Dünya genelinde özellikle Sanayi Devrimi’nin etkisiyle köyden kente göçler hızla artış göstermiştir. Bu durumun doğal sonucu olarak kent nüfusu hızla artmış ve kentsel alanlar hızla genişlemiştir. Yaşamın en önemli parçalarından biri olan hareketliliğin yani bir yere ulaşma ihtiyacının karşılanması da söz konusu artışlarla birlikte problem olmaya başlamıştır. Bu probleme ilk zamanlarda yol ağlarının genişletilmesiyle ve arttırılmasıyla çözümler aransa da zamanla bu durumun aslında yeterli bir çözüm olmadığı hatta bazı durumlarda problemi daha da arttırdığı gözlenmiştir. Yol ağlarının arttırılmasının, yolculuk sürelerini artırarak mevcut trafik problemini daha da arttırması ihtimalini ilk olarak Alman Matematikçi Dietrich Braess 1968 senesinde “Braess” paradoksu denilen gözlemiyle dile getirmiştir.

Zaman geçtikçe sadece yol ağı üzerinde genişletici ve arttırıcı hamlelerin trafik problemlerini çözemediği anlaşılmış ve insanlığın bu problemi gidermenin yanında insan hareketliliğini sürdürülebilirlik, konfor ve güvenlik gibi perspektiflerden de iyileştirmesi gerektiğinin farkına varılmıştır. Bu iyileştirme gereksinimi, gelişen teknoloji sayesinde ivme kazanarak giderilmeye başlanmıştır. Son yıllarda bu amaç uğruna uğraşan uzmanlar, teknoloji ve ulaşım sektörünü bir araya getirerek sürdürülebilirlik, konfor ve güvenlik açılarından iyileştirmeler sağlamaya başlamışlardır.

Akıllı Ulaşım Sistemleri

Akıllı Ulaşım Sistemleri (AUS) tanımı için genel geçer bir kabul yapılmamaktadır. Bunun yerine literatürde geçen birçok tanım yer almaktadır. Bu tanımlar birbirlerinden farklı gibi gözükse de aslında ortak bir temele dayanmaktadırlar. Bu temel, ulaşım sistemlerinin konfor, güvenlik, verimlilik, çevreye duyarlılık açılarından iyileştirilmeleri için bilgi ve bilişim teknolojilerinin kullanılması olarak özetlenebilir.

AUS, yapılmış olan tanımların genelini kapsayacak bir disiplin olarak ele alınmalıdır. Ayrıca hedef olarak ulaşım sisteminin daha verimli olması, yol güvenliğinin arttırılması, çevresel olumsuz etkilerin azaltılması, yönetimsel adımları kolaylaştıracak sistemlerin araştırılması, planlanması, tasarlanması, entegrasyonu ve devreye alınması gibi mühendislik uygulamalarının gerçekleştirilmesini benimsemelidir.

AUS bir disiplin olarak ele alındığında stratejik planlama, birlikte çalışabilirlik, gerçek zamanlı veri toplanması ve izlenmesi, sistem mimarilerinin tanımlanması ve çoklu mod ve farklı yetkilendirmelerle çalışabilirlik gibi unsurları da içinde bulundurmaktadır. Çağımızın şartlarında AUS incelendiğinde, sistemlerin genellikle ileri teknolojiye sahip bilişim veya elektrik-elektronik sistemleri üzerine kurulu olduğu ve çeşitli güncel veri bankalarını kullanması sebebiyle bu sistemler açısından tamamlayıcı olduğunu görmek mümkündür. AUS’nin en önemli unsurlarından biri ise devamlı olarak merkezi bir yönetim birimi ile iletişim içinde olma gerekliliği yolcular ve taşıtlar yani aslında ulaşımda payı olan her türlü ulaşım elemanını içinde barındırma durumudur.

AUS paydaşları, bu alanda çok disiplinli bir yapı içerisinde geniş bir açıda teknik uzmanlar ile farklı birçok kullanıcının yer aldığı bir bir gruptan oluşmaktadır. Her bir paydaşın çok modlu bir AUS planlanması, geliştirilmesi, yönetilmesi ve yürütülmesi için kendi bilgilerini ve bakış açılarını söz konusu disipline aktarmaları gerekmektedir. AUS paydaşları, elektrik ve elektronik mühendisleri, inşaat mühendisleri, sistem mühendisleri, şehir ve bölge plancıları, lojistik, finans ve işletme uzmanları, acil durum personelleri ve ulaştırma altyapısı ile bir şekilde ilgisi olan birçok farklı disiplinden uzmandan oluşmaktadır.

Akıllı Ulaşım Sistemleri Tarihçesi

Küresel anlamda 1928 senesinde kullanılan elektrikli trafik ışıkları ilk AUS uygulamaları olarak kabul edilmektedir. Bunun yanında bilgisayar sistemlerinin gelişmesinin de etkisiyle 1960’lı yıllarda kullanılmaya başlanan bilgisayar kontrollü trafik sinyalizasyon sistemleri AUS geçmişi açısından önemli bir yapıtaşıdır.

1970’li yıllarda elektronik mesaj işaretleri, endüktif döngü dedektörü ve katılım yoğunluk ölçüm cihazlarının kullanımına başlanmıştır. 1980’li yıllarda koridor bazında trafik yönetim ve denetim uygulamaları geliştirilmeye başlanmış ve bununla birlikte 90’lı yıllarda trafik kontrol merkezleri yaygınlaşmıştır. 2000’li yıllara gelindiğinde trafik problemlerinin sadece taşıt trafiğini yöneterek çözülemeyeceğinin daha iyi anlaşılmasıyla birlikte toplu taşıma sistemlerinde AUS teknolojilerinin kullanımı yaygınlaştırılarak toplu taşıma sistemlerinin kullanılma oranı arttırılmaya çalışılmıştır. Ayrıca 2000’li yıllarda yolcu bilgilendirme sistemleri hızla gelişmiştir. Sonraki 5-10 senede de elektronik ücret toplama sistemleri ve trafik yönetimi açısından telefon uygulamaları geliştirilmiştir.

Günümüz teknoloji çağında ise nesnelerin interneti ve yapay zeka kullanımıyla AUS hızla gelişmeye devam etmekte olup, bunların yanında gelişen iletişim teknolojileri sayesinde taşıtlar ve çevre arasında iletişimlerin kurulduğu kooperatif akıllı ulaşım sistemleri (K-AUS) ortaya çıkmıştır.

Şekil 1.Dünyada AUS Gelişimi

Kooperatif Akıllı Ulaşım Sistemleri

Günümüzde, ulaşım sistemlerini farklı alanlarda yer almalarına rağmen birbirine bağlı teknoloji odaklı sistemlerden bağımsız düşünmek mümkün değildir. Farklı disiplinlerin temellerini oluşturduğu bu sistemlerin ulaşım sistemleriyle birlikte çalışabilmesi için en kritik faktör bilgi ve iletişim teknolojileridir. Bu çok disiplinli yapı sayesinde ulaşım ekosisteminde güvenlik, verimlilik artışı ve çevresel açıdan zararlı etkilerin azalışı planlanmaktadır. Bu olumlu etkilerin yanı sıra bilgi ve iletişim sektöründeki gelişmelerin ulaşım ekosisteminde etkili kullanımının, internet üzerinden verilen hizmetlerin ve internet trafiğinin artması ile birlikte telekomünikasyon sektörüne de fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

Akıllı Ulaşım Sistemleri (AUS), yeni nesil mobil genişbant teknolojileri, IoT (Nesnelerin İnterneti), M2M (Makinalar Arası İletişim), V2X (Taşıttan Her şeye) teknolojileri gibi bilgi ve iletişim teknolojilerinin harmanlanmasıyla birlikte bulut bilişim ve otomotiv sektöründeki gelişmeler ile birlikte hızlı bir gelişim göstermektedir. Bunun bir sonucu olarak, son yıllarda akıllı ulaşım alanındaki çalışmalar neticesinde, taşıtların birbirleri, altyapı veya ulaşım ekosistemindeki diğer bileşenler ile iletişim kurabildiği, Kooperatif Akıllı Ulaşım Sistemleri (K-AUS) ortaya çıkmıştır. Yani aslında K-AUS, AUS alt sistemin elemanlarının hepsinin haberleşme teknolojileriyle özellikle de yeni nesil mobil genişbant teknolojileri sayesinde birbirleriyle etkileşim halinde olmasıdır. Ulaşım ekosisteminde yer alan elemanların birbiriyle bağlantılı hale gelerek iş birliği içerisinde çalışması, uygulamaların niteliğine bağlı olarak trafik güvenliğini artırmak ve ulaşım sisteminin genel verimliliği ile çevresel performansını iyileştirmek için büyük bir potansiyel sunmaktadır.

Şekil 2.K-AUS İletişim Ekosistemi

K-AUS çerçevesinde iletişim temel olarak dört parçada incelenmektedir. Bunlar; taşıtlar arası (V2V), taşıtlar ile altyapı arası (V2I), altyapı ile taşıtlar arası (I2V), taşıtlardan her şeye (V2X) olarak sıralanabilir. Bu iletişim sağlanırken temel amaç ulaşım ekosisteminde yer alan bütün elemanların birbirlerinden haberdar olması ve dolayısıyla senkronize olarak bu ekosistemde boy göstermelerini sağlamaktır.

V2V hizmetleri, birbirine yakın iki taşıt arasında veri alışverişini tanımlamaktadır. Öncelikle trafik güvenliği uygulamalarında V2V hizmetlerinin kullanılması beklenilmektedir.V2I ve I2V hizmetleri, taşıt ve yol kenarı istasyonları veya bir taşıt ve bir uygulama sunucusu ile arasındaki veri alışverişini tanımlamaktadır.V2I ile I2V hizmetlerinin karayolu güvenliğini, trafik verimliliğini artırması ve enerji tüketimini azaltması beklenmektedir.V2X hizmetleri ise, isminden de anlaşılabileceği gibi taşıtlar ile ulaşım ekosistemi üyesi olan her şeye (yaya vb.) yapılan çift taraflı veri alışverişidir.

Şekil 3. K-AUS Temel İletişim Hizmetleri

K-AUS adından da anlaşılacağı gibi kooperatif çalışmaya dayalı, birbirleriyle bağlantılı sürüş sistemleriyle birlikte uzun vadede otonom taşıtlar ile trafik ekosisteminin devamlılığını sağlamayı planlamaktadır. Bu sayede ulaşımdaki eylemlerin bilgi değişimlerinin kolaylaşması mümkün olacak dolayısıyla da ekosistemin koordine edilmesi kolaylaşacaktır. Otonom sürüş ile de araçların sürücü görevini devralarak ulaşım sisteminin bir parçası olması hedeflenmektedir. Farklı otonom sürüş seviyeleri ve sürücünün farklı derecelerde katılımı ile birlikte, tanımlama, karar verme ve manevra yapma becerilerinin tamamen araca devredileceği de düşünülebilir. Otonom sürüş seviyeleri sıfırıncı seviyeden başlayıp tamamen otonom olan beşinci seviyeye kadar devam etmektedir:

• Seviye 0: Otomasyonun olmadığı, tüm işlevlerin insan tarafından yapıldığı seviye.
• Seviye 1: Aracın yalnızca çeşitli durumlarda (hız, direksiyon kontrolü vb.) sürücüye destek olduğu seviyedir. Tüm sorumluluk sürücüdedir.
• Seviye 2: Kısmi otonom olarak düşünülebilecek bu seviyede araç bazı özel durumlarda direksiyon ve hızı tamamen kontrol edebilmektedir. Sürücünün her an kontrolü eline almaya hazır olmalı ve sorumluluğun kendisinde olduğunu bilmesi gerekmektedir.
• Seviye 3: Sorumluluğun otonom sisteme geçtiği seviyedir. Sistem direksiyon ve hızı kontrol etmektedir.
• Seviye 4: Araç bütün detayları kontrol etmektedir. Sorumluluk sistemdedir.
• Seviye 5: Tam otonom olan bu sistemde sorumluluk tamamen sistemdedir. Araç bir insanın yapabileceği her şeyi yapabilmelidir.

Gelişen teknoloji ile sürekli genişleyen K-AUS hizmetleri Avrupa Ulaştırma Güvenlik Komisyonu (ETSC) ve Avrupa K-AUS Platformu (Ertico) tarafından temelde 2 gruba ayrılarak incelenmektedir. Bunlar Etap 1 (Day 1) ve Etap 1.5 (Day 1.5) hizmetleridir.

Etap 1 servisleri genel olarak başlangıç hizmetleri olarak düşünülmektedir. Etap 1 hizmetlerinin teknolojik olgunluğu ve beklenen toplumsal faydalarından dolayı kısa vadede kullanıma girmesi beklenmektedir. Etap 1 hizmetleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

Tablo 1. K-AUS Etap 1 Hizmetleri

Etap 1.5 servisleri ise teknik özellikler ve standartlar açısından tam anlamıyla hazır olmamasına rağmen ulaşım sistemlerinin zaten mevcut olan ya da gelecekte mevcut olabilecek ihtiyaçlarına göre tanımlanmaktadır. Etap 1.5 hizmetleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

Tablo 2. K-AUS Etap 1.5 Hizmetleri

K-AUS tarihinde yaşanan önemli gelişmelerin ana başlıkları aşağıdaki şekilde kronolojik olarak ifade edilmiştir.

Şekil 4.K-AUS Evrimi

K-AUS ekosisteminin teknolojiyle doğrudan alakalı olmasından mütevellit iletişim seçeneklerinin ve ilgili teknolojilerin durmaksızın gelişmesi ile ekosistem hizmetlerinin havuzu hızla genişlemekte ve değişmektedir. Bu gelişimi yakından ve durmaksızın takip etmek ve uyum sağlamak ülkelerin ulaşım sistemlerini daha iyiye götürme hedefleri konusunda son derece önem arz etmektedir.

KAYNAKÇA

Academy ” ERTICO. (n.d Erişim tarihi: 27 Haziran, 2020, erişim adresi: https://ertico.com/academy/

Avrupa Komisyonu. (2018): Horizon 2020 – Work Programme 2018-2020 Information and Communication Technologies, Brüksel: Avrupa Komisyonu.

Engineers, A. S. (2015, Aralık 15). Intelligent Transportation Systems – History & National Perspective. Erişim tarihi: 29 Haziran, 2020, erişim adresi: https://www.slideshare.net/asceoc/intelligent-transportation-systems-history-national-perspective

ETSC. (2017): Briefing Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS). Brüksel: European Transport Safety Council.

European Transport Safety Council. (n.d.). Erişim tarihi: 19 Haziran, 2020, erişim adresi: https://etsc.eu/

Koyuncu, A. Ş. (2018). Kooperatif Akıllı Ulaşım Sistemleri Avrupa Stratejisinin İncelenmesi ve Türkiye Ulusal Akıllı Ulaşım Sistemleri Stratejisi için Öneriler (Ulaştırma ve Haberleşme Uzmanlığı Tezi, Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Araştırmaları Merkezi Başkanlığı, 2018). Ankara: Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Araştırmaları Merkezi Başkanlığı.

Tufan, H. (2014). Akıllı Ulaşım Sistemleri Uygulamaları ve Türkiye için Bir AUS Mimarisi Önerisi (Ulaştırma ve Haberleşme Uzmanlığı Tezi), Ankara.