Evde sağlık hizmetleri çizelgeleme ve rotalama problemeri

Abstract

This study introduces a new generic problem to the literature of Home Healthcare Scheduling and Routing Problem (HHSRP). Home healthcare is a cost-effective healthcare practice that can ease the burden on the healthcare system while providing comfortable service to the patients at their home environment. HHSRP involves assigning caregivers to patients and optimizing their schedules and routes to minimize total cost or the total working time of caregivers. In this new problem, multiple workers are assigned to a shared vehicle based on their qualifications and patient demands, and then the route is formed so that a traveler may be dropped off and picked up later to minimize total flow time. We introduced a mixed-integer linear programming model for the problem. To solve the problem, we developed an Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) algorithm with problem-specific heuristics and a decomposition-based constructive upper bound algorithm (UBA). To analyze the impact of the introduced policies, we considered some problem characteristics such as service area, difficulty of service, distribution of care, and number of demand nodes in an area. The implementation of the proposed drop-off and pick-up (DP) policy results in up to 25% reduction in total flow time compared to solutions in vehicle sharing without DP. The numerical break-even analysis showed that vehicle sharing with DP policy provides savings in total service cost, especially when demand nodes are located in small areas like in urban areas and the difficulty of service requirement increases.

Bu çalışma, evde sağlık hizmeti çizelgeleme ve rotalama (ESHÇRP) literatürüne yeni bir bakış açısıyla sunulmuş bir problem önermektedir. Evde sağlık hizmetleri uygun maliyetli, sağlık sistem üzerindeki yükü hafifletirken hastalara ev ortamlarında rahat bir tedavi sunan hizmetlerdir. ESHÇRP sağlık görevlilerinin müşterilere atanması ve toplam maliyeti veya sağlık görevlilerinin toplam çalışma süresini en azlayacak çizelgeleme ve rotalama planlarının optimizasyonunu içermektedir. Bu yeni problemde, sağlık görevlilerinin yetenek ve hasta talepleri dikkate alınarak aynı araca atanmasına izin verilmektedir. Aynı zamanda, sağlık görevlilerinin, toplam akış zamanında azalma sağlandığı sürece bir hastada bırakılıp servis zamanı bittiğinde bırakılan hastadan aynı araç tarafından alınması mümkün kılınmaktadır. Önerilen bu problemin kısıtları ve varsayımlarını dikkate alan bir karma-tamsayılı lineer programlama modeli geliştirilmiştir. Ayrıca, daha büyük verilerin çözülmesini sağlayan bir Adaptif Büyük Komşuluk Arama algoritması (ABKA) ve dekomposizyon temelli bir konstrüktif üst sınır algoritması (ÜSA) geliştirilmiştir. Önerilen politikaların analizinin yapılabilmesi için yeni veri kümeleri üretilmiştir. Bu veri kümelerinde, problemin, servis alan büyüklüğü, servisin zorluğu ve toplam talep düğüm sayıları gibi özellikler dikkate alınmıştır. Önerilen bırak-al politikasının, bırak-al politikası olmayan çözümlere kıyasla ortalama %25 iyileştirme sağladığı görülmüştür. Yapılan başa-baş nokta analizleri, bırak-al politikasının toplam operasyonel maliyetleri, servis alanının daha küçük ve servis zorluğunun daha yüksek olduğu durumlarda klasik politikalara göre azalttığını göstermiştir.