Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Ulaştırma Mühendisliği Anabilim Dalı

Risk assessment and marine accident analysis in ice-covered waters

Buzlu sularda risk değerlendirmesi ve deniz kaza analizi

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 398090 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

The crux of this thesis is to understand sea ship navigation in ice-covered waters. Arctic sea ice melts fast and soon the North Pole is foreseen to be open water. Besides several disadvantages of the global warming to the environment and ecology, it brings some opportunities to the transportation industry. For instance, the Northern Sea Route shortens the maritime distance approximately 7000 nautical miles comparing to the conventional Suez Canal route. This research examines three main topics that are tightly connected each other and may significantly affect polar navigation. Before preparing the voyage plan, statistics and root causes of marine accidents are emerging issues for the polar regions. Secondly, all probable risks and their levels require attention. Finally, if it is decided to navigate through ice-covered waters, the route selection problem should be dealt with through a proper procedure. The mentioned issues are investigated as three chapters in the thesis and each chapters are summarized as follows. In the third chapter, navigational risk factors of the ice navigation are defined and numerical weights of each risk are obtained by using Improved Fuzzy Analytical Hierarchy Process (IF-AHP) method after conducting expert consultations. Navigational routes of North Pole take a significant role of having economic and time advantage for global logistics. Its geographical position, presence of ice, heavy weather conditions, strong currents and winds are some risks for Polar transportation. There always have the possibility of unpredictable catastrophes (marine accidents) such as a collision, grounding, hull damage, etc. in ice-covered waters. Reflections of such unwanted incidents might be very costly for economic, political, environmental and safety concerns. However, there are limited researches regarding to analytic and systematical risk identification and determination of risk levels. The novelty of this chapter is that we consider the expert consultations in order to transform the linguistic expressions into numerical values. IF-AHP method including the expert aggregation and consistency check is used to analyze the data. The results and discussion are expected to guide the representatives understanding to minimize the probable risks before they occur. The aim of the fourth chapter is to understand minimizing the vessel damages and marine accidents occurring in the Arctic region by using Fuzzy Fault Tree Analysis (FFTA) algorithm. Ice navigation has been conducted intensively in summer seasons of the year in the last five years. Therefore, navigation-oriented risk assessment is an emerging issue in the polar regions which are gained from the previous marine accidents in terms of safety. In this chapter, root causes of collision and grounding for the ice navigation are constructed. Risk levels of each factor are determined by expert consultations. Mitigation effectiveness of the precautions is also discussed to prevent the future incidents and provide an enhancement of the safe navigation.

Summary:

Bu tezin en önemli noktası, buzlu bölgelerdeki gemi seyrini anlamaktır. Son yıllarda Arktik deniz buzları hızlı şekilde erimektedir ve gelecekte Kuzey Kutbunun açık deniz olacağı öngörülmektedir. Küresel ısınmanın çevreye ve ekolojiye birçok dezavantajı olmasının yanı sıra, taşımacılık endüstrisine bazı fırsatlar getirmektedir. Örneğin, Kuzey Deniz Rotası (Northern Sea Route), geleneksel Süveyş Kanalı rotasına kıyasla seyir rotasını yaklaşık 7000 deniz mili kısaltmaktadır. Bu araştırmada buzda gemi seyrini önemli şekilde etkileyen ve birbirine sıkı sıkıya bağlı üç ana başlık incelenmektedir. Kutup bölgelerindeki bir suyolunun seyre elverişliliğine karar verilmeden önce, ilgili istatistiklerin ve deniz kazalarına neden olan kök sebeplerinin bilinmesi önem arz etmektedir. Daha sonra mevcut ve muhtemel tüm risklerin neler olduğu ve bu risklerin ne seviyede bulunduğu tespit edilmelidir. En son olarak da eğer buzlu bölgelerde seyir yapılmaya karar verildiyse, rota seçimi problemi incelenmelidir. Burada değinilen her bir konu, tezde üç bölüm halinde ele alınmış ve her bir bölüm aşağıda özetlenmiştir. Üçüncü bölümde, buzda seyir emniyetine etki eden mevcut ve muhtemel tüm risk faktörleri kategorize edilmiş ve uzman görüşleri alındıktan sonra Geliştirilmiş Bulanık Analitik Hiyerarşi Süreci (GB-AHS) metodu yardımıyla her bir riske ait numerik ağırlıklar tespit edilmiştir. Küresel lojistikte ekonomik fayda ve süre avantajı sağlamak için kutup bölgelerindeki gemi seyir rotaları önemli bir rol üstlenmektedir. Bu bölgenin coğrafi pozisyonu, buzun mevcudiyeti, ağır hava şartları, kuvvetli akıntı ve rüzgarlar bu bölgede seyre etki eden risklerden bazılarıdır. Çatma, oturma ya da tekne hasarı gibi olumsuz durumlar bu bölgede her zaman meydana gelebilecek potansiyel deniz kazalarıdır. Böylesi durumların sonuçları, can ve mal emniyeti için büyük risk ve zorluk olu¸sturmaktadır ve bu olayların ekonomik, politik, çevresel etkileri çok masraflı olabilmektedir. Bununla birlikte bu çalı¸sma, literatürde bu bölge için risk seviyelerinin analitik ve sistematik olarak ortaya kondu˘gu ilk akademik çalı¸smadır. Buzlu ortamlarda seyir için riskler yedi farklı kategoride toplanmıştır. Bunlar; (i) gemiyle doğrudan ili¸skili olmayan dış faktörler, (ii) gemi yapısı ve gemi ekipmanların yeri, (iii) gemi ekipmanlarının teknik arızaları (iv) gemi operasyonları ve ekipmanların yerleştirilmesi ile ilgili riskler, (v) yük/yakıt ve bunları elleçleme ekipmanlarından kaynaklanan riskler, (vi) iletişim, organizasyon, operasyonel talimatlar ve rutin işlere ait riskler, (vii) insan faktörü, durum farkındalığı ve durum değerlendirmesine ili¸skin riskler olarak saptanmıştır. Her bir risk faktörü kendi içerisinde alt kriterlere ayrılmaktadır. Toplamda 79 adet risk kriteri ele alınarak kutup bölgeleri için seyre etki eden kapsamlı bir risk değerlendirme çalışması yapılmıştır. Belirlenen bu risk faktörleri ve alt kriterleri ile GB-AHS metodunun ön şartı olan üç katmanlı hiyerarşi yapısı oluşturulmuş olmaktadır. Daha sonra ilgili bölümde geniş bir biçimde açıklanan metodoloji adım adım uygulanmaktadır. Netice itibariyle uzmanların düşünceleri ve sözel ifadeleri sayısal değerlere dönüştürülerek GB-AHS metodu ile elde edilen veriler analiz edilmiştir. Bu bölgede seyir yapan gemiler ve idari yetkililere yol göstermesi amacıyla ortaya konan sonuçların, mevcut risklerin azaltılarak kaza sayısının minimize edilmesi amaçlanmaktadır. Buzlu bölgelerdeki risklerin bilinmesi, ağırlıklandırılması ve önceliklendirilmesi deniz kazalarının önlenmesi için önemli bir öncüldür. Deniz kazalarına neden olan yada ileride olması muhtemel kök sebepler belirlenirken deniz kaza raporlarının ve uzman görüşlerinin yanı sıra mevcut ve muhtemel tüm risklerin de incelenmesi gerekmektedir. Kutup bölgesinde herhangi bir kazaya neden olan tüm kök sebepler üçüncü bölümde belirlenen risk kriterleri içerisinde yer alması gerektiğinden hareketle çatma ve oturmaya sebep olan/olabilecek tüm kök sebepler ilgili risk kriterleriyle dördüncü bölümde eşleştirilmiştir. Dördüncü bölümde, Bulanık Hata Ağacı Analizi (BHAA) algoritmasını kullanarak Arktik bölgesinde meydana gelen deniz kazalarının ve gemi hasarların nasıl minimize edileceğini anlamak amaçlanmıştır. Arktik bölgesinde buzlu ortamlarda seyir son beş yılın yaz aylarında yoğun bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Bu yüzden, kutup bölgelerinde meydana gelmiş ve gelmesi muhtemel kazalardan elde edilen seyir odaklı risk değerlendirmesi emniyet açısından çalışılması gereken yeni bir konudur. Bu bölümde buzlu bölgelere özgü çatma ve oturmanın kök sebepleri belirlenmiştir. Her bir faktörün risk seviyesi uzman görüşleri alınarak tespit edilmiştir. Ayrıca, gelecekteki kazaların önüne geçmek için alınacak önlemlerin riski azaltmak için verimli olup olmadığı tartışılmış ve seyir emniyetini artırmanın yolları araştırılmıştır. Günümüzde kuzey kutbundaki su yolları yalnızca yaz dönemleri seyre elverişli iken, küresel ısınmanın etkisiyle yakın gelecekte bölgenin daha uzun periyotlarda seyre elverişli olacağı öngörülmektedir. Bu yüzden, özellikle 2009'dan sonra Arktik bölgesinden geçerek yapılan düzenli deniz taşımacılığı artmaktadır. Buzda seyir rotaları üzerinden lojistik operasyonları Arktik bölgesindeki ticari faaliyetler konusunda akademik çalışmalarda artış gözlemlenmiştir. Be¸sinci bölüm, buzlu bölgelerdeki lojistik faaliyetler için buzda seyir problemini incelemekte ve buzlu sularda gemi operasyonları için orijinal bir karar verme modeli önermektedir. Amaçlanan bu yaklaşım, buzlu bölgelerdeki mevcut ve uygun seyir rotaları ile buza bağlı faktörler dikkate alınarak en optimum rotanın seçimi ile ilgilenmektedir. Ele alınan bu problemde, uzman görüşmeleri gerçekleştirilmiş ve problem net bir şekilde tanımlanmıştır. Jenerik Bulanık Analitik Hiyerarşi Süreci (JB-AHS) metodu kullanımında uzman yanıtlarının çalışmaya net yansıması için bulanık küme eklentisi tercih edilmiştir. Sonuç itibariyle, en optimal rotanın seçimi, belirlenen kriterlerin gerçeğe yakın değerleriyle ifadelerle hazırlanmış ve gösterilmiştir. Rota seçiminde buz durumununa bağlı sekiz adet kriter belirlenmiştir. Bunlar, rota boyunca ortalama rota genişliği, rota uzunluğu, rotanın maksimum olduğu genişlik, rotanın minimum olduğu genişlik, buz konsantrasyonu, keskin manevra alanlarının sayısı ve rota boyunca geminin sığınabileceği slot sayısıdır. Bu kriterler hakkında yorum yapabilmek için bu kriterlere bağlı riskleri göz önünde bulundurmak gerekmektedir. Dolayısıyla buz durumuna bağlı riskler ve bu risklerle ilgili çatma ve oturmaya neden olabilecek kök sebepler, her bir rota seçim kriteri için tespit edilmiştir. Rota seçiminde sadece buz durumuna bağlı kriterler belirlendiği için diğer riskler sabit kabul edilmiştir. Örneğin; kötü hava şartları, akıntı rüzgar vs. tüm rotalar için sabittir. Bu çalışmanın çıktısı olarak; buzlu bölgelerde gemi seyrine ili¸skin fırsatların maksimize edilmesi, risk ve zorlukların da minimize edilmesi amacıyla denizcilere, denizcilik organizasyonlarına ve diğer ilgililere alacağı kararlarda bir rehber sunması amaçlanmıştır. Diğer taraftan, tezde verilen metotlar, modeller ve fikirlerin geliştirilmesi için gelecekte araştırmacılara fırsatlar sunmaktadır.