Location routing models with energy consumption constraints for uavs for monitoring illegal migration flow

İnsansız Hava Araçları (İHAlar) kullanım alanına göre sensörler, kameralar ve küresel konumlama sistemi (GPS) gibi birçok ekipmanla donatılabilen; otonom, uzaktan kontrol veya her ikisi olacak şekilde kumanda edilebilen hava araçlarıdır. Klasik hava araçlarının aksine mürettebat ihtiyacı duymayan ve güvenlik zaafı daha az olan İHAlar askeri, ticari ve hava durumu tahmini, orman yangını tespiti, trafik kontrolü ve arama kurtarma gibi birçok günlük sivil uygulamalarda geniş ve etkili bir şekilde kullanılabilir. Dünya tarihindeki en büyük göçmen hareketi 2016 yılında kaydedildi. Yaklaşık 65.6 milyon insanın işkence ve çatışmalar yüzünden yurtlarını terk ettiği bu yılda Suriye Savaşı 5.5 milyon göçmenle bu istatistiğe en çok katkı yapan olay oldu. Bu göçmenlerin önemli bir kısmı Akdeniz üzerinden taşıma kapasitesini aşmış ve güvenli olmayan botlarla Avrupa'ya kaçmak istediyse de bu denemelerin birçoğu botların batması ve göçmenlerin ölümüyle sonuçlandı. Afet yönetimi alanında birçok çalışma yapılmış olsa da, göçmenlik durumunun otoritlerce afet olarak tanımlamasına rağmen, bu konu hiçbir çalışmada afet olarak ele alınmamıştır. Bu çalışmada bizim amacımız önceden belirlenen ve homojen bir İHA filosu yardımıyla bu göçmen akışının görüntülenmesi problemini modellemek ve çözmektir. Problem dahilinde sadece bir kez ziyaret edilecek noktalar, açılması muhtemel batarya değiştirme istasyonları ve İHAların kalkış ve iniş yapacağı ana deponun konumları önceden belirlenmiş ve bu düğümler yönsüz çizge oluşturmaktadır. Problemimiz belli kısıtlar altında operasyon ve istasyon açma maliyetlerini en aza indiren İHA rotalarını ve hangi istasyonların açılacağını belirlemektir. Bu problem yöneylem araştırmaları literatüründe Lokasyon-Rotalama (L-R) problemi olarak bilinmektedir. Fakat bizim sunduğumuz model, İHAların teknik özelliklerinden dolayı klasik L-R modellerinden farklıdır. Çalışmamızın katkıları aşağıdaki gibidir. Öncelikle, İHAların görüntüleme problemi afet yönetiminin risk azaltma aşamasında tanımlanmıştır. Risk azaltma aşaması bir afet olmadan önce onun olma olasılığının ve/veya olması durumunda vereceği hasarın azaltılmasına yönelik adımlar atılan aşamadır. Bu amaca yönelik olarak kaçak göçmen akışının ve –bunun sonucu olarak- göçmen botlarının battığı rotayı kapsayacak şekilde noktalar atanmıştır. Bu noktalar sürekli olarak veya göçmen akışının en yoğun olduğu saatlerde İHAlar tarafından ziyaret edilerek göçmen akışının gözlenmesi ve oluşabilecek faciaların önlenmesi amaçlanmıştır. İkinci olarak İHAların düşük batarya/yakıt kapasitesi göz önünde bulundurulmuş ve görev dâhilinde bu bataryaların değişmesi veya yakıt ikmali yapılması durumu modele eklenmiştir. Bu bağlamda İHAların her bir uçuş durumu için harcadığı enerji hesaplanmış ve kalan harcanabilir kısıtları L-R modeline eklenerek literatüre kazandırılmıştır. Son olarak, ana depoda başlayıp ana depoda bitmeyen İHA hareketlerini içeren alt turlar, yeni alt tur eleme kısıtlarıyla elenmiştir.