İnsani yardım lojistiğinde şehir içi dağıtım planlama
Urban distribution planning in humanitarian aid logistics
Yazar: İSMAİL NURULLAH MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET SOYSAL
Hacettepe Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı / Üretim ve İşlemler Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İşletme = Business Administration
Dizin: Afetler = Disasters ; Araç yönlendirme problemi = Vehicle routing problem ; Heterojen filo = Heterogenous fleet ; Karışık tam sayılı doğrusal programlama = Mixed  integer linear programming ; Lojistik = Logistics ; Çok aşamalı dağıtım = Multiphase distribution ; İnsani yardımlar = Humanitarian aid

Özet:
Afetlerin sayısı yıllar geçtikçe artmaktadır ve afetler can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Meydana gelen kayıpların en aza indirilmesi için insani yardım lojistiğindeki faaliyetlerin etkin bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, afetzedelerin ihtiyaçlarının hızlı bir şekilde karşılanabilmesi için uygun dağıtım planları oluşturulmalıdır. İnsani yardım lojistiğinde yardım malzemesi dağıtımı için araç rotalama kararları verilirken, afetin neden olduğu altyapı hasarları gibi belirsizlikler göz önünde bulundurmak gerekmektedir. Bu hasarlar, büyük tonajlı araçların gerekli yardım malzemelerini ulaştırmasına engel olabilmektedir. Bu tür hususlar göz önünde bulundurularak uygun dağıtım ağı oluşturulması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, insani yardım faaliyetlerinde bulunan kuruluşlara bir karar destek modeli önermektir. Bu amaç doğrultusunda, bu çalışmada insani yardım lojistiğinde İki Aşamalı Araç Rotalama Problemi (2A-ARP) için Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (KTDP) modeli önerilmektedir. Bu modelin amacı toplam seyahat süresini en aza indirmektir. İstanbul ili Kartal ilçesinde meydana gelebilecek bir deprem senaryosu örneği ile modelin doğruluğu ve uygulanabilirliği gösterilmektedir. Afet sonrasında yolların kapanma durumu dikkate alınmaktadır. Söz konusu problemde dağıtım için heterojen araç filosu ve yayalara yer verilmektedir. Araç tiplerine göre araçların kapasiteleri, hızları ve yollarda ilerleme kabiliyetleri farklılık göstermektedir. Yolların kapanma ihtimali nedeniyle araçların ulaşamadığı talep noktalarına yayalar vasıtasıyla devretme noktaları kullanılarak teslimat yapılabilmektedir. Bu çalışmanın literatüre katkısı, dağıtım filosunda farklı türdeki araçlara yer vermesi, araçların hızlarının ve yollardaki ilerleme kabiliyetlerinin birbirinden farklı olmasına ek olarak dağıtım için yayaların kullanımını önermesidir. Numerik analizler sonucunda toplam seyahat süresini en aza indirmek için, belirlenen araç turu kapanmama ihtimalleri dikkate alınarak uygun dağıtım şekli belirlenmektedir. Bu sayede, gerçek hayatta karar vericilere destek olabilecek durumlar üzerinde durulmaktadır.
Bu önerilen model IBM CPLEX bilgisayar programı yardımıyla kodlanarak hem yakıt hem zaman hem de araç tipi açısından incelenerek her amaç fonksiyonu için optimum sonuca ulaşılmaya çalışılacaktır. Bu çalışmadaki temel amaç yolların kapanma ihtimalinin göz önüne alınması ve farklı araç türlerinin probleme dahil edilmesiyle zaman, maliyet ve yakıt tüketimi değişkenlerinin senaryo analizlerinden elde edilen farklı sonuçların karşılaştırmasını yapmaktır. Bu modelde ilk aşamada yüklenilen araçların kapasitesi, hızı ve gidebileceği yollar belirlenecektir. Daha sonra aktarma yapılacak olan aracın kapasitesi ve bu ikinci aşama araçların hızı ve kullanılabilirliği incelenecektir. Bunlara ek olarak kullanılacak araçların sebep olduğu emisyon miktarları da göz önüne alınacaktır. Modelde kullanılacak olan mesafe ve yol verileri AFAD sitesi aracılığıyla elde edilecektir.

Abstract:
The frequency of disasters is increasing over time, resulting in the loss of life and property. Effectively managing humanitarian aid logistics activities is crucial to minimize the incurred losses. Therefore, appropriate distribution plans must be developed to rapidly meet the needs of disaster victims. When making decisions regarding vehicle routing for the distribution of humanitarian aid materials, uncertainties such as infrastructure damage caused by the disaster need to be taken into account. These damages can impede the delivery of necessary aid materials by large-tonnage vehicles. Considering these factors, it is necessary to establish an appropriate distribution network. The objective of this study is to propose a decision-support model for organizations engaged in humanitarian aid activities. In line with this objective, this study proposes a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model for the Two Echelon Vehicle Routing Problem (2E-VRP) in humanitarian aid logistics. This model aims to minimize the total travel time. The accuracy and applicability of the model are demonstrated through an earthquake scenario example that could occur in the Kartal district of Istanbul province. The closure of roads after a disaster is taken into account. The problem at hand includes a heterogeneous vehicle fleet for distribution and incorporates pedestrians. Capacities, speeds, and progress capabilities of vehicles differ according to vehicle types. Due to the possibility of road closures, deliveries can be made to unreachable demand points through transfer points using pedestrians. The contribution of this study to the literature is its inclusion of different types of vehicles in the distribution fleet, suggesting different speeds and progress capabilities of vehicles on roads, and proposing the use of pedestrians for distribution. Through numerical analysis, an appropriate distribution method is determined, taking into account the probabilities of the designated vehicle tours not being closed, to minimize the total travel time. Thus, the focus is on real-life scenarios that can provide support to decision-makers.
This proposed model will be coded with the help of IBM CPLEX computer program and analyzed in terms of fuel, time and vehicle type, and it will be tried to reach the optimum result for each objective function. The main purpose of this study is to compare the different results obtained from the scenario analysis of time, cost and fuel consumption variables by considering the possibility of road closure and including different vehicle types in the problem. In this model, in the first stage, the capacity, speed and routes of the loaded vehicles will be determined. Then, the capacity of the vehicle to be transferred and the speed and usability of these second-stage vehicles will be examined. In addition to these, the amount of emissions caused by the vehicles to be used will also be considered. The distance and road data to be used in the model will be obtained through the AFAD website.