An integrated post-disaster assessment routing problem for collecting damage information with drones

Bu çalışma, bir dizi insansız hava aracı (dron) tarafından desteklenen afet sonrası hasar değerlendirme operasyonlarına odaklanmaktadır. Afetten etkilenen bölge gridlere ayrılarak ele alınmış ve bu gridler özelliklerine göre kümelenmiştir. Gridlerde bulunan yapıların hasar durumlarını belirlemek için iki aşamalı bir metodoloji önerilmektedir. İlk aşama temel olarak bir dizi dron ile sınırlı bir değerlendirme süresi içinde taranacak gridleri seçme ve seçilen gridlerin taranma sıralarını belirleme sorununu ele alır. Bu aşamadaki amaç, her bir küme için önceden belirlenmiş olan kapsama oranını karşılarken, taranan gridlerden elde edilen toplam öncelik puanlarını maksimize etmektir. İkinci aşamada ise, bir değerlendirme aralığından sonra taranan gridlerden elde edilen küme bazlı hasar bilgileri kullanılarak, taranmamış gridlerdeki hasar durumlarının tahmin edilmesi hedeflenmiştir. Ancak bütün gridlerdeki hasar durumlarının belirlenmesi (taranarak veya tahmin edilerek) tek bir değerlendirme aralığı sonunda mümkün olmayabilir. Bu nedenle önerilen iki aşama tüm gridlerdeki hasar seviyeleri belirlenene kadar yinelenir. İlk aşamada çözülen sorun için, literatürdeki elektrikli araç yönlendirme problemleri için geliştirilen iki matematiksel model uyarlanmıştır. Ayrıca, daha hızlı bir şekilde yüksek kaliteli çözümler elde edebilen bir sezgisel algoritma önerilmiştir. Matematiksel modellerin ve sezgisel algoritmanın performansları çeşitli örnekler üzerinde test edilmiştir. İkinci aşama için, taranmamış gridlerdeki hasar durumlarını tahmin etmekte kullanılmak üzere çeşitli politikalardan oluşan özgün bir veri atama yöntemi önerilmiştir. Ayrıca, bu politikaları verimlilik ve etkinlik açısından değerlendirmek için çeşitli performans ölçütleri tanımlanmıştır. Yapılan analizler önerilen politikaların kullanılmasının hasarlı alanların daha hızlı tespit edilmesini sağlayarak sistem performansını iyileştirdiğini göstermektedir.