İSTANBUL BOĞAZI GEMİ GEÇİŞ TRAFİĞİNİN BENZETİM MODELİ TABANLI RİSK ANALİZİ

1. BirnurÖZBAŞ(a), İlhan OR(a) Tayfur ALTIOK(b), Özgecan S. ULUSÇU(b) (a)Boğaziçi Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü (b)Rutgers Üniversitesi, Endüstri ve Sistem Mühendisliği Bölümü İSTANBUL BOĞAZI GEMİ GEÇİŞ TRAFİĞİNİN BENZETİM MODELİ TABANLI RİSK ANALİZİ Yöneylem Araştırması ve Endüstri Mühendisliği Ulusal Kongresi 1 Temmuz 2010 Sabancı Üniversitesi, İstanbul

2. GİRİŞ: DENİZ TAŞIMACILIĞI • Uluslararası ticarette deniz taşımacılığının rolü • Ekonomik • Alternatifinin olmaması Uluslararası kargonun %90’ı muhtelif formlarda (konteynır, kuru yük, dökme yük, sıvı, gaz gibi) limanlar üstünden hareket etmektedir. Deniz taşımacılık sistemlerinin önemli bir kısmı nehirler ve boğazlar gibi dar su yollarını içermektedir; • A.B.D.’nde Seattle, San Francisco ve Delaware • Mısır’da Süveyş Kanalı • Panama’da Panama Kanalı • Türk Boğazları (İstanbul ve Çanakkale Boğazları)

3. GİRİŞ: İSTANBUL BOĞAZI • 31 km. uzunluk • 45 m. derinlik • 1.5 km. ortalama genişlik • 660 m. en dar yer • Yılda 55000 transit geçiş • 10000 tehlikeli madde taşıyıcısı • Uluslararası statü • 2 milyon insanın taşındığı günde 2500 yerel feribot • Çok sayıda keskin dönüş • Sis ve akıntı • 12 milyon insan En Dar Bölge

4. GİRİŞ: KAZA İSTATİSTİKLERİ • 1948’den bu yana 600’ün üzerinde kaza • 1960: iki tanker çatıştı • 20 denizci hayatını kaybetti • 1979: iki tanker çatıştı(Independenta) • 43 denizci hayatını kaybetti • 64000 ton ham petrol denize aktı 1994: Deniz Trafik Düzeni Tüzüğü 1998: Güncelleme • 1994: iki tanker çatıştı • 29 denizci hayatını kaybetti • 20000 ton ham petrol denize aktı • 1999: tanker karaya oturdu • 1500ton yakıt sızdı

5. GİRİŞ: GEMİ TRAFİK HİZMETLERİ MERKEZİ İstanbul’da 8 adet Trafik Gözetleme İstasyonu 30 Aralık 2003 Türk Boğazları Gemi Trafik Hizmetleri Merkezi

6. RİSK ANALİZİ: AMAÇ • Benzetim tabanlı bir risk değerlendirme modeli kurmak • Bu model üstünden yapılacak senaryo analizleri ile muhtelif politikaların, trafik kurallarının, transit geçiş profil ve talebi ile çevre şartlarının risk üstündeki etkileri incelemek • Operasyon için kaza riskini azaltan, makul sayıda gemi geçişi sağlayan politikalar belirlemek

7. RİSK ANALİZİ: YAPI Çizelgeleme Algoritması Risk Analizi Modeli Veri Toplama Benzetim Modeli Matematiksel Model

8. RİSK ANALİZİ: BENZETİM MODELİ • Boğaz trafik kural ve düzenlemeleri • Rassal olaylar • Gemi uzunluğu, tipi, yükü, yaşı, pilot talebi v.b. • Sis ve akıntı koşulları • Coğrafi koşullar • Gemi trafiği planlaması • Geçiş şeridi ve kuralları • Yerel Trafik

9. RİSK ANALİZİ: GEMİ SINIFLARI

10. RİSK ANALİZİ: ÇİZELGELEME ALGORİTMASI Kuzey tek yönlü gemi çizelgelemesi Güney tek yönlü gemi çizelgelemesi Çift yönlü gemi çizelgelemesi Ulusçu, S. Ö., B. Özbaş, T. Altıok, I. Or and T. Yılmaz, 2009 “Transit Vessel Scheduling in the Strait of Istanbul” Journal of Navigation, Vol. 62, No. 1, pp. 59-77.

11. RİSK ANALİZİ: GİRİŞ Deniz kazalarının gerçekleşme ihtimallerinin belirlenmesi Kazaların gerçekleşmeleri halinde meydana gelebilecek zararların, gerek ihtimal, gerekse de boyut olarak değerlendirmesi

12. RİSK ANALİZİ: MATEMATİKSEL MODEL Tetikleyici, Kaza, Sonuç Zinciri

13. RİSK ANALİZİ: FAKTÖRLER • Kaza oluşumlarını etkileyen faktörler • Sonuçların etkilerini etkileyen faktörler

14. RİSK ANALİZİ: BÖLGELER 1,…, 21 parça 8-gomina  1.4816 km.

15. RİSK ANALİZİ: YÖNTEM Uzman Görüşü (anket) Geçmiş Kaza Verisi

17. RİSK HARİTASI

18. RİSK ANALİZİ: SENARYO ANALİZLERİ • Ortalama Risk, Ortalama Max. Risk, Max. Max. Risk • Bölgesel • Saat bazında • Bekleme Zamanları • Gemi Tipi • Geçiş Yönü

19. RİSK ANALİZİ: SONUÇLAR Geliş Sıklığındaki Artış + Takip Mesafesi Değişikliği • Gelişlerdeki %5lik bir artış bile transit gemilerin çok fazla beklemesine sebep olmaktadır. • Artan transit gemi gelişlerinin girişlerde yarattığı uzun kuyrukları engellemek adına gemi takip mesafelerini azaltarak daha fazla gemi geçişini sağlamak mümkündür ancak bu durum Boğaz’daki kaza risklerini arttırmaktadır (~%17)

20. RİSK ANALİZİ: SONUÇLAR • Takip Mesafesi Değişikliği + Geliş Sıklığındaki Artış + Kılavuz Kaptan Zorunluluğu • 100 m.den uzun gemilerde kılavuz kaptan alma zorunluluğu uygulaması bekleme sürelerini arttırmaktadır (~%17). • Ancak bu uygulama Boğaz’daki kaza risklerini azaltmaktadır (~%40). • Hatta gemi takip mesafelerini azaltarak daha fazla gemi geçişinin sağlandığı durumlardaki risk artışı kılavuz kaptan uygulaması ile ortadan kaldırılabilir.

21. RİSK ANALİZİ: SONUÇLAR • Takip Mesafesi Değişikliği + Geliş Sıklığındaki Artış + Kılavuz Kaptan Zorunluluğu + Yerel Trafikteki Artış • Günümüzdeki yerel trafik yoğunluğu %15 arttığı durumda kaza riskindeki artış kaçınılmazdır (~%17). • Gemilerde kılavuz kaptan bulunmasının zorunlu hale getirilmesi sonucu, artan yerel trafik yoğunluğunun ve daha sık gemi planlamasının yarattığı risklerin bertaraf edilebilir.

22. RİSK ANALİZİ: SONUÇLAR Çizelgeleme Başlangıç Saatinin Kaydırılması • Eğer tek yön çizelgelemesi 12:00de başlarsa bekleme süreleri %10 oranında artmakta buna karşılık kaza riskleri %10 düşmektedir. • Eğer tek yön çizelgelemesi 17:00de başlarsa bekleme süreleri %2 oranında artmakta buna karşılık kaza riskleri %14 oranında düşmektedir. • Bir başka deyişle, bugünkü takip mesafeleri ile sadece tek yön çizelgelemesinin başlangıç saatini değiştirerek kaza risklerini azaltmak mümkündür.

23. RİSK ANALİZİ: SONUÇLAR • Takip Mesafesi Değişikliği + Geliş Sıklığındaki Artış + Çizelgeleme Başlangıç Saatinin Kaydırılması • Artan transit gemi gelişlerinin girişlerde yarattığı uzun kuyrukları engellemek adına gemi takip mesafelerini azaltarak daha fazla gemi geçişi olduğunda kaza risklerinde gözlenen %17lik artış • tek yön çizelgelemesi 12:00ye kaydırılırsa %5e gerilemekte • tek yön çizelgelemesi 17:00ye kaydırılırsa bugünkü seviye ile aynı olmaktadır.

24. TEŞEKKÜRLER Ulusçu, S. Ö., Özbaş, B., Altıok, T., Or, İ., 2009. “Risk Analysis of the Transit Vessel Traffic in the Strait of Istanbul”, Risk Analysis, 29, No. 10, pp.1454-1472.

25. TÜRKELİ TÜRKELİ A A FİL BURNU FİL BURNU KANLICA KANLICA VANİKÖY VANİKÖY BOĞAZİÇİ KÖPRÜSÜ BOĞAZİÇİ KÖPRÜSÜ AHIRKAPI AHIRKAPI A A A A RİSK ANALİZİ: KURAL & DÜZENLEMELER A

26. RİSK ANALİZİ: MATEMATİKSEL MODEL Bölge s de v gemisi için birincil kaza türü φ den sonraortaya çıkacak sonuç türü j Bölge s de v gemisi için birincil kaza türü φ s bölgesindeki S durumuna bağlı risk Bölge s de v gemisi için ikincil kaza türü σ s bölgesinde bulunan tetikleyici i sbölgesindeki birincil kaza oluşumunu etkileyen faktör İkincil kazalar kümesi s bölgesi gemi kümesi Kaza türüσ sonucunda ortaya çıkabilecek sonuçlar kümesi Kaza türü φyi etkileyen tetikleyici kümesi İkincil σ kazasına neden olan birincil kaza tipi kümesi φ kaza tipinin j sonucunun etki seviyeleri kümesi

27. RİSK ANALİZİ: UZMAN ANKETLERİ

28. RİSK ANALİZİ: UZMAN ANKETLERİ Merrick et. al. (1999) Moslesh & Apostolakis (1989) Cevapların geometrik ortalaması Standart çoklu doğrusal regresyon

29. 0.1914

31. RİSK ANALİZİ: SONUCUN ETKİ SEVİYESİ • İndeks değerleri düşük, orta ve yüksek etkili sonuçları ifade etmektedir • TL veya yaralı-ölü sayısı gibi somut bir birime dayanmamaktadır

32. RİSK ANALİZİ ve BENZETİM MODELİ

33. RİSK ANALİZİ: LİTERATÜR • LeBlanc veRucks (1996): Mississippi Nehri • Tan veOtay (1998): İstanbulBoğazı • Merrick ve diğerleri (2000): Prince William Sound - Alaska • Merrick ve diğerleri (2001): Washington State Ferries • Or veKahraman (2002): İstanbulBoğazı • Tayançve Or (2002): İstanbulBoğazı • OtayveÖzkan (2003): İstanbulBoğazı

34. 3D RİSK Risk Risk Saat Bölge 24 GÜNLÜK GÜNEY YÖNLÜ GEMİLER Saat BÖLGE 19 GÜNEY YÖNLÜ GEMİLER