Comprehensive solution of logistics problem of ensuring the life of population in emergency situations
DOI:
https://doi.org/10.64165/journal-ts.2025.26.8-24Keywords:
emergency situations, food provision in emergency foods, linear programming, stochastic linear programming, diet task, transport problemAbstract
The work considers the urgent problem of timely and effective provision of food and staff of the State Emergency Service in the territories that are victims of emergencies. On the basis of an analysis of a number of publications, it is shown that most deaths in the process of natural catastrophes are caused not by direct striking factors, but by hunger and epidemics that occur in the respective territory. There are also many facts about the negative effects on the health of the most vulnerable categories of the population (children, elderly, people suffering from chronic diseases, etc.) of long, more than twenty -one days, nutrition with high -energy fruit pastes, cookies, and standard army diet. The example of the US and Japan shows cases of detection of significant food reserves in stores warehouses that have not been used in the process of eliminating the consequences of emergencies. To prevent this phenomenon, it is proposed to use centralized preparation and nutrition of the population using army field kitchens. To use them, you need to have enough products and recipe for hot dishes. Generally, this task was called linear programming problem. A numerical example of its solution is given.This approach provides an opportunity to make regulatory calculations necessary to determine the amount of inventories of products in case of emergencies. The developed diet uses only local and public products. Since, in emergency situations, decisions are made in conditions of incomplete information, the methods of stochastic linear programming were used to optimize logistics processes. To solve the problem of the diet, it is accepted that the distribution of the parameters of the problem is uniform. To optimize the fuel costs required for the delivery of consumption products, a linear programming transportation problem was solved in deterministic and stochastic variants.
References
1. Чумаченко С. М., Канаяма Рене, Винник-Чаплинський М. О., Черепньов І. А. Продовольчі запаси домогосподарств як фактор виживання в надзвичайних ситуаціях. обґрунтування підбору продуктів харчування. Молодь і технічний прогрес в АПВ: зб. матеріалів Міжнар. наук.-практ. конф. 23-24 листопада 2023 р. Харків: ДБТУ, 2023. С. 301-302.
2. Extreme weather caused two million deaths, cost $4 trillion over last 50 years. United Nations: веб-сайт. URL: https://news.un.org/en/story/2023/05/1136897 (дата звернення: 03.02.2025).
3. Our World At Risk: Transforming Governance for a Resilient Future. United Nations Office for Disaster Risk Reduction: веб-сайт. URL: https://www.undrr.org/gar/gar2022-our-world-risk-gar (дата звернення: 03.02.2025).
4. Yang L., Liu M., Smith J. A., Tian F. Typhoon Nina and the August 1975 Flood over Central China. Journal of Hydrometeorology. 2017. № 18(2). Р. 451-472. doi:10.1175/jhm-d-16-0152.1.
5. Marzban А., Emem Р. The Importance of Food Safety in Disasters – A Glance at the Recent Flood in Iran (July 2022). Novelty in Clinical Medicine. 2022. № 1(4). Р. 204-205. doi.org/10.22034/NCM.2022.353717.1054.
6. Liu S., Li Y., Fu S., Liu X., Liu, T., Fan H., Cao C. Establishing a Multidisciplinary Framework for an Emergency Food Supply System Using a Modified Delphi Approach. Foods. 2022. № 11. 1054. doi.org/10.3390/foods11071054.
7. World Cities Report 2022. Envisaging the Future of Cities. Un-habitat: веб-сайт. URL: https://unhabitat.org/wcr/2022/ (дата звернення: 03.02.2025).
8. Wien М, Sabatй J. Food selection criteria for disaster response planning in urban societies. Nutrition Journal. 2015. № 14(1), pp.14:47. doi: 10.1186/s12937-015-0033-0.
9. Kosa K., Cates S., Goodwin S., Coppings R., Speller-Henderson L. Most Americans are not prepared to ensure food safety during power outages and other emergencies. Food Prot Trends. 2011. Vol. 31, № 7. P. 428-436. URL: https://www.researchgate.net/publication/267218792_Most_Americans_are_Not_Prepared_to_Ensure_Food_Safety_during_Power_Outages_and_Other_Emergencies/
10. Golem D., Hallman W., Cuite C., Bellows A., Byrd-Bredbenner C. Food Supplies of Immigrant and Minority Households. Topics in Clinical Nutrition. 2016. Vol. 31, № 3, Р. 213-221. doi:10.1097/tin.0000000000000074.
11. Takashi Nakazawa, Shigeru Beppu. Shifting from Emergency Food to Disaster Preparation Food to Help Disaster Survivors. Quarterly Review. 2012. № 44. Р. 36-52.
12. Miho Nozue, Kazuko Ishikawa-Takata, Nobuko Sarukura, Kazuko Sako, Nobuyo Tsuboyama-Kasaoka. Stockpiles and food availability in feeding facilities after the Great East Japan Earthquake. Asia Pac J Clin Nutr. 2014. № 23(2), pp. 321-330. doi: 10.6133/apjcn.2014.23.2.14.
13. Devon L Golem, William Hallman, Cara Cuite, Carol Byrd-Bredbenner. Food Supplies of Immigrant and Minority Households: How Prepared Are They for Disaster Emergency Conditions? Topics in Clinical Nutrition. 2016. Vol. 31, № 3, pp. 213-221. doi: 10.1097/TIN.0000000000000074.
14. Денисенко С. А., Попко С. О., Черепньов І. А. Підходи до формування вимог до характеристик продуктів харчування в надзвичайних ситуаціях. Безпека людини у сучасних умовах: зб. доп. ХV Міжнародної науково-методичної конференції Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” та Міжнародної наукової конференції Європейської Асоціації наук з безпеки (EAS) «Безпека людини у сучасних умовах», 7-8 грудня 2023 р. Харків: НТУ «ХПІ», 2023. С. 65-67.
15. Попко С. О., Черняк Ю. Д., Шубний В. В., Пісня Л. А., Черепньов І. А. Використання запасів комерційної торговельної мережі для вирішення проблем постачання в умовах катастроф. Молодь і технічний прогрес в АПВ: матеріали Міжнар. наук-практ. конф., 26-27 лист. 2024 р. Харків: ДБТУ, 2024. С. 376-380.
16. Гадецька С. В., Дубницький В. Ю., Кушнерук Ю. І., Філатова Л. Д., Черепньов І. А. Багатокритеріальна (векторна) оптимізація раціону військовослужбовців, розташованих в стаціонарних і польових умовах. Системи озброєння і військова техніка. 2019. № 2(58). С. 152-167. doi: 10.30748/soivt.2019.58.18. URL: https://www.researchgate.net/publication/230873347_Stochastic_Programming_ Handbook_in_Operations_Research_and_Management_Science
17. Зайченко Ю. П. Дослідження операцій. Підручник. Київ: Видавничий дім «Слово», 2006. 816 с.
18. Christine K. Booth; Ross F. Coad; Christopher H. Forbes-Ewan; Gary F. Thomson; Philip J. Niro. The Physiological and Psychological Effects of Combat Ration Feeding during a 12-Day Training Exercise in the Tropics. MILITARY MEDICINE. 2003, (168(1). Р. 63-70. URL: https://doi.org/10.1093/milmed/168.1.63/
19. Ruszczynski A., Shapiro A. Stochastic Programming. Handbooks in Operations Research and Management Science Elsevier Science, 1st edition. Amsterdam. 2003. 700 p. URL: https://www.researchgate.net/publication/230873347_Stochastic_Programming_ Handbook_in_Operations_Research_and_Management_Science.