Transportation safety and resilience in earthquake-prone areas: The case of Düzce city centre

Abstract

In recent years, the disasters and other pressures that cities have had to face have visibly increased. Consequently, disaster management assumes a pivotal role in ensuring a resilient urban and societal framework against disaster risks. Crucially, identifying vulnerabilities and implementing the necessary precautions prior to a disaster forms the very backbone of the entire management process. If proper precautions are not taken, earthquakes may result in major disasters in urban areas. This study aimed to determine emergency transportation routes that would provide safe, healthy, and rapid evacuation to the emergency assembly areas designated by AFAD in the event of a possible earthquake in Düzce. The parameters defined in the Japan International Cooperation Agency (JICA) report regarding vital emergency transportation routes were compiled, and factors such as transportation stratification, road width, intersections and junction points, accessibility of emergency gathering areas, building floor analysis, risky road analysis, and population data were used to conduct a Network Analysis in the ArcGIS program. As a result, risky areas, safe areas, and reliable evacuation routes were identified, and recommendations were made of urban transportation resilience against disasters.

Keywords

• Düzce
• resilient cities
• earthquake
• emergency transportation routes
• transportation safety

Deprem riski olan bölgelerde ulaşım güvenliği ve dirençliliği: Düzce kent merkezi örneği

Abstract

Son yıllarda kentler, özellikle depremler gibi yıkıcı afetlerle karşı karşıya kalma riskinin belirgin biçimde arttığı bir süreç yaşamaktadır. Bu nedenle afet riskine karşı dirençli kent ve toplum yapısının sağlanabilmesi için afet yönetimi kritik rol oynamaktadır. Afet öncesinde zayıf noktaların belirlenmesi ve gerekli önlemlerin alınması ise afet yönetiminin temel taşını oluşturur. Gerekli önlemler alınmadığında kentsel alanlarda yıkıcı etkiler oluşturabilen deprem, ulaşım altyapısında aksamalara ve acil tahliye sırasında ciddi güvenlik risklerine yol açabilmektedir. Çalışmada; Düzce kent merkezinde, olası bir deprem esnasında AFAD tarafından belirlenmiş olan acil durum toplanma alanlarına güvenli, sağlıklı ve olabildiğince kısa sürede tahliyeyi sağlayan acil ulaşım rotaların belirlenmesi hedeflenmiştir. Japon Uluslararası İşbirliği Ajansı (JICA) Raporu’nda belirlenen parametreler doğrultusunda; ulaşım kademelenmesi, yol genişliği, kavşak ve düğüm noktaları, acil durum toplanma alanları, bina kat adedi, riskli yollar ve nüfus verileri kullanılarak ArcGIS programında Ağ (Network) analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda riskli bölgeler, güvenli bölgeler ve güvenli tahliye rotaları belirlenmiştir. Afetlere karşı dirençli kentsel ulaşım planlaması doğrultusunda öneriler getirilmiştir.

Keywords

• Düzce
• dirençli kentler
• deprem
• acil ulaşım yolları
• ulaşım güvenliği

References

1. AFAD. (2021). Düzce İl Afet Risk Azaltma Planı Raporu. 5 Kasım 2025 tarihinde https://duzce.afad.gov.tr/kurumlar/duzce.afad/Irap-Il-Planlari/Duzce-Il-Afet-Risk-Azaltma-Plani.pdf adresinden alındı.
2. AFAD. (2022). Düzce İli Halkın Toplanma Alanları. 5 Kasım 2025 tarihinde https://duzce.afad.gov.tr/toplanma-alanlari adresinden alındı.
3. AFAD. (2022). 23 Kasım 2022 Gölyaka (Düzce) Mw 5.9 Depremine İlişkin Ön Değerlendirme Raporu. 5 Kasım 2025 tarihinde https://deprem.afad.gov.tr/assets/pdf/23kasim2022GolyakaDuzceMW59.pdf adresinden alındı.
4. Atmaca, E., Aktaş, E., ve Öztürk, H. N. (2023). Evaluated post-disaster and emergency assembly areas using multi-criteria decision-making techniques: A case study of Turkey. Sustainability, 15(10), 8350. Doi: https://doi.org/10.3390/su15108350
5. Buldurur, M. A., ve Kurucu, H. (2015). İstanbul’da Afet Yönetimi ve Acil Ulaşım Yollarının Değerlendirmesi. Planlama Dergisi, 25(1), 21-31. Doi: https://doi.org/10.5505/planlama.2015.47965
6. Cai, K. Q., Zhang, J., Du, W. B., ve Cao, X. B. (2012). Analysis of the Chinese air route network as a complex network. Chinese Physics B, 21(2), 028903, 1-7. Doi: https://doi.org/10.1088/1674-1056/21/2/028903
7. Bešinović, N. (2020). Resilience in railway transport systems: a literature review and research agenda. Transport Reviews, 40(4), 457-478. Doi: https://doi.org/10.1080/01441647.2020.1728419
8. Bešinović, N., Nassar, R. F., ve Szymula, C. (2022). Resilience assessment of railway networks: Combining infrastructure restoration and transport management. Reliability Engineering ve System Safety, 224, 108538, 2-15. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.108538

9. Chen, W., Zhai, G., Ren, C., Shi, Y., ve Zhang, J. (2018). Urban resources selection and allocation for emergency shelters: In a multi-hazard environment. International journal of environmental research and public health, 15(6), 1261, 2-17. Doi: https://doi.org/10.3390/ijerph15061261
10. De Chiara J., ve Koppelman L., (1975). Urban planning and design criteria (3. Baskı). New York: Van Nostrand Reinhold.
11. Choi, S., Chae, J., ve Do, M. (2022). Emergency road network determination for Seoul metropolitan area. Sustainability, 14(9), 5422, 2-19. Doi: https://doi.org/10.3390/su14095422
12. Curtin, K. (2007). Network analysis in geographic information science: Review, assessment, and projections. Cartography and Geographic Information Science, 34(2), 103–111. Doi: https://doi.org/10.1559/152304007781002163
13. Çiriş, S. (2017). (2017, Mayıs 24-26). Kentsel planlamada paradigma değişiminin bir ürünü: dirençli ulaştırma ve istanbul kenti üzerine inceleme. [Tam Metin]. 12. Ulaştırma Kongresi (Ulaştırma Politikaları) Bildiriler Kitabı, Adana, Türkiye. 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.imo.org.tr/Eklenti/2259,180014129pdf.pdf?0&_tag1=074F1960587199F413344060FFE0448B78154938 adresinden alındı.
14. Deniz, M. (2018). Uşak şehrinde aile sağlık merkezlerine erişilebilirliğin CBS ile analizi. Turkish Studies Social Sciences, 13(26), 476-491. Doi: https://doi.org/10.7827/TurkishStudies.14404
15. Dingil, A. E., ve Pribyl, O. (2024). Understanding state-of-the-art situation of transport planning strategies in earthquake-prone areas by using AI-supported literature review methodology. Heliyon, 10(13), 2-16. Doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e33645
16. Do, M., ve Jung, H. (2018). Enhancing road network resilience by considering the performance loss and asset value. Sustainability, 10(11), 4188, 2-15. Doi: https://doi.org/10.3390/su10114188
17. Düzce Belediyesi. (2022). Düzce İli 1/50.000 Ölçekli Çevre Düzeni Planı’na Yönelik Stratejik Çevresel Değerlendirme İşi Taslak Kapsam Belirleme Raporu. 5 Kasım 2025 tarihinde https://webdosya.csb.gov.tr/db/scd/icerikler/duzce-il--cdp-scd-taslak-kbr-20221020095936.pdf adresinden alındı.
18. Düzce İl Afet ve Acil Durum Müdürlüğü. (2022). Düzce halkının toplanma alanları. T.C. Düzce Valiliği, İl Afet ve Acil Durum Müdürlüğü. 5 Kasım 2025 tarihinde https://duzce.afad.gov.tr/duzce-ili-halkin-toplanma-alanlari adresinden alındı.
19. E Costa, C. A. B., Oliveira, C. S., ve Vieira, V. (2008). Prioritization of bridges and tunnels in earthquake risk mitigation using multicriteria decision analysis: Application to Lisbon. Omega, 36(3), 442-450. Doi: https://doi.org/10.1016/j.omega.2006.05.008
20. Efendioğlu, G., ve Cenani, Ş. (2021, Haziran 28-29). Deprem kaynaklı tsunami durumunda tahliye için karar destek sistemi önerisi: Kadıköy Caferağa ve Osmanağa Mahallelerinde vaka analizi [Tam Metin]. Mimarlıkta Sayısal Tasarım XV. Ulusal Sempozyumu, İstanbul, İTÜ, s. 268-279. https://mstas2021.itu.edu.tr/sempozyum/bildiri-kitabi
21. Choi, S., Chae, J., ve Do, M. (2022). Emergency road network determination for Seoul metropolitan area. Sustainability, 14(9), 5422, 2-19. Doi: https://doi.org/10.3390/su14095422
22. Erdem, U., Erdin, H. E., ve Özcan, N. S. (2017, Ekim 11-13). Afet ve acil durumlarda erişilebilirlik [Tam Metin]. 4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, Eskişehir s. 1-10. https://www.tdmd.org.tr/4UDMSK/pdf2017/3887.pdf
23. Erdin, H. E., Aydın, M. B. S., Partigöç, N. S., Çelik, H. Z., Palazca, A., ve Horoz, Ç. (2021). Kentiçi yol kademelenmesinin afet durumunda toplanma alanlarının erişilebilirliğine etkisi açısından irdelenmesi. Academic Platform-Journal of Engineering and Science, 9(1), 103-111. Doi: https://doi.org/10.21541/apjes.478601
24. Erdoğan, G., Simsar, S., Sakal, S. D., Kor, Ö., Kardoğan, G., Parıltı, C., Kaya, Y. D., ve Gündoğdu, B. (2022). Dirençli şehirler tasarlamak: uygulama kılavuzu arayışı İzmir-Torbalı örneği. Çevre, Şehir ve İklim Dergisi, 1(2), 165-202. Doi: http://dx.doi.org/10.0000/0000
25. Edirisinghe, E. A. K. R., Pussella, P. G. R. N. I., ve Vidarshana, W. D. M. (2021). GIS based approach for planning the evacuation process during flash floods: case study for gampaha divisional secretariat division, Sri Lanka. Journal of Geospatial Surveying, 1(1), 33-38. Doi: https://doi.org/10.4038/jgs.v1i1.27
26. Ganjehi, S., ve Norouzi Khatiri, K. (2021). Determination of emergency roads to emergency accommodation using loss analysis results. Geoenvironmental Disasters, 8(1), 15, 2-25. Doi: https://doi.org/10.1186/s40677-021-00190-2
27. Georgiadou, P. S., Papazoglou, I. A., Kiranoudis, C. T., ve Markatos, N. C. (2007). Modeling emergency evacuation for major hazard industrial sites. Reliability Engineering ve System Safety, 92(10), 1388–1402. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ress.2006.09.009
28. Gerçek, D., ve Güven, İ. T. (2016). Kentsel dirençliliğin coğrafi bilgi sistemleri ile analizi: Deprem ve İzmit kenti. Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi, 8(1), 51-64. Doi: https://doi.org/10.15659/hartek.16.04.298
29. Gündoğdu, O., Işık, Ö., ve Koç, S. (2012). Marmara ve çevresinde deprem tehlikesi. Okmeydanı Tıp Dergisi, 28(2), 71-81. Doi: https://doi.org/10.5222/otd.supp2.2012.071
30. Güney, D., Acar, M., Özlüdemir, M. T., ve Celik, R. N. (2010). Investigation of post-earthquake displacements in viaducts using Geodetic and Finite Element Methods. Natural Hazards and Earth System Sciences, 10(12), 2579-2587. Doi: https://doi.org/10.5194/nhess-10-2579-2010
31. Heller, D. S. (2010). Evacuation planning in the aftermath of Katrina: Lessons learned. Risk, Hazards ve Crisis in Public Policy, 1(2), 131–174. Doi: https://doi.org/10.2202/1944-4079.1016
32. International Transport Forum (ITF). (2024), Transport System Resilience: Summary and Conclusions, ITF Roundtable Reports, No. 194, OECD Publishing, Paris. 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.itf-oecd.org/sites/default/files/docs/transport-system-resilience.pdf adresinden alındı.
33. Işık, S., ve Özben, M., (2007, Ekim 16-20). 12 Kasım 1999 Düzce Depreminin Bolu Tünellerine Deformasyon Etkisinin Ölçülmesi ve Sismik Projelendirme [Tam Metin]. Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul, Karayolları Genel Müdürlüğü Yayınları s. 709-721. 5 Kasım 2025 tarihinde https://eski.imo.org.tr/resimler/ekutuphane/pdf/2617.pdf adresinden alındı.
34. Japon Uluslararası İşbirliği Ajansı- JICA. (2002). Türkiye Cumhuriyeti İstanbul ili sismik mikro-bölgeleme dahil afet önleme/azaltma temel planı çalışması. İstanbul Büyükşehir Belediyesi. 5 Kasım 2025 tarihinde https://openjicareport.jica.go.jp/pdf/11707858_01.pdf adresinden alındı.
35. JICA ve İBB. (2002). Türkiye Cumhuriyeti İstanbul İli Sismik Mikro-Bölgeleme Dahil Afet Önleme/Azaltma Temel Planı Çalışması. 5 Kasım 2025 tarihinde http://www.ibb.gov.tr/trTR/SubSites/DepremSite/PublishingImages/JICA-TUR.pdf adresinden alındı.
36. Kadıoğlu, M., ve Özdamar, E. (2008). Afet zararlarını azaltmanın temel ilkeleri. JICA Türkiye Ofisi. 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.researchgate.net/publication/258108841_AFET_ZARARLARINI_AZALTMANIN_TEMEL_ILKELERI adresinden alındı.
37. Kesik, O. A., Aydınoğlu, A. Ç., ve Taştan, B. (2015). Ağ analizi tekniklerini kullanarak afetlerle başa çıkabilmede erişebilirlik: İstanbul Fatih ilçesi örneği. Doğu Coğrafya Dergisi, 21(36), 79-94. Doi: http://dx.doi.org/10.0000/0000
38. Kılınçaslan, T. (2012). Ulaşım Sistemi ve Yol Ağları. Kılınçaslan, T. (Der.). Kentsel ulaşım: Ulaşım sistemi-Toplu taşım-Planlama-politikalar içinde (ss. 49-92). İstanbul: Ninova
39. Sutcliffe, E. B. (2012). Toplu Taşıma Sistemleri. Kılınçaslan, T. (Der.). Kentsel ulaşım: Ulaşım sistemi-Toplu taşım-Planlama-politikalar içinde (ss. 127-141). İstanbul: Ninova
40. Kim, J., ve Do, M., (2019). Risk and Resiliency Analysis for Selecting Emergency Road Network in the Event of a Disaster. Int. J. Highw. Eng. 21, 149–159. Doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18794
41. Konstantinidou, M., Kepaptsoglou, K., ve Karlaftis, M. (2014). Transportation network post-disaster planning and management: A review part I: Post-disaster transportation network performance. International Journal of Transportation, 2(3), 1-16. Doi: https://doi.org/10.14257/ijt.2014.2.3.01
42. Kotani, H., Yokomatsu, M., ve Ito, H. (2020). Potential of a shopping street to serve as a food distribution center and an evacuation shelter during disasters: Case study of Kobe, Japan. International Journal of Disaster Risk Reduction, 44, 101286, 2-16. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2019.101286
43. Li, G., Zhang, L., ve Wang, Z. (2014). Optimization and planning of emergency evacuation routes considering traffic control. The Scientific World Journal, 2014(1), 164031, 2-15. Doi: https://doi.org/10.1155/2014/164031
44. Lida, Y., Kurauchi, F., ve Shimada, H. (2000). Traffic management system against major earthquakes. IATSS Research, 24(2), 6–17. Doi: https://doi.org/10.1016/S0386-1112(14)60024-8
45. Liu, H., Chen, H., Hong, R., Liu, H., ve You, W. (2020). Mapping knowledge structure and research trends of emergency evacuation studies. Safety Science, 121, 348-361. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2019.09.020
46. Mohaymany, A. S., ve Nikoo, N. (2020). Designing large-scale disaster response routes network in mitigating earthquake risk using a multi-objective stochastic approach. KSCE Journal of Civil Engineering, 24(10), 3050-3063. Doi: https://doi.org/10.1007/s12205-020-1844-x
47. Naghdi, K., Mansuryan, A., Valadanzoej, M., ve Saadatseresth, M. (2008). Evacuation planning in earthquake disasters, using RS ve GIS. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37(4). 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.researchgate.net/publication/254243230_Evacuation_planning_in_earthquake_disasters_using_RS_GIS adresinden alındı.
48. No, W., Choi, J., Park, S., ve Lee, D. (2020). Balancing hazard exposure and walking distance in evacuation route planning during earthquake disasters. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(7), 432, 2-14. Doi: https://doi.org/10.3390/ijgi9070432
49. Nogal, M., ve Honfi, D. (2019). Assessment of road traffic resilience assuming stochastic user behaviour. Reliability Engineering ve System Safety, 185, 72-83. Doi: http://dx.doi.org/10.0000/0000
50. Nishigami, A., Yamazaki, T., Misawa, S., Suenaga, Y., ve Yamamoto, A. (2017). Experience of evacuees in the 5 days after the 2016 Kumamoto earthquake. Health Emergency and Disaster Nursing, 4(1), 82-83. Doi: https://doi.org/10.24298/hedn.2016-0011
51. OECD. (2021), “Building resilience: New strategies for strengthening infrastructure resilience and maintenance”, OECD Public Governance Policy Papers, No. 05, OECD Publishing, Paris, Doi: https://doi.org/10.1787/354aa2aa-en.
52. OECDiLibrary. (2022). Regional development working papers 2018/02. OECDiLibrary. 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.oecdilibrary.org/development/indicators-for-resilient-cities_6f1f6065-en adresinden alındı.
53. Okuyan Akcan, S., Tekin, S., Yeşilyurt, A., Zülfikar, A. C. (2023). Güncel Avrupa Sismik Tehlike ve Risk Modeliyle 23 Kasım 2022 Düzce Depreminin Değerlendirilmesi. Afet ve Risk Dergisi, 6(4), 1218-1233. Doi: https://doi.org/10.35341/afet.1216572
54. Ölmez, İ., ve Geçen, R. (2018). Acil durumlarda ambulans erişebilirliği: Antakya (Hatay) örneği. International Journal of Social Science, 73, 361-375. Doi: http://dx.doi.org/10.9761/JASSS7912
55. Özden, S., Tatar, O., Mesci, B. L., Koçbulut, F., Tutkun, S. Z., Doğan, B., ve Tüvar, O. (2000). 12 Kasım 1999 Düzce depremi ve bölgesel tektonik anlamı. Türkiye Jeoloji Bülteni, 43(2), 61-69. Doi: http://dx.doi.org/10.0000/0000
56. Pelling, M. (2003). The vulnerability of cities: Natural disasters and social resilience. London: Earthscan Publications, 41(10), 2077-2091, London. ISBN: 1 85383 830 6 paperback
57. Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği (2017, 3 Temmuz). Resmi Gazete (Sayı: 30113 (Mükerrer)) 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.mevzuat.gov.tr/mevzuat?MevzuatNo=23722veMevzuatTur=7veMevzuatTertip=5 adresinden alındı.
58. Redzuan, A. A., Anuar, A. N., Zakaria, R., Aminudin, E., Alias, N. E., Yuzir, M. A. M., ve Alzahari, M. R. (2019, October). A review: Adaptation of escape route for a framework of road disaster resilient. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 615(1), s. 2-9. IOP Publishing. Doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/615/1/012002
59. Shahparvari, S., ve Abbasi, B. (2017). Robust stochastic vehicle routing and scheduling for bushfire emergency evacuation: An Australian case study. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 104, 32-49. Doi: https://doi.org/10.1016/j.tra.2017.04.036
60. Sivil Savunma Derneği (SİSAD), (2021). Afetler ve Şehir İçi Yol Ağları. Erişim Tarihi: 27.01.2025 https://sisad.org.tr/faaliyetler/2021/03/21/afetler-ve-sehirici-yol-aglari/
61. Şenik, B., ve Uzun, O. (2021). An assessment on size and site selection of emergency assembly points and temporary shelter areas in Düzce. Natural Hazards, 105, 1587-1602. Doi: https://doi.org/10.1007/s11069-020-04367-0
62. Tamima, U., ve Chouinard, L. (2012). Framework for earthquake evacuation planning: Case study for Montreal, Canada. Leadership and Management in Engineering, 12(4), 222-230. 5 Kasım 2025 tarihinde https://ascelibrary.org/doi/epdf/10.1061/%28ASCE%29LM.1943-5630.0000198 adresinden alındı.
63. Tepe, S., ve Eti, S. (2024). Evaluation of Qualifications of Emergency Assembly Areas in Istanbul using the Spherical Fuzzy MAIRCA Process. İDEALKENT, 16(44), 1014-1036. Doi: https://doi.org/10.31198/idealkent.1431280
64. Tsukaguchi, H., Totani, T., ve Nakatsuji, K. (1996). Areal Photo Analysis of Road Damage İmmediately After Earthquake. In Symposium on Hanshin Earthquake, Japan Society of Civil Engineering (pp. 701-708).
65. Türkiye İstatistik Kurumu, (2024). 2024 Yılı Nüfus İstatistikleri, Ankara, Türkiye. UN Habitat III, The New Urban Agenda, 5 Kasım 2025 tarihinde https://habitat3.org/wp-content/uploads/NUA-Turkish.pdf?v=2 adresinden alındı.
66. United Nations Office for Disaster Risk Reduction-UNDRR, (2024). 5 Kasım 2025 tarihinde https://www.undrr.org/media/91113/download?startDownload=20250128 adresinden alındı.
67. Yılmaz, O. ve Sabuncu, A. (2023, Haziran). Kahramanmaraş Depremleri Sonrası Toplanma Alanlarının Uzaktan Algılama ile Yeterliliğinin Değerlendirilmesi. 2023'te 10. Uluslararası Hava ve Uzay Teknolojilerindeki Son Gelişmeler Konferansı (RAST), s. 1-5. IEEE.
68. Yücel, E., Salman, F. S., ve Arsik, I. (2018). Improving post-disaster road network accessibility by strengthening links against failures. European Journal of Operational Research, 269(2), 406-422. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2018.02.015
69. Zou, Y., Zou, S., ve Niu, C. (2018). The optimization of emergency evacuation from nuclear accidents in China. Sustainability, 10(8), 2-7. Doi: https://doi.org/10.3390/su10082737
70. Xiong, W., Ma, X., Zhang, D., ve Cai, C. S. (2024). Resilience of Road Transportation Networks under Hydrological Hazards: A Review of Recent Studies. Journal of Infrastructure Systems, 30(4), 03124002. Doi: https://doi.org/10.1061/JITSE4.ISENG-2336