Assignment and Scheduling of Search and Rescue Teams: Example of Possible Bingöl Earthquake

Abstract

The most important of the first activities to be carried out after disasters occur is the dispatch of search and rescue teams carrying out search and rescue activities to the affected areas. The importance of sending search and rescue teams to the regions as soon as possible was witnessed in the Kahramanmaraş earthquakes of February 6, 2023. In this study, answers are sought for which teams should be sent to which earthquake zones. An earthquake scenario with a magnitude of 7.2 in and around Bingöl, which is a first degree earthquake zone, has been discussed. The problem with 320 search and rescue teams and 8 disaster zones in 4 provinces was solved by goal programming method. Considering the results obtained, the targeted number of search and rescue teams was assigned to 8 disaster areas with demolished buildings in the best way. In the continuation of the study, a mathematical model was developed by changing the number of teams and multiplying the deviation variables with the weights.

Keywords

• Disaster management
• Staff scheduling
• Search and rescue teams
• Earthquake
• Goal programming

Arama Kurtarma Ekiplerinin Atanması: Olası Bingöl Depremi Örneği

Abstract

Afetler meydana geldikten sonra ilk yapılacak faaliyetlerden en önemlisi arama kurtarma çalışmalarını yürüten arama kurtarma ekiplerinin afetten etkilenen bölgelere sevk edilmesidir. 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremlerinde de arama kurtarma ekiplerinin en kısa sürede bölgelere sevk edilmesinin önemine tanıklık edilmiştir. Bu çalışmada, hangi ekiplerin hangi deprem bölgelerine sevk edilmesi gerektiğine yanıt aranmaktadır. Birinci derecede deprem bölgesi olan Bingöl ve civarında 7.2 büyüklüğünde bir deprem senaryosu ele alınmıştır. 320 arama kurtarma ekibi ve 4 ilde 8 afet bölgesinin olduğu problemde hedef programlama yöntemi ile çözüme gidilmiştir. Elde edilen sonuçlara bakıldığında yıkık binaların bulunduğu 8 afet bölgesine hedeflenen sayıda arama kurtarma ekiplerinin en iyi şekilde ataması gerçekleşmiştir. Çalışmanın devamında ekip sayıları değiştirilerek ve sapma değişkenleri ağırlıklarla çarpılarak matematiksel model geliştirilmiştir.

Keywords

• Afet yönetimi
• Personel atama
• Arama kurtarma ekipleri
• Deprem
• Hedef programlama

References

1. Akdaş E., Eren T., 2023a. Doğal Afetlerde Arama Kurtarma Ekiplerinin Çizelgelenmesi: Aydın Depremi Senaryosu, 5th Conference on Applied Engineering and Natural Sciences, 1(1), 718-724, Erişim Adresi: https://drive.google.com/file/d/1xavz-XY2uSdNfNZIvdUYmsIBdxDbE5dQ/view Akdaş E., Eren T., 2023b. Deprem Afetinde Arama Kurtarma Ekiplerinin Çizelgelenmesi İçin Örnek Bir Uygulama, Yönetim Araştırmaları ve Mühendislik Uygulamaları Sempozyumu, 11-13 Mayıs 2023, Doğuş Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, Erişim Adresi: https://yonar23.dogus.edu.tr/yonar-2023
2. Akdaş E., Eren T., 2023c. Arama Kurtarma ve Psikosoyal Destek Ekiplerinin Afet İllerine Atanması ve Çizelgelenmesi: Erzincan Depremi Örneği, Uluslararası Veri Bilimi ve Güvenliği Konferansı, ICDASS2023, 6-7 Temmuz 2023, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, Türkiye, Erişim Adresi: https://icdass2023.atauni.edu.tr/
3. Aksüt G., Alakaş H.M., Eren T., Karaçam H., 2023. Fiziksel ergonomik riskli personel çizelgeleme problemi için model önerisi: Kadın çalışanlar için tekstil sektöründe bir uygulama, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(1), 245-256.
4. Bedir N., Eren T., Dizdar E.N., 2017. Ergonomik personel çizelgeleme ve perakende sektöründe bir uygulama, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 5(3), 657-674.
5. Besi O.N., 2009. 28 Şubat Sivil Savunma Günü, T.C. Yedisu Kaymakamlığı, Erişim adresi: http://www.yedisu.gov.tr/28-subat-sivil-savunma-gunu
6. Bingöl AFAD, 2021. İRAP İl Afet Risk Azaltma Planı, T.C. Bingöl Valiliği İl Afet ve Acil Durum Müdürlüğü, Erişim Adresi: https://bingol.afad.gov.tr/kurumlar/bingol.afad/E-Kutuphane/Il-Planlari/BINGOL-AFAD-IRAP-2012.pdf
7. Cao P., Zheng J., Li M., Fu Y., 2023. A Model for the Assignment of Emergency Rescuers Considering Collaborative Information, Sustainability, 15(2), 1203.
8. Chen R., Sharman R., Rao H.R., Upadhyaya S.J., 2008. Coordination in emergency response management, Communications of the ACM, 51(5), 66-73.

9. Cunha V., Pessoa L., Vellasco M., Tanscheit R., Pacheco M.A., 2018. A Biased Random-Key Genetic Algorithm for the Rescue Unit Allocation and Scheduling Problem, IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), 1-6.
10. Cürebal A., Koçtepe S., Eren T., 2020. Organizasyon firması için COVID-19 pandemi döneminde aylık personel atama ve çizelgeleme probleminin çözümü: bir uygulama, Journal of Turkish Operations Management, 4(2), 479-493.
11. Cürebal A., Eren T., 2021. COVİD-19 Pandemi Riski Durumunda Yetkinlik Bazlı Güvenlik Personeli Vardiya Çizelgleme Probleminin Çözümü, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(3), 1483-1498.
12. Danışan T., Eren T., 2022a. Afetlere etkin müdahale için ekiplerin çizelgelenmesinde matematiksel modellemenin kullanılması, 3rd International Disaster Management Congress, 9 Haziran 2022, Tokat, Türkiye, Erişim Adresi: https://idmc.gop.edu.tr/
13. Danışan T., Eren T., 2022b. Uluslararası etkin müdahale ekiplerinin çökv yöntemleri ile belirlenmesi, 3rd International Disaster Management Congress, 9 Haziran 2022, Tokat, Türkiye, Erişim Adresi: https://idmc.gop.edu.tr/
14. Doğruyol M., 2019. Bingöl İli Deprem Risk Analizi, Erzincan University Journal of Science and Technology, 13(2), 568-579.
15. Eren T., Güner E., 2002. Tek ve Paralel Makinalı Problemlerde Çok Ölçütlü Çizelgeleme Problemleri İçin Bir Literatür Taraması, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 17(4).
16. Eren T., Güner E., 2004. Çok Ölçütlü Akış Tipi Çizelgeleme Problemleri İçin Bir Literatür Taraması, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(1), 19-30.
17. Eren T., Şahiner M., Aktürk M.S., Bedir N., Ünlüsoy S., 2017. Hemşire çizelgeleme için model önerisi: örnek uygulama, Trakya Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 6(2), 62-77.
18. Erkal T., Değerliyurt M., 2009. Türkiye’de Afet Yönetimi, Doğu Coğrafya Dergisi, 14(22), 147-164.
19. Fei L., Wang Y., 2022. An optimization model for rescuer assignments under an uncertain environment by using Dempster–Shafer theory, Knowledge-Based Systems, 255, 109680.
20. Fiedrich F., Gehbauer F., Rickers U., 2000. Optimized resource allocation for emergency response after earthquake disasters, Safety Science, 35, 41-57.
21. Gür Ş., Eren T., 2018. Scheduling and planning in service systems with goal programming: Literature review, Mathematics, 6(11), 265.
22. Gür Ş., Eren T., Alakaş H.M., 2019. Surgical operation scheduling with goal programming and constraint programming: A case study, Mathematics, 7(3), 251.
23. Gür Ş., Hamurcu M., Eren T., 2016. Using analytic network process and goal programming methods for project selection in the public institution, Les Cahiers du MECAS, 13, 36-51.
24. Gür Ş., Hamurcu M., Eren T., 2017. Selecting of Monorail projects with analytic hierarchy process and 0-1 goal programming methods in Ankara, Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 23(4), 437-443.
25. Gür Ş., Pınarbaşı M., Alakaş H.M., Eren T., 2022. Operating room scheduling with surgical team: a new approach with constraint programming and goal programming, Central European Journal of Operations Research, 1-25.
26. Hooshangi N., Alesheikh A.A., Panahi M., Lee S., 2021. Urban search and rescue (USAR) simulation system: spatial strategies for agent task allocation under uncertain conditions, Natural Hazards and Earth System Sciences, 21(11), 3449-3463.
27. Hooshangi N., Gharakhanlou N.M., Ghaffari-Razin S.R., 2022. Urban search and rescue (USAR) simulation in earthquake environments using queuing theory: estimating the appropriate number of rescue teams, International Journal of Disaster Resilience in the Built Environment, 100, 1-15 https://doi.org/10.1108/IJDRBE-09-2021-0122
28. INSARAG, 2020. Insarag Guidelines 2020. International Search and Rescue Advisory Group (INSARAG) Preperadnes and Response. United Nations Office for the Coordination of Humanitarians Affairs (OCHA), Erişim adresi: https://www.insarag.org/methodology/insarag-guidelines/
29. Karaman Z.T., 2017. Afet yönetimine giriş ve Türkiye’de örgütlenme, Bütünleşik Afet Yönetimi, 1-38.
30. Koçtepe S., Bedir N., Eren T., Gür Ş., 2018. Organizasyon görevlileri için personel çizelgeleme probleminin 0-1 tam sayılı programlama ile çözümü, Ekonomi İşletme ve Yönetim Dergisi, 2(1), 25-46.
31. Li M.Y., Zhao X.J., Fan Z.P., Cao P.P., Qu X.N., 2019. A model for assignment of rescuers considering multiple disaster areas, International Journal Of Disaster Risk Reduction, 38, 101201.
32. Nolz P.C., Semet F., Doerner K.F., 2011. Risk approaches for delivering disaster relief supplies, OR Spectrum, 33, 543-569.
33. Nayeri S., Sazvar Z., Heydari J., 2022. A fuzzy robust planning model in the disaster management response phase under precedence constraints, Operational Research, 22, 3571-3605.
34. Nüfusune, 2023. Bingöl İlçeleri, Türkiye İlleri İlçeleri Mahalleleri ve Köyleri, Erişim adresi: https://www.nufusune.com/bingol-ilceleri
35. Özcan E., Özder E.H., Eren T., 2018. The security staff scheduling problem with goal programming approach, Journal of Trends in the Development of Machinery and Associated Technology, 21(1), 85-88.
36. Özcan E., Varlı E., Eren T., 2017. Hidroelektrik santrallerde vardiya çizelgeleme problemleri için hedef programlama yaklaşımı, Bilişim Teknolojileri Dergisi, 10(4), 363-370.
37. Özder E.H., Eren T., 2015. Tedarikçi Seçiminde Analitik Hiyerarşi Prosesi Ve Hedef Programlama Yöntemlerinin Entegrasyonu: Örnek Bir Uygulama, 15. Üretim Araştırmaları Sempozyumu, 14-16 Ekim 2015, İzmir, Türkiye.
38. Özder E.H., Eren T., 2016. Çok ölçütlü karar verme yöntemi ve hedef programlama teknikleri ile tedarikçi seçimi, Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4(3), 196-207.
39. Özder E.H., Özcan E., Eren T., 2019a. Staff task-based shift scheduling solution with an ANP and goal programming method in a natural gas combined cycle power plant, Mathematics, 7(2), 192.
40. Özder E.H., Özcan E., Eren T., 2019b. Sustainable personnel scheduling problem optimization in a natural gas combined-cycle power plant, Processes, 7(10), 702.
41. Özder E.H, Özcan E., Eren T., 2020. Personel çizelgeleme problemleri için sistematik bir literatür taraması, Uluslararası Bilgi Teknolojisi ve Karar Verme Dergisi, 19(06), 1695-1735.
42. Rezapour S., Nader N., Morshedlou N., Rezapourbehnagh S., 2018. Optimal deployment of emergency resources in sudden onset disasters, International Journal of Production Economics, 204, 365-382.
43. Santoso A., Sutanto R.A.P., Prayogo D.N., Parung J., 2019. Development of fuzzy RUASP model-Grasp metaheuristics with time window: Case study of Mount Semeru eruption in East Java, In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 235(1), 012081.
44. Sezer L.İ., 2008. Karlıova (Bingöl) Yöresinin Depremselliği, Ege Coğrafya Dergisi, 17(1-2), 35-50.
45. T.C. Bingöl Valiliği, 2023. Bingöl İlçelerimiz, Erişim adresi: http://www.bingol.gov.tr/ilcelerimiz
46. Tirkolaee E.B., Aydın S.N., Ranjbar-Bourani M., Weber G.W., 2020. A Robust Bi-Objective Mathematical Model For Disaster Rescue Units Allocation And Scheduling With Learning Effect, Computers & Industrial Engineering, 149, 106790.
47. Üstündağ Y., 2014. Ekip Çizelgeleme Problemi, Demiryolu Mühendisliği, (1), 72-83.
48. Varlı E., Eren T., 2017a. Vardiya Çizelgeleme Problemi ve Bir Örnek Uygulama, Bilişim Teknolojileri Dergisi, 10(2), 185-197.
49. Varlı E., Eren T., 2017b. Hemşire Çizelgeleme Problemi ve Hastanede Bir Uygulama, Academic Platform-Journal of Engineering and Science, 5(1), 34-40.
50. Varlı E., Ergişi B., Eren T., 2017. Özel Kısıtlı Hemşire Çizelgeleme Problemi: Hedef Programlama Yaklaşımı, Erciyes Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, (49), 189-206.
51. Wex F., Schryen G., Neumann D., 2013. Decision Modeling for Assignments of Collaborative Rescue Units during Emergency Response, In 2013 46th Hawaii International Conference on System Sciences, IEEE, 166-175.