Management of interdependent infrastructure networks under disaster-related uncertainties

Afetler, elektrik, su ve telekomünikasyon gibi altyapı ağlarının hizmetlerini kesintiye uğratabilir. Afet sonrası bu altyapı hizmetleri, arama-kurtarma, yardım malzemelerinin taşınması ve restorasyon gibi faaliyetlerin sürdürülebilmesi için hayati önem taşımaktadır. Öte yandan, her bir altyapı ağının hizmet verebilmesi için başka altyapılardan hizmet alması gerekebilir. Bu durum, birbirine bağımlı bir ağ yapısına neden olur. Afet sonrası onarım faaliyetlerinin kısıtlı zamanda verimli bir şekilde planlanabilmesi için, bu birbirine bağımlı yapının da göz önünde bulundurulması gerekir. Afet öncesi bazı ağ parçalarının güçlendirilmesi, olası hasarı ve afet sonrası tamir ihtiyacını önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olur. Bununla birlikte ağ güçlendirme hem yüksek maliyet, hem de afetin etkileriyle ilgili belirsizliklerin göz önünde bulundurulmasını gerektirir. Buradan yola çıkarak bu çalışmada afet öncesi ağ güçlendirme, afet sonrasında ise hasar gören ağ parçalarının onarımı ve ağ hizmetlerinin akışını bütünleşik olarak planlamak amacıyla Stokastik Birbirine Bağımlı Ağ Güçlendirme ve Onarım Problemi tanımlanmıştır. Problemin modellenmesinde senaryo temelli iki aşamalı stokastik programlama yöntemi kullanılmış, modelin çözümü içinse genetik algoritma ve kısmi optimizasyondan yararlanan bir sezgisel geliştirilmiştir. Sezgisel yöntemin performansını gözlemlemek ve yönetimsel çıkarımlar yapmak amacıyla gerçekçi ağ örneklerinin kullanıldığı sayısal deneylere başvurulmuştur.