Afet Sonrası Müdahale için İnsansız Hava Araçlarının Kullanımı

Abstract

Dünya'da her yıl meydana gelen deprem, sel ve yangın gibi doğal afetlerin sonucunda birçok insan hayatını veya mal varlığını kaybetmektedir. Son yıllarda meydana gelme sıklığı ile dikkat çeken deprem ve sel felaketleri, yerleşim alanlarında gerçekleştiği andan itibaren ilgili alanlarda yardım ve müdahale için zamana karşı yarışın başladığı gözlemlenmektedir. Deprem veya sel yaşanan alanların jeolojik yapılarına bakıldığı zaman, bazı durumlarda köprü ve otoyolların yıkılarak kapanması veya su altında kalması sonucunda karadan ulaşımın imkansızlaştığı, havadan ve denizden ise kısıtlı imkanlar ile operasyon icra edilebildiği dikkatleri çekmiştir. Gelişen teknoloji ile her gün biraz daha gündelik hayatta kullanımı ve önemi artan insansız hava araçları, düşük operasyonel maliyetleri, yüksek yük taşıyabilme kapasiteleri ve çeşitli görevlere yönelik havadan yürütmekte oldukları operasyonlar ile afet sonrası ulaşımın sınırlı olduğu alanlarda ilk yardım müdahaleleri için en etkili araçlardan biri konumundadır. Bu çalışmada, afet sonrası tüm ulaşımın kapandığı alanlarda yardım ekiplerin karadan ulaşım sağlayabileceği zamana kadar geçecek sürede hayatta kalan afetzedelere temel erzak ve ilkyardım malzemelerini içeren yardım paketlerinin insansız hava araçları ile yukarıdan atılarak, afetzedelerin hayatta kalmalarının sağlanması amaçlanan bir paket dağıtımı problemi ele alınmış olup, ulusal/uluslararası resmi kuruluşların önümüzdeki kısa dönem içerisinde olmasını öngördüğü İstanbul depremi için uygulanmıştır. Paket dağıtımı için çoklu depo ve çoklu insansız hava araçları kullanılan çizelgeleme çalışmasında, toplam ağırlık sürenin enazlanması için bir matematiksel model geliştirilmiş ve değişken komşuluk arama yöntemi kullanılmıştır.

Each year, many people lose their lives or properties as a result of natural disasters such as earthquakes, floods, and wildfires occurring around the world. In recent years, particularly in residential areas, the increasing frequency of earthquakes and floods has drawn attention due to the urgency of response operations immediately after such disasters strike. In many cases, geological structures in affected areas lead to the collapse or submersion of bridges and highways, rendering ground transportation impossible. Consequently, operations are often restricted to limited air and sea access. With the advancement of technology, drone systems—whose use and significance in daily life continue to grow—have emerged as one of the most effective tools for delivering first aid in disaster zones with restricted access. These systems offer low operational costs, high payload capacities, and the ability to perform a variety of aerial missions. This study aims to address a package delivery problem in which aid packages containing essential supplies and first aid materials are air-dropped via drones into areas where all transportation routes are blocked, during the time before ground-based teams can access the region. The model is applied to the context of the Istanbul earthquake, which is anticipated to occur in the near future by national and international authorities. A scheduling model involving multiple depots and multiple drones is developed, aiming to minimize the total weighted delivery time. To solve the problem, a mathematical model is formulated, and the Variable Neighborhood Search (VNS) metaheuristic is applied.