AKILLI ULAŞIM SİSTEMLERİ – GİRİŞ

Abdullah DEMİR, Dr.

Günümüz şartlarında, özellikle karayolu kapasitelerini artırmanın, iyi ve

sürdürülebilir bir çözüm olmadığı artık pek çok kesim tarafından anlaşılan bir

gerçektir. Artık, çözümlerin odağını her türlü ulaştırma altyapısının en uygun

şekilde yönetilmesi oluşturmaktadır. Bu noktada Akıllı Ulaştırma Sistemleri

(AUS; Intelligent Transportation System - ITS), çözüm sürecine önemli katkılar

sağlayacak bir potansiyele sahiptir (Yardım ve Demir, 2009).

Günümüzde teknolojik gelişmelere paralel olarak, otopark yönetimi konusunda

kullanılmaya başlanan araçlardan biri de AUS yaklaşımlarıdır. AUS; iletişim,

bilgisayar ve elektronik gibi gelişmiş teknolojiler üzerine kurulmuş,

gerçek zamanlı ve güncel veri tabanlarını kullanan, ulaştırma

konusundaki etkinliği, güvenliği ve hizmet kalitesini geliştirmek amacıyla

daha çok işletme, denetim ve yönetim problemlerinin çözümüne yönelik

olarak hizmet veren sistemlerin ortak adıdır. Kavramın adında geçen

“akıllı/uzman” terimi, bu sistemlerde var olan fonksiyonların, bellek,

iletişim, bilgi analiz yeteneği ve adapte olabilme davranışının yanı sıra,

duyarlı bazı özelliklere sahip bulunmaları sebebi ile kullanılmaktadır.

Diğer taraftan insan ve eşyaların bir yerden bir yere taşınmasını sağlayan teknolojik

ve kurumsal temeldeki tüm ulaştırma sitemlerinin entegrasyonu da “akıllı ulaştırma

sistemi” kavramının içinde değerlendirilmektedir (Yardım ve Akyıldız, 2005).

AUS, birçok alt sistemlerden oluşan bir yönetim ve denetim sistemidir.

Bu sistem, dört önemli nokta üzerinde odaklanmıştır. Bunlar; ulaşım

koordinasyon merkezi, yolcular, taşıtlar ve ulaşım ağındaki

düzenlemelerdir (Şekil). Birinci önemli nokta olan koordinasyon

merkezi; trafik yönetimi, acil durum yönetimi, ücretli geçiş idaresi,

ticari taşıtlar idaresi, bakım ve yapı idaresi, enformasyon servis

sağlayıcısı, emisyon yönetimi, ulaşım/aktarma yönetimi, arşiv veri

yönetimi, toplu taşıma ve yük taşımacılığı yönetimi ve planlamadan

oluşmaktadır. İkinci önemli noktayı oluşturan yolcular ise; uzaktan

yolcu destek sistemi ve kişisel bilgi erişiminden oluşmaktadır. Üçüncü

önemli noktayı oluşturan taşıtlar ise; transit taşıtlar, ticari taşıtlar,

bakım ve yapı makineleri ve acil durum taşıtlarından meydana

gelmektedir. Akıllı ulaşım sisteminin son önemli noktasını yol ile ilgili

alt sistemler oluşturmaktadır. Bunlar; güvenlik gözlemleri, paralı

geçişler, park yönetimi ve ticari taşıt kontrollerinden oluşmaktadır

(Demir ve Çavdar, 2008). Akıllı ulaşım sistemi, tüm bu saymış

olduğumuz alt sistemlerin entegrasyonundan oluşan tümleşik

sistemler bütünüdür.

Intelligent Transportation Systems (ITS) Standards Program Strategic Plan for 2011–2014http://www.its.dot.gov/standards_strategic_plan/

ASTM: American Society for Testing andMaterials - American Society for Testing andMaterials

http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/intelligent-transport

Ferdi ve toplu ulaşımda kara yolu bileşeninin her zaman mevcut

olacağı ve hatta bu durumun ekonomik, sosyolojik ve psikolojik

yönleriyle belki de kaçınılmaz olduğu gerçeği göz önüne alındığında,

gerek ulusal trafik koordinasyonu ve güvenlik açısından gerekse

yoğun transport ilişkimiz olan Avrupa Birliğine paralel gelişmeleri

sağlamak açısından AUS izlenmesi ve geliştirilerek uygulanması

gereken bir gelişmedir.

Bu gereklilik doğrultusunda “İleri teknoloji ile donatılmış altyapı

etkileşim sistemleri (araç – araç iletişimi; araç – altyapı iletişimi,

yol-araç-sürücü etkileşimine yönelik işbirlikçi sistemler ve

yenilikçi ara yüz araştırmaları, kaza sonrası kurtarma

teknolojileri, akıllı araç kontrol, haberleşme, eğlence sistemleri,

trafik altyapı ve kontrol sistemleri)” teması ulusal öncelikli

araştırma konuları arasında olup ülke için önem taşımaktadır.

“Akıllı Ulaşım Sistemleri” (AUS) konusunda Dünyadaki ve Türkiye’deki mevcut durumun

analizi sonrasında Türkiye’deki çalışmaların daha çok yol kaynaklı olduğu, denetleme ve

ücret alımına dönük olduğu görülmekte, trafik durumunu gösteren sistemler mevcut

olduğu fakat proaktif sistemler olmadıkları, sistemler arasında entegrasyon eksikliği

bulunduğu ve ayrıca akıllı yollar ile entegre olabilecek akıllı araçlara yönelik çalışmaların,

Dünyadaki çalışmaların çok gerisinde bulunduğu anlaşılmaktadır. Ulaşım sektörünün

neden olduğu önemli bazı problemlere akıllı ulaşım teknolojileri ve akıllı araçlar ile

çözümler geliştirilmesi, tüm Dünyanın üzerinde çalıştığı konular arasında olup bu

problemlerle ilgili yaklaşımlar; “Kazaların azaltılması, ölümlü kazaların sıfırlanması”,

“Güvenli ve hızlı farklı ulaşım türleri kullanılarak ulaşım”, “Karbon salımının azaltılması”,

“Enerji verimliliğinin iyileştirilmesi, yakıt sarfiyatının azaltılması” ve “Şehirlerde trafik

sıkışıklığının iyileştirilmesi” şeklinde sıralanabilir. Bu amaçlarla öngörülen başlıca

eylemler; “Toplu taşıma ve özel taşıtların etkin entegrasyonu ve taşımanın engellileri de

içine alacak şekilde yaygınlaşması”, “Araç İletişimi için alt yapı geliştirilmesi”, “Kaza ve

Felaket Alt Yapı Sistemleri Kurulması”, “Enerji verimliliği, karbon ayak izi, maliyet

açısından kısa vadeli çözümlerin hızlı hayata geçirilmesi”, ”Otonom Sürüş için V2V ve V2I

Sistemleri Geliştirilmesi”, “Lojistik sistem ve araçların optimizasyonu”, “Hibrit ve Elektrikli

Araç Teknolojileri Geliştirme”, Şarj Alt yapısı oluşturulması”, “Hibrit ve elektrikli araç

kullanımına yönelik yenilikçi iş modelleri geliştirilmesi”, “Güvenli sürüş için sürücü desteği”

şeklinde sıralanmaktadır.

Otomotiv Teknoloji Platformu Stratejik Araştırma Eylem Planı Raporu Versiyon 3.0 (08.2014)

Bugün güvenlik ve verimlilik ihtiyacına yönelik olarak trafik

iletişim ağı için çeşitli efektif mobil servisler ve uygulamalar

geliştirilmektedir.

Avrupa Birliği için 2050 hedefi SIFIR ÖLÜM

şeklindedir.

Bütün bu servis ve uygulamalar AUS’nin basamaklarını

oluşturmaktadır. Geleneksel yöntemlerle alınan önlemler

bugün doyum noktasına gelmiş olduğundan AUS

bilgisayar mühendisliği, iletişim mühendisliği,

algılama mühendisliği ve kontrol mühendisliği gibi ileri

teknoloji konularına dayanmaktadır.

Gündelik kullanım ve ulaşım menzilleri büyüyerek hareketlilik ve üretkenlik

artarken karayolu trafiğinden kaynaklanan bir takım sorunların ağırlığı da

artmaktadır.

• Çevre kirliliği

• Zehirli egzoz gazları

• CO2

• Gürültü

• Atıklar

• Trafik kazaları

• Can kayıpları

• Mal kayıpları

• Yoğun trafik

• Zaman kaybı

• Stres

• Park yeri ihtiyacı

• Mevcut kaynakların tüketilmesi

Prof. Dr. Ali G. Göktan, "Akıllı Ulaşım Sistemleri - Ulaşım Güvenliği Paneli, Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı, 25 Mayıs 2012

Sonuç olarak ulaşım işlevi aksamakta

olup daha etkili ve güvenli ulaşım

sistemlerinin geliştirilmesine ihtiyaç

duyulmaktadır.

En eski bilinen uygulamalar

• Trafik polisleri

• Trafik levhaları

• Trafik lambaları

Prof. Dr. Ali G. Göktan, "Akıllı Ulaşım Sistemleri - Ulaşım Güvenliği Paneli, Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı, 25 Mayıs 2012

Amerika’da AUS konusu 1970’lerde “Electronic Route Guidance System” ERGS ile

başlatılmıştır. Daha sonra ulusal düzeydeki çeşitli proje ve programlarla AUS kimliği

ortaya çıkmıştır.

Karayolu ulaşımında güvenlik ve verimliliği arttırmak üzere kamu otomotiv üreticileri ile

işbirliği yaparak taşıt yapılarının, karayollarına kurulacak bir komünikasyon sistemine

entegrasyonu hususu teknik, ekonomik ve politik açılardan etüt edilmiştir. Bu

entegrasyon karayollarındaki taşıtların birbiriyle iletişimini ve ayrıca taşıtların yol ile

iletişimini hedeflemektedir. 2010-2014 stratejik planlarında farklı taşımacılık araçlarının

entegre olduğu ulaşım sistemlerinin taşıt, alt yapı ve taşınabilir cihazlarıyla tek tek

kişilerin de bağlandığı bir iletişim ağı ile güvenlik ve verimlilik açılarından yarar

sağlanması hedeflenmektedir.

Japonya’da gerçek zamanlı trafik bilgilerinin toplanarak iletilmesi çalışmalarına 1996’da

başlanmış olup taşıt bilgi iletişim sistemi 2003 yılından beri bütün ülkede kullanılmaktadır.

Akıllı yol uygulamasında ilerideki yol ve trafik durumu ile ilgili bilgi verilmekte, kaza ve

tıkanıklık durumlarında sürücüler önceden uyarılmaktadır.

Avrupa Birliği’nde 1980’lerde AUS çalışmalarına İngiltere, Fransa ve Almanya

öncülüğünde başlanmıştır. 1985’de AUS ile ilgili kamu ve özel kuruluşların işbirliği

koordinasyonu izleyen organizasyon, program ve projelerle trafik ve yol güvenliği

çalışmaları sürdürülmektedir. Taşıtların birbirleriyle ve yol ile haberleşmeleri ile emniyeti

arttırıcı AUS üzerinde çalışmalar sürmektedir.

Prof. Dr. Ali G. Göktan, "Akıllı Ulaşım Sistemleri - Ulaşım Güvenliği Paneli, Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı, 25 Mayıs 2012

Genel olarak AUS gerçek zamanlı (real-time), hassas ve verimli ulaşım yönetimi

sağlamak üzere enformasyon, iletişim (komünikasyon), kontrol, bilgi işlem teknolojileri

ve diğer güncel teknolojileri kullanmak şeklinde tanımlanmaktadır.

Anahtar Teknolojiler:

• Global positioning system (GPS)

Araçlarda ve son zamanlarda şahıslarda bulunan GPS sistemleri ile 5-10 m

hassasiyette konum belirleme yapılarak navigasyon amacıyla kullanılmaktadır.

• Kısa mesafe iletişim protokolü (DSRC)

5.8 ve 5.9 GHz bandında taşıt alt yapı haberleşmesi, taşıt-taşıt haberleşmesi,

adaptif trafik sinyal ışıkları zamanlaması, elektronik köprü ve yol ücreti toplanması

vb sistemler için kullanılmaktadır.

• Kablosuz ağlar

Trafik ve toplu taşıma ile ilgili bilgilerin taşımacılık ağına iletilmesi

• Mobil telefonlar

3G, 4G, 4.5G ve 5G ile giderek yeteneği artan kişisel kullanım

• Kamera görüntü işleme

Prof. Dr. Ali G. Göktan, "Akıllı Ulaşım Sistemleri - Ulaşım Güvenliği Paneli, Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı, 25 Mayıs 2012

• Trafik panolarında verilen trafik ve

yol durumu bilgileri

• Köprü ve otoyol gişelerinden

otomatik geçiş

• Radyo istasyonlarının trafik bilgileri

• IBB trafik ve yol durumu sitesi

• VMS – DMS: Değişken mesaj

sistemleri

İnsan, taşıt, çevre kontrol çevriminde en

zayıf halka sürücü olarak insandır.

Çevreyi kontrol ederek herhangi bir riskin

mevcut olduğunu fark etmesi gereken ve

önlemek üzere doğru karar verip

zamanında tedbir alması gereken sürücü

meydana gelen kazaların %90’ının nedeni

olarak karşımıza çıkmaktadır. AUS

sürücüye daha erken ve doğru uyarı

bilgilerinin ulaşmasını sağlar.

Gerek araç içindeki sensörlerden, gerekse

GPS pozisyon bilgileri ve diğer araçlar ve

yol ile ilgili ağlardan alınan bilgiler "Akıllı

Ulaşım Sistemleri" başlığı altında

değerlendirilip işlenerek potansiyel

tehlikelerin önceden tahmini ve buna bağlı

araç hareket kontrolü için

kullanılabilmektedir.

Gerek araç içindeki sensörlerden, gerekse GPS pozisyon bilgileri

ve diğer araçlar ve yol ile ilgili ağlardan alınan bilgiler “Akıllı

Ulaşım Sistemleri” başlığı altında değerlendirilip işlenerek

potansiyel tehlikelerin önceden tahmini ve buna bağlı araç

hareket kontrolü için kullanılabilmektedir.

• İleri yolcu bilgilendirme sistemleri

• Otomatik sıradışı olay fark etme sistemleri

• İleri sürücü destek sistemleri

• Yol bilgileri kontrolü

• Çarpışma analizi ve engelleme sistemleri

• Trafik ihtiyacı tahmini

• Trafik durumu tahmini ve trafiği izleme

• Hassas konum tahmini

Bir uygulama örneği, otomatik sürüşle yakın takip. 80 km/h hızda 4 m mesafe ile

seyreden bir TIR filosunda rüzgar direnci azalması nedeniyle sağlanan enerji

tasarrufu %15-20 mertebelerinde olmaktadır.

Ulaşım sistemlerinde oluşan kazalara karışanlar arasında yayalar en

savunmasız olanlarıdır. Bu nedenle “Akıllı Ulaşım Sistemleri” ve “Güvenli Sürüş

Desteği Sistemleri” için yayaların fark edilmesi son derece önemli bir güvenlik

konusudur. Visuel yaya ayırt etme algoritmaları üzerinde çalışmalar yoğun olarak

devam etmektedir.

GÜVENLİK

Araç – İnsan arayüzü (sürücü, yolcunun tariflenmesi ve takip edilmesi)

• Yol koşullarının denetlenmesi, datanın yol/araç/sürücü arayüzleri ile

paylaşılması.

• Yol/araç/sürücü iletişimini sağlayacak yenilikçi arayüzlerin

geliştirilmesi.

• Araç sürüş koşullarının takibi, üretilen bilgilerin paylaşımı ve hukuki

boyutu üzerine çalışmalar yapılması.

• Sürüş koşullarını algılayan sensörler konusunda çalışılması.

AKILLI YOL UYGULAMALARI

• Kaza anı ve sonrasında güvenliğin geliştirilmesi yolu ile insan

kayıplarının en aza indirilmesi.

• Kaza sonrası ilk yardımın kalitesini artıracak yöntemler geliştirilmesi,

acil kurtarma ve kaza sonrası tedavi için aksiyon senaryoları

geliştirilmesi ve sorumlu birimlerle paylaşılarak uygulamaya alınması.

• Kaza sonrası kurtarma ekibinin hızlı olarak ulaşması için doğru bilgi

ile hızlı bir şekilde bilgilendirilmesi için bir tür aktif iletişim kuran

bir (karakutu) sistem tasarlanması.

• İlk yardım için gerekli bilgilerin kaza alanından üretilmesi ve

paylaşılması

• Yeni yol tasarımlarında Yol-Araç arayüzü ile uyumluluğun gözetilmesi,

• Trafiği denetleyen elektronik sistemlerin aktif kullanımı üzerine

çalışmalar yapılması.

MOBİLİTE - TRANSPORT VE ALTYAPI

Tüm yol ve taşıma sisteminin birbiri ile kesintisiz bağlantısı

• Yol ağları, tüm diğer taşımacılık sistemleri ile akıllı, akıcı ve kesintisiz

bağlantının sağlanabildiği, verimli ve müşterek çalışan bir sistem haline

getirilmesi.

Yolcuların farklı taşıma sistemleri arasında aktarımı

• Yolcuların farklı taşımacılık sistemleri arasında kesintisiz aktarma esnekliğine

sahip olma ve bu esnada minimum araç kullanımını temel hedefi olması.

Gerçek zamanlı trafik ve yol bilgileri kullanılarak trafiğin yönetilmesi ve

insanların trafikte geçen sürenin minimuma indirilmesi

• Ulaşım alt yapılarının yenilikçi teknolojiye dayalı tasarımı ve optimizasyonu ile

alt yapı-araç iletişiminin sağlanması.

• Etkin, gerçek zamanlı şebeke yoğunluk yönetimi.

• Yol ve navigasyon bilgilendirme sistemlerinin iletişim ve yönetim sistemine

gerçek zamanlı entegrasyonu.

• Birbiri ve şebeke ile haberleşen araç bilgilendirme sistemleri, yeni taşımacılık

yönetim sistemleri için uygun teknik değer ve talimatların belirlenmesi, hukuksal

altyapının geliştirilmesi

❖ Hareketli Kamera Çekim Sistemleri (HKÇ)

❖ Fotoğraf Çekim Sistemleri (FÇS)

❖ Elektronik Perde Sayımları (EPS)

❖ Elektronik Kordon Sayımları (EKS)

❖ Elektronik Yol/Kesim Sayımları (EYS)

❖ Yol Boyunca Algılama Sistemleri (YAS)

❖ Güzergâh Bilgilendirme Sistemleri (GBS)

❖ En Kısa Yol Bilgilendirme Sistemleri (EKY)

❖ Değişken Bilgi Sistemi (DMS)

❖ Trafik Analiz Sistemi (TAS)

❖ Bilgi Sistemi Güncelleme (BSG)

❖ Kural Denetleme Sistemi (KDS)

❖ Seyahat Süresi Tabloları (SST)

❖ Trafik Yoğunluk Haritaları (TYH)

❖ Hacim ve Kompozisyon Tabloları (HKT)

❖ Zirve/Zirve Dışı Trafik Tabloları (ZTT)

❖ Ulaşım/Trafik Yazılım Sistemleri (TYS)

AKILLI ULAŞIM SİSTEMLERİNDEN GÜNCEL

BAZI ÖRNEKLER