Akademik Veri Yönetim Sistemi
Kaptan M. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2025 - 2027
Denizyolu taşımacılığı, küresel ticaret hacminin yaklaşık %80'ını taşır ve limanlar bu taşımacılığın merkezinde kritik role sahiptir. Bu kritik rolün gerektirdiği güvenlik ve verimlilik seviyesini sağlamak için insan faktörünün, çevresel ve operasyonel koşulların değerlendirilmesi gerekmektedir. Günümüzde liman manevraları liman kılavuz kaptanının ve gemi mürettebatının eğitimine, tecrübesine ve dikkatine bağlıdır. Liman sahasında meydana gelen kazalar ve operasyonel zorluklar, bu alanda yenilikçi çözümlerin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu kapsamda liman yanaşma yazılımlarından manevra esnasındaki insan iş yükünü azaltması veya insanın yerine alan otonom sistemleri sağlaması beklenmektedir. Geçtiğimiz on yıl boyunca, araştırmacılar manevra esnasındaki iş yükünü azaltıcı veya otonom yanaşmayı gerçekleştirmek için çeşitli yöntemler önermiş olsalar da insan kararlarını tam olarak yansıtan manevra planlama yazılımı şu an için mevcut değildir. Ayrıca ülkemizde bu kapsamda yapılan herhangi bir çalışma veya proje bulunmamaktadır. Önerilen projenin ana amacı liman sahasındaki gemi manevralarının emniyetini ve verimliliğini artırmak için veri tabanlı rota-hız önerisi sistemi geliştirmektir. Bir karar destek sistemi olarak bu model, insan hatasını minimize ederek gemilerin rota ve hızlarını optimize etmesini, böylece yakıt tüketimininin azaltılmasını, emisyonların düşürülmesini, gemi manevra emniyetinin ve liman verimliliğinin artırılmasını sağlayacaktır.
Önerilen projenin ön çalışmaları yaklaşık 2 sene öncesine dayanmaktadır. Bu kapsamda öncelikle Turgut Kıran Denizcilik Fakültesi’ne coğrafi olarak yakın olan Rize, Trabzon ve Hopa limanlarının liman manevraları ve liman yapıları incelenmiştir. Hopa limanı, bu limanlar arasında daha karmaşık liman manevrasına sahip olmasından dolayı çalışmada kullanılacak vaka araştırma limanı olarak seçilmiştir. Daha sonrasında Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğünden 2021-2023 yılları arasını kapsayan Hopa limanı gemi trafik verileri elde edilmiştir. Elde edilen verilere derin pekiştirme öğrenimi yönteminin kapsamında veri ön işleme, gemi trafik yoğunluğunun ve rotaların tutarlılığının analizi, rota tahmini ve performans ölçümü uygulanmıştır. Kısıtlı bilgisayar işlem gücü ve veri ile yaptığımız ön çalışma sonucunda tahmin edilen rotaların gerçek rotalarla yüksek bir doğruluk seviyesinde eşleşebildiği tespit edilmiştir. Yaptığımız ön çalışmanın doğruluğunu ve etkinliğini artırmak için büyük veri setleri ile çalışmak, iterasyon sayısını (epoch) yüksek tutmak ve optimize edilmiş hesaplama yapıları kullanmak gerekmektedir. Bu nedenlerle, projenin hesaplama gücü ihtiyacı yüksektir. Ayrıca, modelin etkinliğini göstermek için örnek veri görselleştirmeleri ve liman yaklaşım animasyonları oluşturulacaktır. Gerçek gemi manevrasında pratik uygulamalar gerçekleştirilmesi ve pratik sonuçlar elde edilmesi planlanmaktadır.
Proje desteklendiği taktirde beklenen çıktıların deniz taşımacılığında veri odaklı karar alma süreçlerinin geliştirilmesine, operasyonel emniyet standartlarının yükseltilmesine, ekonomik olarak daha verimli operasyonların gerçekleşmesine, yakıt tüketimini azaltarak ve sera gazı emisyonlarını düşürerek çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunmasına, gerçek zamanlı veri toplama ve analizini kullanarak gemi manevralarının daha etkin bir şekilde izlenmesine ve kontrol edilmesinine katkı sunacağı düşünülmektedir.