Design and operation of a multi-level post-disaster debris management system
Çok düzeyli afet sonrası enkaz yönetim sisteminin tasarımı ve işletimi
- Tez No: 975476
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA SEDEF MERAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğal afetler, Karma tamsayılı programlama, Robust optimizasyon, Natural disasters, Mixed integer programming, Robust optimization
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Afetler, günlük yaşamı derinden sekteye uğratan ve altyapılarda ciddi hasarlara yol açan olaylardır. Bu tür olayların ardından, genellikle“enkaz”olarak adlandırılan fazla miktarda atık ortaya çıkar ve bu atığın hızlı bir şekilde yönetilmesi, etkilenen bölgelerde güvenliğin ve günlük işleyişin yeniden sağlanabilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu çalışma, afet sonrası enkaz yönetimi problemini, enkaz toplama, ayrıştırma, işleme ve bertaraf etme faaliyetlerini kapsayan üç seviyeli bir enkaz akış sistemi olarak modellemektedir. Bu kapsamda, probleme çözüm üretmek amacıyla, biri bütünleşik, diğeri ise bu bütünleşik yapının karar seviyelerine ayrıştırılmasıyla oluşturulan iki çok düzeyli model önerilmektedir: (i) Bütünleşik Enkaz Yönetimi Modeli ve (ii) Hiyerarşik Enkaz Yönetimi Modeli. İkinci model, ilk modelin karar yapısını hiyerarşik düzeylerde ayrıştırarak daha detaylı bir enkaz yönetimi karar analizine olanak tanımaktadır. Her iki model de Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (MILP) formülasyonuna sahiptir ve tesis yeri seçimi ile kapasite planlaması gibi stratejik kararlar ile araç tahsisi ve enkaz akışı gibi operasyonel kararları bütüncül bir şekilde ele alarak, finansal, çevresel ve psikososyal maliyetleri en aza indirmeyi amaçlamaktadırlar. Hiyerarşik Enkaz Yönetimi Modeli ayrıca, çoklu afet senaryolarında enkaz miktarı ve enkaz bileşimi belirsizliklerini dikkate alabilmek adına pişmanlık temelli sağlam (robust) bir ağ tasarım modeli içermektedir ve böylece farklı enkaz senaryolarına karşı sağlam sonuçlar sağlamayı hedeflemektedir. Önerilen modellerin uygulanabilirliği, 2023 Türkiye Maraş Depremleri'ni temel alan gerçek verilerle yapılan bir vaka çalışması ile test edilmiştir. Sonuçlar, afet sonrası enkaz yönetiminde entegre, sağlam ve çok düzeyli planlamanın etkinlik ve dayanıklılığı artırmadaki önemini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Disasters profoundly disrupt daily life and damage infrastructure, often generating massive volumes of waste, commonly referred to as debris, which must be managed swiftly to restore safety and daily functioning in affected areas. This study addresses the post-disaster debris management problem by modeling it as a three-level debris flow system, encompassing debris collection, separation, processing, and disposal activities. To address this problem, two distinct but structurally related multi-level models are proposed: (i) the Integrated Debris Management Model and (ii) the Hierarchical Debris Management Model. The second model is derived from the first by decomposing its integrated decision structure into separate levels, allowing for a more detailed and structured analysis of the debris management decisions. Both models are formulated as Mixed-Integer Linear Programming (MILP) problems, providing a comprehensive framework for making strategic decisions (e.g., facility location and capacity design) and operational decisions (e.g., vehicle allocation and debris routing), aiming to minimize comprehensive costs, including financial, environmental, and psychosocial factors. The Hierarchical Debris Management Model further employs a regret-based robust network design model to handle uncertainty in debris volume and composition across multiple disaster scenarios, ensuring resilient outcomes. The proposed models are applied to a real-life case study involving the 2023 Maraş Earthquakes in Türkiye, demonstrating their practical relevance and highlighting the value of integrated, robust, and hierarchical decision-making in post-disaster debris management systems.
Benzer Tezler
- Afet tedarik zinciri yönetiminde stokastik, çok periyotlu, çok-modlu, çok malzemeli, iki-seviyeli yardım malzemesi dağıtım modeli
A two-stage stochastic, multi-period, multi-modal and multi-commodity model for the disaster-relief supply chain distribution and planning
ÇAĞLAR UTKU GÜLER
Doktora
Türkçe
2016
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ERMİŞ
- Afetlerde yaralı taşıma sistemi tasarımı için benzetimle analiz ve stokastik programlama modeli: istanbul depremi için pilot uygulama
Simulation analysis and a stochastic programming model for casualty transportation in disasters: a pilot application for the istanbul earthquake
NADİDE ÇAĞLAYAN
Doktora
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ITIR SATOĞLU
- Energy efficient base station deployment in ris-assisted next-generation hetnets
Rıs-destekli yeni nesil heterojen ağlarda enerji verimli baz istasyonu yerleşimi
MİNE ARDANUÇ
Doktora
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
DR. MEHMET BAŞARAN
- İnsani yardım lojistiğinde tesis kapasite kararları ile iki aşamalı rota kapsama problemi
A two-echelon humanitarian-aid covering tour problem with facility capacity decisions
İLAY GÜVENÇ PELİT
- Data-driven prediction and emergency control of transient stability in power systems towards a risk-based optimal power flow operation
Güç sistemlerinde risk tabanlı optimal güç akışı işletimineyönelik geçici hal kararlılığın veri güdümlü tahmini veacil durum kontrolü
SEVDA JAFARZADEH
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ