Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu

Ceren Özcan Tatar; Zahra Khoda Karimi; Murat Akın; Ozan Kıvanç; Emrah Yılmaz; Mehmet Küçükpehlivan

doi:10.51513/jitsa.1532308

Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu

Abstract

Doğal afetler, can ve mal kaybına yol açabilen yıkıcı olaylardır. Deprem, sel, yangın gibi afetlerin yarattığı tahribat, insan hayatının kurtarılması ve maddi zararların önlenmesi için acil durum planlaması ve koordinasyon gerektirir. Afet bölgesindeki insanların güvenli tahliyesi ve acil durum araçlarının etkin yönlendirilmesi hayati bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, Türkiye’nin özgün trafik koşulları ve acil durum araçlarının gereksinimleri dikkate alınarak ambulanslar için bir rota optimizasyon modeli geliştirilmiştir. Bu model, mevcut yol ağlarının ambulansların kullanımına uygun hale getirilmesini ve acil durum müdahale sürelerinin iyileştirilmesini hedeflemektedir. Yenilikçi çözümler arasında trafik ışıklarında ambulanslara öncelik verilmesi, gerektiğinde ters yönde seyahat edebilme senaryoları ve zorlu trafik koşullarında etkili rotaların belirlenmesi yer almaktadır. Bu sayede ambulans hizmetlerinin iyileştirilmesi ve müdahale sürelerinin kısaltılmasıyla hasta ve yaralıların hayatta kalma oranlarının artırılması amaçlanmaktadır. Sonuçlar, ambulans hizmetlerinin verimliliğini artırdığını ve müdahale sürelerini azalttığını göstermektedir. Çalışma, Türkiye için ambulans rotası optimizasyonu ve acil durum yönetimi alanında önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir

Keywords

Supporting Institution

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 2244 programı tarafından 119C200 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir

Project Number

TUBITAK 2244/119C200

Ethical Statement

Çalışma kapsamında herhangi bir kurum veya kişi ile çıkar çatışması bulunmamaktadır

References

Abdeen, M. A. R., Ahmed, M. H., Seliem, H., Sheltami, T. R., Alghamdi, T. M., & El-Nainay, M. (2022). A Novel Smart Ambulance System—Algorithm Design, Modeling, and Performance Analysis. IEEE Access, 10, 42656-42672. IEEE Access. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3168736
Alamri, A. (2023). A Smart Spatial Routing and Accessibility Analysis System for EMS Using Catchment Areas of Voronoi Spatial Model and Time-Based Dijkstra’s Routing Algorithm. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(3), Article 3. https://doi.org/10.3390/ijerph20031808
Albano, R., Sole, A., Adamowski, J., & Mancusi, L. (2014). A GIS-based model to estimate flood consequences and the degree of accessibility and operability of strategic emergency response structures in urban areas. Natural Hazards and Earth System Sciences, 14(11), 2847-2865. https://doi.org/10.5194/nhess-14-2847-2014
Amr, M. F., Elgarej, M., Benmoussa, N., Mansouri, K., & Qbadou, M. (2021). Towards a Distributed SMA-based Solution for the Interoperability of Hospital Information Systems for Better Routing of Emergency Ambulances. International Journal of Online and Biomedical Engineering (iJOE), 17(12), Article 12. https://doi.org/10.3991/ijoe.v17i12.25455
Aringhieri, R., Bruni, M. E., Khodaparasti, S., & van Essen, J. T. (2017). Emergency medical services and beyond: Addressing new challenges through a wide literature review. Computers & Operations Research, 78, 349-368. https://doi.org/10.1016/j.cor.2016.09.016
Blodgett, J. M., Robertson, D. J., Pennington, E., Ratcliffe, D., & Rockwood, K. (2021). Alternatives to direct emergency department conveyance of ambulance patients: A scoping review of the evidence. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine, 29(1), 4. https://doi.org/10.1186/s13049-020-00821-x
Darwassh Hanawy Hussein, T., Frikha, M., Ahmed, S., & Rahebi, J. (2022). BA-CNN: Bat Algorithm-Based Convolutional Neural Network Algorithm for Ambulance Vehicle Routing in Smart Cities. Mobile Information Systems, 2022, e7339647. https://doi.org/10.1155/2022/7339647
Dijkstra, E. W. (1959). A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik, 1(1), 269-271. https://doi.org/10.1007/BF01386390

Feroz, B., Mehmood, A., Maryam, H., Zeadally, S., Maple, C., & Shah, M. A. (2021). Vehicle-Life Interaction in Fog-Enabled Smart Connected and Autonomous Vehicles. IEEE Access, 9, 7402-7420. IEEE Access. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3049110
Hart, P. E., Nilsson, N. J., & Raphael, B. (1968). A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths. IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics, 4(2), 100–107. https://doi.org/10.1109/TSSC.1968.300136
Holland, J. H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems: An introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence. University of Michigan Press.
Johnson, S., & Yu, D. (2020). From flooding to finance: NHS ambulance-assisted evacuations of care home residents in Norfolk and Suffolk, UK. Journal of Flood Risk Management, 13(1), e12592. https://doi.org/10.1111/jfr3.12592
Kula, U., Tozanli, O., & Tarakcio, S. (2012). Emergency Vehicle Routing in Disaster Response Operations. 23rd Annual Conference of the Production and Operations Management Society.
Mascarenhas, N., G, P., Agrawal, M., P, S., & A, A. (2013). A Proposed Model for Traffic Signal Preemption Using Global Positioning System (GPS). Computer Science & Information Technology ( CS & IT ), 219-226. https://doi.org/10.5121/csit.2013.3423
McDaniel, E. L., Akwafuo, S., Urbanovsky, J., & Mikler, A. R. (2023). Benchmarking a fast, satisficing vehicle routing algorithm for public health emergency planning and response: “Good Enough for Jazz”. PeerJ Computer Science, 9, e1541. https://doi.org/10.7717/peerj-cs.1541
Mohd Nordin, N. A., Kadir, N., Zaharudin, Z. A., & Nordin, N. A. (2011). An application of the A* algorithm on the ambulance routing. 2011 IEEE Colloquium on Humanities, Science and Engineering, 855-859. https://doi.org/10.1109/CHUSER.2011.6163858
Ngo, T.-G., Dao, T.-K., Thandapani, J., Nguyen, T.-T., Pham, D.-T., & Vu, V.-D. (2021). Analysis Urban Traffic Vehicle Routing Based on Dijkstra Algorithm Optimization. Içinde H. Sharma, M. K. Gupta, G. S. Tomar, & W. Lipo (Ed.), Communication and Intelligent Systems (ss. 69-79). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-16-1089-9_7
Ong, M. E. H., Ng, F. S. P., Overton, J., Yap, S., Andresen, D., Yong, D. K. L., Lim, S. H., & Anantharaman, V. (2009). Geographic-time distribution of ambulance calls in Singapore: Utility of geographic information system in ambulance deployment (CARE 3). Annals of the Academy of Medicine, Singapore, 38(3), 184-191.
Ozcan-Tatar, C., Tukel, E., Yilmaz, E., Cabuk, S. N., & Ozturk, G. (2023). Routing and Navigation Solutions for Emergency Vehicles in Urban Emergency Management. Resourceedings, 3(1), 75-80. https://doi.org/10.21625/resourceedings.v3i1.946
Qing, G., Zheng, Z., & Yue, X. (2017). Path-planning of automated guided vehicle based on improved Dijkstra algorithm. 2017 29th Chinese Control And Decision Conference (CCDC), 7138-7143. https://doi.org/10.1109/CCDC.2017.7978471
Rout, R. R., Vemireddy, S., Raul, S. K., & Somayajulu, D. V. L. N. (2020). Fuzzy logic-based emergency vehicle routing: An IoT system development for smart city applications. Computers & Electrical Engineering, 88, 106839. https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2020.106839
Sarı, F. (2017). A GIS Based New Navigation Approach for Reducing Emergency Vehicle’s Response Time. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 5(1), Article 1. https://doi.org/10.15317/Scitech.2017.69
Sayed, S., Ibrahim, R., & Hefny, H. (2018). An Efficient Ambulance Routing System for Emergency Cases based on Dijkstra’s Algorithm, AHP, and GIS.
Sutherland, M., & Chakrabortty, R. K. (2023). An optimal ambulance routing model using simulation based on patient medical severity. Healthcare Analytics, 4, 100256. https://doi.org/10.1016/j.health.2023.100256
Talarico, L., Meisel, F., & Sörensen, K. (2015). Ambulance routing for disaster response with patient groups. Computers & Operations Research, 56, 120-133. https://doi.org/10.1016/j.cor.2014.11.006
Tassone, J., & Choudhury, S. (2020). A Comprehensive Survey on the Ambulance Routing and Location Problems (arXiv:2001.05288). arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2001.05288
Tikani, H., & Setak, M. (2019). Ambulance routing in disaster response scenario considering different types of ambulances and semi soft time windows. Journal of Industrial and Systems Engineering, 12(1), 95-128.
Tsai, Y.-L., Rastogi, C., Kitanidis, P. K., & Field, C. B. (2021). Routing algorithms as tools for integrating social distancing with emergency evacuation. Scientific Reports, 11(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41598-021-98643-z
Ueda, K., Shimizu, A., Nitta, H., & Inoue, K. (2012). Long-range transported Asian Dust and emergency ambulance dispatches. Inhalation Toxicology, 24(12), 858-867. https://doi.org/10.3109/08958378.2012.724729
Zeng, Z., Yi, W., Wang, S., & Qu, X. (2021). Emergency Vehicle Routing in Urban Road Networks with Multistakeholder Cooperation. Journal of Transportation Engineering, Part A: Systems, 147(10), 04021064. https://doi.org/10.1061/JTEPBS.0000577
Zong, F., Zeng, M., Cao, Y., & Liu, Y. (2021). Local Dynamic Path Planning for an Ambulance Based on Driving Risk and Attraction Field. Sustainability, 13(6), Article 6. https://doi.org/10.3390/su13063194

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Artificial Intelligence (Other), Navigation and Position Fixing

Journal Section

Research Article

Authors

Ceren Özcan Tatar ^*
0000-0003-4075-8329
Türkiye

Zahra Khoda Karimi
0000-0002-9735-4635
Türkiye

Murat Akın
0000-0003-0001-1036
Türkiye

Ozan Kıvanç
0009-0004-2869-0688
Türkiye

Emrah Yılmaz This is me
0000-0001-8850-8199
Türkiye

Mehmet Küçükpehlivan
0000-0002-9686-481X
Türkiye

Early Pub Date

March 19, 2025

Publication Date

March 25, 2025

Submission Date

August 12, 2024

Acceptance Date

February 12, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 8 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.51513/jitsa.1532308

IZ

https://izlik.org/JA72BH73DA

Cite

RIS / Bibtex

APA

Özcan Tatar, C., Khoda Karimi, Z., Akın, M., Kıvanç, O., Yılmaz, E., & Küçükpehlivan, M. (2025). Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu. Akıllı Ulaşım Sistemleri Ve Uygulamaları Dergisi, 8(1), 90-103. https://doi.org/10.51513/jitsa.1532308

AMA

1.Özcan Tatar C, Khoda Karimi Z, Akın M, Kıvanç O, Yılmaz E, Küçükpehlivan M. Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu. Jitsa. 2025;8(1):90-103. doi:10.51513/jitsa.1532308

Chicago

Özcan Tatar, Ceren, Zahra Khoda Karimi, Murat Akın, Ozan Kıvanç, Emrah Yılmaz, and Mehmet Küçükpehlivan. 2025. “Acil Durum Araçlarının Yönlendirilmesinde Akıllı Ulaşım çözümleri: Ambulans Rota Oluşturma Optimizasyonu”. Akıllı Ulaşım Sistemleri Ve Uygulamaları Dergisi 8 (1): 90-103. https://doi.org/10.51513/jitsa.1532308.

EndNote

Özcan Tatar C, Khoda Karimi Z, Akın M, Kıvanç O, Yılmaz E, Küçükpehlivan M (March 1, 2025) Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 8 1 90–103.

IEEE

[1]C. Özcan Tatar, Z. Khoda Karimi, M. Akın, O. Kıvanç, E. Yılmaz, and M. Küçükpehlivan, “Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu”, Jitsa, vol. 8, no. 1, pp. 90–103, Mar. 2025, doi: 10.51513/jitsa.1532308.

ISNAD

Özcan Tatar, Ceren - Khoda Karimi, Zahra - Akın, Murat - Kıvanç, Ozan - Yılmaz, Emrah - Küçükpehlivan, Mehmet. “Acil Durum Araçlarının Yönlendirilmesinde Akıllı Ulaşım çözümleri: Ambulans Rota Oluşturma Optimizasyonu”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 8/1 (March 1, 2025): 90-103. https://doi.org/10.51513/jitsa.1532308.

JAMA

1.Özcan Tatar C, Khoda Karimi Z, Akın M, Kıvanç O, Yılmaz E, Küçükpehlivan M. Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu. Jitsa. 2025;8:90–103.

MLA

Özcan Tatar, Ceren, et al. “Acil Durum Araçlarının Yönlendirilmesinde Akıllı Ulaşım çözümleri: Ambulans Rota Oluşturma Optimizasyonu”. Akıllı Ulaşım Sistemleri Ve Uygulamaları Dergisi, vol. 8, no. 1, Mar. 2025, pp. 90-103, doi:10.51513/jitsa.1532308.

Vancouver

1.Ceren Özcan Tatar, Zahra Khoda Karimi, Murat Akın, Ozan Kıvanç, Emrah Yılmaz, Mehmet Küçükpehlivan. Acil durum araçlarının yönlendirilmesinde akıllı ulaşım çözümleri: Ambulans rota oluşturma optimizasyonu. Jitsa. 2025 Mar. 1;8(1):90-103. doi:10.51513/jitsa.1532308