cevik, A. (2002) An interactive approach for hierarchical analysis of helicopter logistics in disaster relief operations, European Journal of Operations Research, 140(1) 118–133. doi:10.1016/S0377-2217(01)00222-3
  8. Barbarosoglu, G., Ozdamar, L. ve Cevik, A. (2002) An interactive approach for hierarchical analysis of helicopter logistics in disaster relief operations, European Journal of Operational Research, 140(1), 118-133. doi:10.1016/S0377-2217(01)00222-3
  9. Barbarosoglu, G. ve Arda, Y. (2004) A two-stage stochastic programming framework for transportation planning in disaster response, Journal of the Operational Research Society, 55(1), 43-53. doi:10.1057/palgrave.jors.2601652
  10. Beamon, B. M. (2004) Humanitarian Relief Chains: Issues and Challenges, Proceedings of the 34th International Conference on Computers and Industrial Engineering, San Francisco, USA.
  11. Beamon, B. M. ve Kotleba, S. A. (2006) Inventory modeling for complex emergencies in humanitarian relief operations, Technical report, University of Washington, Seattle.
  12. Bellmore, M. ve Nemhauser G.L. (1966) The Travelling Salesman Problem: A Survey, Operations Research, 16(3), 538-558. doi:10.1287/opre.16.3.538
  13. Caunhye, A. M., Nie, X. ve Pokharel, S. (2012) Optimization models in emergency logistics: A literature review, Socio-economic Planning Sciences, 46(1), 4-13. doi:10.1016/j.seps.2011.04.004
  14. Cavdur, F., Kose-Kucuk, M. ve Sebatli, A. (2016) Allocation of temporary disaster response facilities under demand uncertainty: An earthquake case study, International Journal of Disaster Risk Reduction, 19, 159-166. doi:10.1016/j.ijdrr.2016.08.009
  15. Chern, C. C., Chen, Y. L. ve Kung, L. C. (2010) A heuristic relief transportation planning algorithm for emergency supply chain management, International Journal of Computer Mathematics, 87(7), 1638-1664. doi:10.1080/00207160802441256
  16. Clarke, G. ve Wright, J.W. (1964) Scheduling of Vehicles from a Central Depot to a Number of Delivery Points, Operations Research, 12, 568-581. doi:10.1287/opre.12.4.568
  17. Cordeau, J. F., Gendreau, M., Laporte, G., Potvin, J. Y. ve Semet, F. (2002) A guide to vehicle routing heuristics, Journal of the Operational Research Society, 53(5), 512-522. doi: 10.1057=palgrave=jors=2601319
  18. Cornillier, F., Laporte, G., Boctor, F. F. ve Renaud, J. (2009) The petrol station replenishment problem with time windows. Computers and Operations Research, 36(3), 919-935. doi:10.1016/j.cor.2007.11.007
  19. Dantzig, G.B. ve Ramser, J.H. (1959) The truck dispatching problem, Management Science, 6(1), 80-91.
  20. Ernst, R. (2003) The academic side of commercial logistics and the importance of this special issue, Forced Migration Review, 18(1), 5-8.
  21. Franca, P. M., Gendreau, M., Laporte, G., ve Müller, F. M. (1995) The m-traveling salesman problem with minmax objective, Transportation Science, 29(3), 267-275. doi:10.1287/trsc.29.3.267
  22. Gillett, B.E. ve Miller, L.R. (1971) A Heuristic Algorithm For the Vehicle Dispatch Problem, Operation Research, 22, 340-349. doi:10.1287/opre.22.2.340
  23. Golden, B., Raghavan, S. ve Wasil, E. (2008) The vehicle routing problem latest advances and new challenges, Springer, Berlin.
  24. Haghani, A. ve Oh, S. (1996) Formulation and solution of a multi-commodity, multi-modal network flow model for disaster relief operations, Transportation Research Part A, 30(3), 231-250. doi:10.1016/0965-8564(95)00020-8
  25. https://aats.afad.gov.tr/sozluk4.php, Erisim Tarihi: 23.07.2018, Konu: T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Açıklamalı Afet Yönetimi Terimleri Sözlüğü.
  26. Jotshi, A., Gong, Q. ve Batta, R. (2009) Dispatching and routing of emergency vehicles in disaster mitigation using data fusion, Socio-Economic Planning Sciences, 43(1), 1-24. doi:10.1016/j.seps.2008.02.005
  27. Laporte, G. (1992) The vehicle routing problem: An overview of exact and approximate algorithms, European Journal of Operational Research, 59(3), 345-358. doi:10.1016/0377-2217(92)90192-C
  28. Laporte, G. ve Osman, I. H. (1995) Routing problems: A bibliography, Annals of Operations Research, 61(1), 227-262. doi:10.1007/BF02098290
  29. Laporte, G. (2009) Fifty years of vehicle routing, Transportation Science, 43(4), 408-416. doi:10.1287/trsc.1090.0301
  30. Lenstra, J.K. ve Kan, A.H.G. (1981) Complexity of Vehicle and Scheduling Problems, Networks, 11(2), 221-227. doi:10.1002/net.3230110211
  31. Liberatore, F., Pizarro, C., Simon de Blas, C., Ortuno, M.T. ve Vitoriano, B. (2013) Uncertainty in Humanitarian Logistics for Disaster Management. A Review, Book Chapter, Decision Aid Models for Disaster Management and Emergencies, Atlantis Computational Intelligence Systems, Atlantis Press.
  32. Mete, H.O ve Zabinsky, Z.B. (2010) Stochastic optimization of medical supply location and distribution in disaster management, International Journal of Production Economics, 126(1), 76-84. doi:10.1016/j.ijpe.2009.10.004
  33. Nagurney, A., Yu, M. ve Qiang, Q. (2011) Supply chain network design for critical needs with outsourcing, Papers in Regional Science, 90(1), 123-142. doi:10.1111/j.1435-5957.2010.00317
  34. Natarajarathinam, M., Capar, I. ve Narayanan, A. (2009) Managing supply chains in times of crisis: a review of literature and insights, International Journal of Physical Distribution and Logistic Management, 39(7), 535-573. doi:10.1108/09600030910996251
  35. Ozdamar, L., Ekinci, E. ve Kucukyazici, B. (2004) Emergency logistics planning in natural disasters, Annals of Operations Research, 129, 217–245. doi:10.1023/B:ANOR.0000030690.27939.39
  36. Ozdamar, L. ve Demir, O. (2012) A hierarchical clustering and routing procedure for large scale disaster relief logistics planning, Transportaion Research Part E, 48(3), 591-602. doi.org/10.1016/j.tre.2011.11.003
  37. Pessoa, A., Uchoa, E. ve Poggi de Aragao, M. (2009) A robust branch‐cut‐and‐price algorithm for the heterogeneous fleet vehicle routing problem, Networks: An International Journal, 54(4), 167-177. doi:10.1002/net.20330
  38. Rawls, C.G. ve Turnquist, M.A. (2010) Pre-positioning of emergency supplies for disaster response, Transportation Research Part B, 44(4), 521-34. doi:/10.1016/j.trb.2009.08.003
  39. Salman, F.S. ve Gul, S. (2014) Deployment of field hospitals in mass casualty incidents, Computers & Industrial Engineering, 74, 37-51. doi:10.1016/j.cie.2014.04.020
  40. Shen, Z., Dessouky, M. ve Ordonez, F. (2005) Stochastic vehicle routing problem for large-scale emergencies, Technical Report, University of Southern California, Los Angeles.
  41. Sheu, J. B., Chen, Y. H., ve Lan, L. W. (2005) A novel model for quick response to disaster relief distribution. Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 5(1), 2454-2462.
  42. Sheu, J.B. (2010) Dynamic relief-demand management for emergency logistics operations under large-scale disasters, Transportation Research Part E, 46(1), 1-17. doi:10.1016/j.tre.2009.07.005
  43. Toth, P., ve Vigo, D. (2014). Vehicle routing: problems, methods, and applications, Society for Industrial and Applied Mathematics. doi:10.1137/1.9781611973594.fm
  44. Tzeng, G. H., Cheng, H. J. ve Huang, T. D. (2007) Multi-objective optimal planning for designing relief delivery systems, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 43(6), 673-686. doi:10.1016/j.tre.2006.10.012
  45. Wen, M., Cordeau, J. F., Laporte, G. ve Larsen, J. (2010) The dynamic multi-period vehicle routing problem, Computers and Operations Research, 37(9), 1615-1623. doi:10.1016/j.cor.2009.12.002
  46. Yi, W. ve Kumar, A. (2007) Ant colony optimization for disaster relief operations, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 43(6), 660-672. doi:10.1016/j.tre.2006.05.004
  47. Yi, W. ve Ozdamar L. (2007) A dynamic logistics coordination model for evacuation and support in disaster response activities, European Journal of Operational Research, 179(3), 1177-1193. doi:10.1016/j.ejor.2005.03.077