Dr. Ä°lhami PektaÅŸ

Dijital dönüÅŸüm, 1990’lardan itibaren ilk olarak enerji, haberleÅŸme, ulaşım sektörlerinde baÅŸlayarak günümüze kadar hızla geliÅŸmeye devam etmiÅŸ ve kısa süre içinde tüm sektörleri ilgilendirir duruma gelmiÅŸtir. Dijital dönüÅŸüm, günümüzde içinde Raylı sistemlerin de dahil olduÄŸu tüm endüstriyel sektörlerde, kamu kurumlarında ve toplum genelinde hızlı bir ÅŸekilde geliÅŸmeye devam ediyor.

Dijital teknolojiler halihazırda raylı sistemlerde bilet rezervasyonu, satın alma, ödeme, zaman yönetimi, verimli kaynak kullanımı bakım ve güvenlik gibi iÅŸlemlerde yaygın kullanılıyor. Bu teknolojinin sektöre çok önemli bir katkısı var. Dünya Ekonomi Forumu’nun yaptığı bir araÅŸtırmaya göre 2025 yılına kadar dijital dönüÅŸümün sektörlere ve topluma kattığı toplam deÄŸerin 100 trilyonu aÅŸması bekleniyor.

Günümüzde, dijitalleÅŸmenin raylı ulaşım sistemlerinin geliÅŸimi için çok önemli olduÄŸu artık herkes tarafından kabul edilmektedir. Dijital dönüÅŸüm, üretim, iÅŸletme, kaynak kullanımı ve bakım gibi süreçleri iyileÅŸtirdiÄŸinden raylı sistem ÅŸirketleri ve altyapı iÅŸletmecileri tarafından etkinliklerini ve yönetim becerilerini artıran, iÅŸletme maliyetlerini düÅŸüren ve diÄŸer ulaşım yöntemleri ile aralarındaki rekabeti artırması için bir araç olarak da görülmektedir. Raylı sistem ÅŸirketleri ve tedarikçi firmalar, faaliyetlerinde dijital çözümler geliÅŸtirmek amacıyla çok sayıda yeni yatırımlar yapmakta ve start-up ÅŸirketler kurmaktadır. Dijital dönüÅŸümün, yakın gelecekte raylı sistemler sektörüne yeni fırsatlar sunması ve raylı sistem piyasasına yeni oyuncular katması beklenmektedir.

Dijital dönüÅŸüm aynı zamanda sektörde rekabetçilik açısından da çok önemli bir rol oynadığından tüm dünyanın öncelikli konusu haline gelmiÅŸtir.

Raylı sistem ÅŸirketleri, dijital teknolojileri kullanarak iÅŸlerinde daha fazla kolaylık saÄŸlayabilmekte, iÅŸlemlerini daha da otomatikleÅŸtirebilmekte, yeni hizmetler ve uygulamalar gerçekleÅŸtirebilmektedir. Raylı ulaşım sistemleri kapsamında dijital dönüÅŸümün saÄŸladığı faydalar; bir fırsat olarak görülmekle beraber aynı zamanda bazı zorlukları da beraberinde getirmektedir. Çünkü bunun için iÅŸletme zihniyet modelinde köklü deÄŸiÅŸiklikler yapılması ve siber tehditlere karşı mücadele etmek amacıyla finansal yatırımlar ve yeni güvenlik stratejileri geliÅŸtirilmesi gerekmektedir. Bütün zorluklarına raÄŸmen dijital teknolojilerin, yakın gelecekte raylı sistem sektörünün etkinliÄŸini ve rekabetçiliÄŸini artırması beklenmektedir.

Dijital dönüÅŸümün sektöre etkilerini beÅŸ baÅŸlık altında incelemek mümkündür. Ä°lki Shift2Rail programı çerçevesinde, ikincisi ülkemizde de kullanılan ERTMS sistemi, üçüncüsü trenlerin interneti, dördüncüsü tanı teÅŸhis uygulamaları ve sonuncu baÅŸlıkta ise sürücüsüz güvenli tren iÅŸletmeciliÄŸidir.

Shift2Rail Raylı Sistem İnovasyonu Programında Dijitalleşmenin Yeri

2014 yılında AB tarafından geliÅŸmiÅŸ raylı sistem çözümlerine entegre edilecek araÅŸtırma ve inovasyon faaliyetlerini koordine eden bir platform olan Shift2Rail giriÅŸimi kuruldu. Horizon 2020 tarafından fonlanan bu giriÅŸim, raylı sistem rekabetçiliÄŸini teÅŸvik etmek, raylı sistem maliyetlerini %50 oranında azaltmak, kapasiteyi iki katına çıkarmak, zamanlamayı %50 oranında iyileÅŸtirmek gibi kazanımlar saÄŸlamayı amaçlıyor. Shift2Rail, dijitalleÅŸmeyi bir program olarak tanımlamasa da bu kapsamda beÅŸli Ä°novasyon Programlarında (IP) faaliyetleri mevcuttur. ÖrneÄŸin ilk program IP1, tren alt sistemlerinin ve ekipmanlarının (çekiÅŸ, frenler, kapılar, vb.) dijitalleÅŸmesini güçlendirmeyi, Ä°kinci program IP2, Avrupa raylı sistem trafiÄŸi yönetim sistemini (ERTMS) yani dünya çapında sinyalizasyon sistemleri için bir çözüm olarak sürekliliÄŸi saÄŸlamayı, Dördüncü program IP4, yolculara saÄŸlanan dijital hizmetler (bilet, rezervasyon, yolcu takibi vb.) açısından inovasyonlar sunmayı, BeÅŸinci program IP5, ise raylı sistemlerde zamanlama verimliliÄŸini artıran dijital teknolojilere odaklanmaktadır.

Avrupa Raylı Sistem TrafiÄŸi Yönetimi Sistemi (ERTMS)

ERTMS, Dijital Trenlerin Bel KemiÄŸi sayılır. AB’de daha önce yaklaşık 30 adet ulusal raylı sistem sinyal sistemi bulunmakta ve bu durum, sınırlarda teknik ve operasyonel sorunlar oluÅŸmasına neden olmaktaydı. Bu sorunla baÅŸ edebilmek amacıyla AB, tek bir komuta kontrol, sinyal ve iletiÅŸim standardı olan ERTMS’yi geliÅŸtirerek yürürlüÄŸe koydu. Bu sayede AB sınırları içinde birlikte çalışabilen güvenli bir raylı sistem ağı elde edildi. Hem altyapıya hem de araçlara kurulan bu sistem, trenin güvenli hızı aÅŸmaması, diÄŸer trenlerle arasındaki güvenli mesafeyi korumasını saÄŸlayan bir Avrupa tren kontrol sisteminden (ETCS) ve raylı sistem operasyonları için bir telsiz iletiÅŸim standardı görevi gören GSM-R’dan oluÅŸuyor. Bu sistemler hızın denetiminden, makinistin hata yapmasını önleyen kontrol ve uyarı sistemlerine kadar iÅŸletme ve altyapı gerekliliklerini iyileÅŸtiren sistemlerdir.

Ülkemizde de mevcut yüksek hızlı tren hatlarında GSM-R, ERTMS ve ETCS sistemleri faaliyet göstermekte ve trenlerin güvenliÄŸini, hızını, hat kapasitesini ve zaman verimliliÄŸini artırmaktadır.

Trenlerin Ä°nterneti         

Son yirmi yıl içerisinde, raylı sistem ve demiryolu endüstrisi IT ile aÄŸ teknolojilerinin yeniden tanımlanıp daha yoÄŸun bir ÅŸekilde kullanıldığı ve bu araçlar sayesinde trenlerin nasıl yönetileceÄŸi ve çalıştırılacağı konularında yoÄŸun araÅŸtırmalar yapmaya yönelinmiÅŸtir. 

Trenlerin interneti, Raylı sistemlerde dijitalleÅŸme ile yolcu ve yük bilgileri hizmetleri, kamera sistemi, akıllı altyapı, güvenlik sistemi, sinyal sistemleri ve otomatik tren kontrol sistemleri gibi yeni çözümler ile operasyonların verimliliÄŸini artırarak müÅŸterilere daha düzenli ve güvenli hizmetler sunmaktadır.

DijitalleÅŸme sayesinde son yıllarda raylı sistem ÅŸirketleri bilgilendirici internet siteleri; rezervasyon, bilet satın alma sistemleri, gerçek zamanlı bilgi elde etme ve seyahat planlama imkanları saÄŸlayan mobil uygulamalarına ek olarak bilgi ve eÄŸlence hizmetlerini bir arada sunan araçları vasıtasıyla yolcularına sunabildikleri hizmetlerin kapsamını daha da geniÅŸlettiler. Rezervasyon ve bilet satın alma iÅŸlemlerinin dijitalleÅŸmesinin birçok faydası bulunuyor. Bir yandan yolcular, akıllı telefon veya bilgisayarlarında depolanabilen seyahat bilgilerine daha kolay eriÅŸebilmekte diÄŸer yandan da her seyahat için ayrı fiziksel bilet basılmak zorunda kalmadığı için iÅŸletmecilerin bilet maliyetleri de önemli ölçüde azalmaktadır. Ayrıca, raylı sistem iÅŸletmecileri, verilen hizmetleri düzenlemek ve yeni hizmetler oluÅŸturmak amacıyla seyahat verilerini depolayabilmektedir.

DeÄŸiÅŸen ihtiyaçlar sebebiyle mobilite kavramı, son yirmi yılda evrim geçirerek düÅŸük emisyonlu sürdürülebilir mobiliteden, akıllı mobiliteye yani talep edilen anda mobiliteye doÄŸru kaymıştır. Bazı iÅŸletmeciler, müÅŸterilerinin bir istasyona, havaalanına veya evlerine gitmeleri için özel bir araç kiralayabileceÄŸi, servis hizmetinden yararlanabileceÄŸi veya taksi kullanabilmesini saÄŸlayan bir ortak platform geliÅŸtirmiÅŸtir. Alman raylı sistem iÅŸletmecisi DB, geniÅŸ çapta hizmetler sunan DB navigator isimli bir uygulama yayınlamıştır. Bilet rezervasyonu yapabilmenin yanı sıra bu uygulama sayesinde GPS ile kapıdan kapıya rota planlama, yaya navigasyonu, metro, tramvay ve otobüs baÄŸlantıları gibi hizmetlerden yararlanılabilmektedir. Ayrıca DB yine Almanya’da bazı istasyonlarda bisiklet kiralamak için özel bir uygulamayı da hayata geçirmiÅŸtir.

Sürücüsüz Otomatik Tren iÅŸletme (ATO) Sistemi

Otomatik tren iÅŸletme (ATO) sistemi, aracın seyrinde sorumluluÄŸu makinistten alıp tren kontrol sistemine vermektedir. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu tarafından otomasyon için dört adet standart seviye oluÅŸturulmuÅŸtur. Bu seviyelerin en yüksek seviyeye sahip olanı tüm trenlerin otomatik hale getirilmesidir. Son yıllarda özellikle kent içi raylı ulaşım sistemlerinde otomatik tren iÅŸletmeciliÄŸine geçiÅŸ artmaktadır. 2018 yılı verilerine göre dünya genelinde 41 ÅŸehirde yaklaşık 1000 km’lik otomatik olarak iÅŸletilen metro hattı bulunmakta ve bu hatların 2025’e kadar 2300 km’ye çıkması planlanmaktadır.

Avrupa Ulaşım Kontrol Sistemi (ETCS) ve Otomatik Tren Ä°ÅŸletme (ATO) teknolojilerinin bir araya gelmesi ile daha verimli, hızlı ve güvenli bir hizmet saÄŸlanabiliyor. ERTMS tren sinyallerini, hızı ve otomatik frenleri yönetirken, ETCS, bilgi toplamak ve araca sürüÅŸ talimatları göndererek güvenliÄŸi saÄŸlamak amacıyla yola yerleÅŸtirilen iÅŸaretlerin etkin bir hale getirilmesini, ATO ise trenin sürüÅŸ ve fren sistemlerini kontrol etmektedir. Bu bir arada sunulan çözüm sayesinde trenler optimize bir hızda hareket etmekte, sefer sıklığı ve hat kapasitesi artmaktadır. Ayrıca ATO sayesinde enerji tasarrufu saÄŸlanmakta, dakiklik ve güvenlik artırılmaktadır. Ä°sviçre raylı sistem ÅŸirketi (SBB), Bern-Olten yüksek hızlı tren hattında otomatik sürücülü yardım sistemi geliÅŸtirmiÅŸ ve test etmiÅŸtir. Gereksiz duraklamaları kaldırmak ve enerji tüketimini azaltmak için tasarlanan bu program sayesinde SBB, tren için optimum hızı hesaplayıp makiniste iletmektedir.

DijitalleÅŸmenin Üreticilere SaÄŸladığı Avantajlar

DijitalleÅŸme sayesinde raylı sistem araç üreticileri uzaktan denetim, taşıtlara gerçek zamanlı tanı koyabilme ve önleyici bakım gibi hizmetlerden yararlanabilmektedir. Araçların ve altyapı parçalarının önemli yerlerine yerleÅŸtirilen sensörler sayesinde, toplanılan ve iÅŸlenilen veriler sayesinde olası arızalar tespit edilebilmekte böylece tren iÅŸletmecileri, eksikliklerden dolayı yedekte tuttuÄŸu filoları kullanabilmekte, böylece iÅŸletmenin verimliliÄŸi ve güvenilirliÄŸi artmaktadır. Altyapı ÅŸirketleri de altyapı koÅŸulları ile ilgili tahminlerden elde edilen verileri kullanarak bakım masraflarını azaltmaktadır.

Dijitalleşmenin İşletmelere Sağladığı Faydalar

Sinyalizasyon sistemleri tren hareketini, hızlanmasını ve frenlemesini uzaktan kontrol eden sistemler olup günümüzde özellikle metrolarda yerini wireless tren ile yer sinyallerinin kombinasyonuna bırakmıştır. ETCS Seviye 2 sinyalizasyon standardı kullanılan hatlarda trenler ve kumanda merkezi arasında sürekli olarak radyo baÄŸlantısının saÄŸlanması önemli olup bu baÄŸlantı GSM-R teknolojisi ve hat üzerine kurulan BTS’lerce yapılmaktadır. Raylı sistemler, istasyonlar, hemzemin geçitler ve demiryollarında havalandırma, taşıma ve acil durum araçlarının yönetimi ile kontrolünde de nesnelerin internetine baÅŸvurulmaktadır. Sinyalizasyon sistemleri sensörler vasıtasıyla uzaktan izlenebiliyor. Böylece kazaların önüne geçilmesi de mümkün olacak.

Yolcuya odaklı mobil uygulamalar sayesinde demiryolu dünyasında rahatlık ve kolaylık daha da önemli bir hal alıyor. Tren bileti döneminde yavaÅŸ yavaÅŸ sona geliyor. Turnikelerde temassız ödeme sistemi tüm dünyada giderek yayılıyor, ancak yeni bir devrim de yolda; yüz tanıma sistemi.

Tanılama yazılımları tekerleklerin, dingillerin ve diÄŸer parçaların ne zaman deÄŸiÅŸtirilmesi gerektiÄŸini öngörebiliyor. Aynı konsept, sinyalizasyon gibi demiryolu dışındaki altyapılar veya hat planlaması ve programlaması gibi sorunlar için de geçerli.

Tamamen otomatik sürücüsüz tren uygulamaları her geçen gün artıyor. Yapay zeka uygulaması ile kaynaklardan en iyi ÅŸekilde faydalanılması, güvenlik, zaman ve bakım masraflarından % 50 tasarruf saÄŸlanabiliyor.

Ülkemizde Dijital dönüÅŸüm Uygulamaları

Demiryolları Türkiye’nin ilk online bilet satışı saÄŸlayan sitelerinden birisidir. TCDD Taşımacılık her gün yüksek hızlı trenlerde 23 bin, anahat ve bölgesel trenlerde 49 bin, Marmaray’da 350 bin, BaÅŸkentray’da 39 bin yolcuyu ve 100 bin ton yükün ulaÅŸtırılmasında yeni nesil teknolojiler ve özel dijital teknoloji uygulamaları kullanılmaktadır. Mevcut yüksek hızlı tren hatlarında GSM-R, ERTMS ve ETCS sistemleri faaliyet göstermekte ve trenlerin güvenliÄŸini, hızını, hat kapasitesini ve zaman verimliliÄŸini artırmaktadır.

Ülkemizde kent içi raylı sistem kullanan 12 ilimiz bulunuyor. Bunlardan Ä°stanbul’da,  Üsküdar–Çekmeköy hattında sürücüsüz otomatik metro hattı(GoA4), Kadıköy–Kartal arasında sürücülü otomatik metro hattı (GoA3) iÅŸletilmekte olup diÄŸer tüm ÅŸehir hatlarımızda sürücülü ve genellikle iletiÅŸim tabanlı tren kontrol (CBTC) sinyalizasyon sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistemler tren ile merkez arasında sürekli ve anlık veri alış-veriÅŸi ile iletiÅŸim kurarak, hem trenin tam konumunu, hem de trenin uzaktan kontrolünü, geleneksel sinyalizasyon sistemlerine göre daha doÄŸru ve hızlı yapabilen sistemlerdir. Bu hatlarda bakım yönetimi için ERP, SAP ve Maximo yazılımları kullanılmaktadır.

Tüm kent içi raylı sistemlerde Elektronik ücret toplama, yolcu bilgilendirme mobil uygulamaları, Dijital Trunk ve tetra telsiz telsiz sistemleri uygulanmaktadır.

ARUS üyesi Aselsan dijital dönüÅŸüm çalışmalarına hız kesmeden devam etmektedir.  Bu çalışmalarına örnek olarak ;

Yazılım tabanlı teknolojilerle tasarlanan, yüksek verim, esnek ve modüler ÇekiÅŸ Sistemleri, Trendeki tüm verileri toplayan ve bu veriler ışığında trenin en verimli, konforlu ve uzun süreli çalışmasını saÄŸlayan Tren Kontrol ve Yönetim Sistemleri, Hat boyundaki akustik bilgilerin, fiber kablo üzerinden toplanarak, toplanan veriler ışığında güvenlik ve hat muayenesini saÄŸlayan MÄ°DAS-R Sistemleri, Sürücüsüz iÅŸletmeciliÄŸi saÄŸlayan, dakik, düÅŸük maliyetli ve güvenli Metro ve Ana hat sinyalizasyon sistemleri verilebilir.

Bir diÄŸer ARUS üyesi ÅŸirketimiz olan Enekom, Aralık 2018'den bu yana 90 km'lik yüksek hızlı tren çift hattında baÅŸarıyla çalışan RailAcoustic® Sistemini sunarak, bir teknolojik giriÅŸim ile karşımıza çıkıyor. Sistem, ray kusurlarını sürekli ve uzaktan gerçek zamanlı olarak tespit edip, heyelanları, taÅŸkınları ve trenin konum ve hızını anlık olarak izliyor ve ilaveten bazı önleyici bakım fonksiyonları da sunuyor. Aynı teknoloji halihazırda, Sivas-Ankara arasındaki baÅŸka bir hızlı tren hattında, bu kez beton döÅŸeme tünel kesimlerinde uygulanıyor.

Aselsan ve Enekom firmalarımız geliÅŸtirdikleri MÄ°DAS-R ve RailAcoustic sistemleri ile Avrupa da uluslararası ödüle layık görüldü.