Demiryolu Hatlarında Kaya Düşmesi Kaynaklı Riskli Bölgelerin Hibrit Risk Değerlendirme Yöntemiyle Önceliklendirilmesi

Öz

Demiryolu hatları, yüksek taşıma kapasiteleri ve verimlilikleri nedeniyle tercih edilmektedir. Tercih edilme sebeplerinin yanı sıra, coğrafi ve operasyonel riskleri içermesi nedeniyle önemli bir çalışma alanı hâline gelmiştir. Demiryolu hatlarında meydana gelen kaya düşmesi olayları, özellikle yükseltinin fazla ve görüş mesafesinin düşük olduğu bölgelerde ciddi riskler oluşturmaktadır. Kaya düşmesi olaylarının yol açtığı zararların önlenebilmesi için risklerin belirlenmesi ve tanımlanması büyük önem arz etmektedir. Risklerin belirlenebilmesi için incelenecek alanların seçilmesi ve bu alanlarda birçok kriterin değerlendirilmesi gerekmektedir. Çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılarak riskli bölgelerin önceliklendirilmesi, bu bölgelere yönelik çözüm önerilerinin geliştirilmesi açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, PROMETHEE yöntemi kullanılarak hat üzerindeki riskli bölgeler arasında önceliklendirme yapılmıştır. Uygulamanın gerçekleştirilebilmesi için Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) yöntemi ile değerlendirme kriterlerinin ağırlıkları belirlenmiştir. Çalışmada, yükseltinin ve risk kriterlerinin yoğun olduğu, geçmişte kaya düşmesi olaylarının yaşandığı Karabük–Zonguldak demiryolu hattı incelenmiştir. Analiz sonucunda, 308+000 km bölgesinin hat üzerindeki en riskli bölge olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Seyir güvenliği
• Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP)
• PROMETHEE
• Önceliklendirme

Prioritization of Rockfall-Prone Areas Along Railway Lines Using a Hybrid Risk Assessment Method

Öz

Railway lines are preferred due to their high transport capacity and efficiency. However, they have also become an important area of study due to the geographical and operational risks they entail. Rockfalls on railway lines pose serious risks, particularly in high-elevation areas with limited visibility. Identifying and defining these risks is crucial to preventing damage from rockfalls. To achieve this, it is necessary to determine the areas to be examined and evaluate multiple criteria within them. Prioritizing high-risk zones using multi-criteria decision-making methods is essential for developing effective mitigation strategies. In this study, the PROMETHEE method was employed to prioritize risky areas along the railway line. The Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to determine the weights of the evaluation criteria. The Karabük–Zonguldak railway line, characterized by high elevation, multiple risk factors, and a history of rockfall incidents, was selected as the case study. The analysis identified the 308+000 km section as the riskiest area along the line.

Anahtar Kelimeler

• Operational safety
• Analytical Hierarchy Process (AHP)
• PROMETHEE
• Prioritization

Kaynakça

1. [1] W. Huang, B. Shuai, B. Zuo, Y. Xu, and E. Antwi, “A systematic railway dangerous goods transportation system risk analysis approach: The 24 model,” J. Loss Prev. Process Ind., vol. 61, pp. 94–103, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jlp.2019.05.021.
2. [2] Y. Cao, H. Lan, and L.-P. Li, “Disaster Risk Assessment for Railways: Challenges and a Sustainable Promising Solution Based on BIM+GIS,” Sustainability, p., 2023, doi: 10.3390/su152416697.
3. [3] A. Di Graziano and V. Marchetta, “A risk-based decision support system in local railways management,” Journal of Rail Transport Planning & Management, vol. 20, p. 100284, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.jrtpm.2021.100284.
4. [4] E. Koks et al., “A global multi-hazard risk analysis of road and railway infrastructure assets,” Nat. Commun., vol. 10, p., 2019, doi: 10.1038/s41467-019-10442-3.
5. [5] A. Malsam and G. Walton, “Seasonality of rockfall triggers and conditioning factors interpreted from a lidar-derived rockfall database,” Eng. Geol., vol. 333, p. 107500, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2024.107500.
6. [6] N. Matsuoka, “A multi-method monitoring of timing, magnitude and origin of rockfall activity in the Japanese Alps,” Geomorphology, vol. 336, pp. 65–76, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.03.023.
7. [7] S. Allen and C. Huggel, “Extremely warm temperatures as a potential cause of recent high mountain rockfall,” Glob. Planet. Change, vol. 107, pp. 59–69, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2013.04.007.
8. [8] M. Alvioli et al., “Rockfall susceptibility and network-ranked susceptibility along the Italian railway,” Eng. Geol., vol. 293, p. 106301, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2021.106301.

9. [9] I. Bostjančić and D. Pollak, “Rockfall threat assessment along railways in carbonate rocks in Croatia,” Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol. 79, no. 8, pp. 3921–3942, 2020, doi: 10.1007/s10064-020-01822-x.
10. [10] F. Foria, G. Miceli, A. Tamburini, F. Villa, Â. Rech, and F. Epifani, “Application of Spatial Multi-Criteria Analysis (SMCA) to assess rockfall hazard and plan mitigation strategies along long infrastructures,” in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, p. doi: 10.1088/1755-1315/833/1/012074.
11. [11] Y. He et al., “Landslide Risk Assessment Along Railway Lines Using Multi-Source Data: A GameTheory-Based Integrated Weighting Approach for Sustainable Infrastructure Planning,” Sustainability, vol. 17, no. 12, 2025, doi: 10.3390/su17125522.
12. [12] R. Glavinović and L. Vukić, “The Promethee method and its applications in the maritime industry: a review of studies from the Hrčak database,” Transportation Research Procedia, vol. 73, pp. 94–101, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.11.896.
13. [13] L. Oubahman and S. Duleba, “Review of PROMETHEE method in transportation,” Production Engineering Archives, vol. 27, no. 1, pp. 69–74, Mar. 2021, doi: 10.30657/pea.2021.27.9.
14. [14] B. Altubaishe and S. Desai, “Multicriteria Decision Making in Supply Chain Management Using FMEA and Hybrid AHP-PROMETHEE Algorithms,” Sensors, vol. 23, no. 8, 2023, doi: 10.3390/s23084041.
15. [15] H. Taherdoost, “Using PROMETHEE Method for Multi-Criteria Decision Making: Applications and Procedures,” Iris Journal of Economics & Business Management, vol. 1, no. 1, May 2023, doi: 10.33552/IJEBM.2023.01.000502.
16. [16] J. Leal, “AHP-express: A simplified version of the analytical hierarchy process method,” MethodsX, vol. 7, p., 2019, doi: 10.1016/j.mex.2019.11.021.
17. [17] M. Abdel-Basset, M. Mohamed, Y. Zhou, and I. Hezam, “Multi-criteria group decision making based on neutrosophic analytic hierarchy process,” Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, vol. 33, pp. 4055–4066, 2017, doi: 10.3233/jifs-17981.
18. [18] M. Özçalıcı, MATLAB ile Çok Kriterli Karar Verme. Atlas Akademik Basım Yayın , 2021.
19. [19] R. V. Françozo et al., “A web-based software for group decision with analytic hierarchy process,” MethodsX, vol. 11, p. 102277, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.mex.2023.102277.
20. [20] T. Saaty, “Decision Making With The Analytic Hierarchy Process,” International Journal of Services Sciences, vol. 1, pp. 83–98, 2008, doi: 10.1504/ijssci.2008.017590.
21. [21] T. Genç, “PROMETHEE Yöntemi ve GAIA Düzlemi,” Afyon Kocatepe Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, vol. 15, no. 1, pp. 133–154, 2013.
22. [22] M. Dağdeviren, N. Dönmez, M. Kurt, “PROMETHEE sıralama yöntemi ile tedarikçi seçimi,” Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 23, no. 1, pp. 69–75, 2008.
23. [23] M. Tas, Ş. N. Özlemiş, M. Hamurcu, T. Eren, “Ankara’da AHP ve PROMETHEE Yaklaşımıyla Monoray Hat Tipinin Belirlenmesi,” Ekonomi İşletme Siyaset Ve Uluslararası İlişkiler Dergisi, vol. 3, no. 1, pp. 65–89, 2017.
24. [24] M. Soba, “PROMETHEE Yöntemi Kullanarak En Uygun Panelvan Otomobil Seçimi ve Bir Uygulama,” Yaşar Üniversitesi E-Dergisi, vol. 7, no. 28, pp. 4708–4721, 2012.
25. [25] E. Ekin and C. Okutkan, “PROMETHEE Yöntemi ile Tesis Yeri Seçim Problemine İlişkin Bir Uygulama,” Gaziantep Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, vol. 3, no. 1, pp. 46–58, 2021.