Evde Bakım Sağlık Hizmeti Veren Elektrikli Araçların Rotalama ve Çizelgeleme Problemleri

Abstract

Dünya genelinde, özellikle gelişmiş ülkelerde yaşlanan ve artan nüfus, hastanelerdeki hizmete göre daha düşük maliyetli ve etkinlik düzeyi yüksek olan evde sağlık bakımına olan talebi giderek arttırmaktadır. Evde sağlık bakımı en hızlı büyüyen sektörlerden birisidir. Fakat evde sağlık bakımı hizmetlerinin yaygınlaşması, sağlık çalışanlarına ek iş yükü getirmektedir. Bu hizmet, sağlık meslek mensuplarının engelli ve yaşlı insanlara sağladığı geniş çaplı hizmetleri içerir. Çeşitli düzenleyici ve operasyonel kısıtlar göz önüne alındığında, evde sağlık bakımı servis sağlayıcıları hizmeti veren personeli (genellikle hemşireleri) hastalara atar ve personelin çalışma zamanlarını planlar. Personelin seyahat rotaları ve her bir talep noktasını ziyaret zamanı belirlenmelidir. Farklı lokasyonlarda bulunan müşterilerin taleplerini karşılamaktan sorumlu bir araç filosu için minimum maliyetli rotaların belirlenmesi hedefleyen Araç Rotalama Problemi (ARP), elektrikli ARP’ye dönüştüğünde, müşteri taleplerinin karşılanması için elektrikli araçlar kullanılır ve bu araçların şarj ihtiyaçları göz önüne alınır. Bu projede, Evde Bakım Sağlık Hizmeti Veren Elektrikli Araçların Rotalama ve Çizelgeleme Problemi’nin; (i) hızlı şarj özelliği, (ii) çok periyot ve hızlı şarj özelliği, (iii) heterojen araç filolu ve hızlı şarj özelliği ve (iv) diyaliz hizmeti ve kamusal hızlı şarj istasyonları özelliği olmak üzere dört farklı çeşidi çalışılmıştır. Her bir problem karma tamsayılı matematiksel programlama modeli olarak formüle edilmiştir. Gerçek hayat verileri örnek alınarak geniş kapsamlı test problemleri türetilmiştir. Geliştirilen matematiksel modellerle küçük boyutlu problem örnekleri için kesin çözüm elde edilmiştir. Her bir problem çeşidinin gerçek boyutlu örnekleri için çözüm yöntemi olarak, çeşitli gelişmiş prosedürleri içeren, etkili ve yenilikçi metasezgisel algoritmalar geliştirilmiştir. Bu algoritmalar; kurucu sezgiseller, değişken komşuluk arama, uyarlanabilir geniş komşuluk arama, açgözlü rassal arama prosedürü gibi literatürde etkinliği kanıtlanmış sezgisel yöntemlere dayanmaktadır. Elde edilecek sonuçlar çeşitli performans kriterlerine göre değerlendirilmiş ve etkileri tartışılmıştır. Gerçekleştirilen geniş kapsamlı deneysel çalışmalar sonucunda, geliştirilen optimizasyon çözüm yöntemlerinin etkinlikleri başarıyla ortaya konulmuştur.