21
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Raylı sistemlerde kablosuz haberleşme
Avrupa Demiryolu Trafik Kontrol Sistemi (ERTMS) ilk tren komut-kontrol ve tren-yer haberleşmesini tanımlayan uluslararası haberleşme standardıdır. ERTMS' nin iki temel birimi vardır. Birincisi Avrupa Tren Kontrol Sistemi (ETCS)' dir. İkincisi ise GSM-R (Global System for Mabile Communication for Railway)'dır ve ERTMS' nin seviye 2 ve seviye 3' teki haberleşme arayüzüdür. Avrupa ülkeleri 1980'lerin sonlarında özellikle yüksek hızlı tren taşımacılığında ülkeler arası geçişlerde veya ülke içindeki farklı hatlardaki geçişlerde haberleşme birimleri arasında ortak çalışabilirliğin olmaması nedeniyle yaşanan problemlerin önüne geçmek için standart geliştirme ihtiyacını duymuşlardır. Bu standardın iki önemli servisi vardır. • Raylı sistemlerin haberleşme uygulamaları için farklı servisleri için öncelikli kanal yönetimi yapmak • Sesli arama özelliğinde dinamik adresleme ve grup aramaları yapmak Zamanla artan verim ihtiyacı GSM-R' ın sağladığı temel iki serviste kapasite problemlerini birlikte getirmiştir. Bundan dolayı alternatif çözümler geliştirilme ihtiyacı doğmuştur. Tezin konusu özellikle GSM-R' ın veri bağlantısı servisine yardımcı servis veya alternatif sunabilmektir. Bunun için temel olarak makas durum verilerinin hattan alınıp araç üstündeki mantık birimine taşınması ele alınmıştır. Yapılan prototip çalışmasında hattaki makasın durum bilgisini RS232 ile röle üzerinden okuyan ve bu okuduğu bilgiyi UHF veya internet bağlantısı üzerinden araç üstündeki mantık bloğuna aktaran terminal uygulaması geliştirilmiştir. Araç üstü için bütün sistemlerin ortak yerden haberleşmesine olanak sağlayan, gerekirse farklı yazılım dilleri arasında haberleşmeyi destekleyen ve makas durum bilgilerini alıp bir veri deposuna kayıt eden web servis yazılmıştır. Ayrıca gelen verilere göre makasın sapanda mı normalde mi olduğunu, hangi anda durumunun değiştiğini ve durum değişikliği bilgisinin ne zaman mantık birimine ulaştığını gösteren indikasyon yazılımı da geliştirilmiştir. Tezin konusu makasın durum bilgisinin üretilmesi değil bu bilginin üretildikten sonra güvenli bir şekilde mantık birimine taşınması ve verinin taşınma şekline farklı alternatifler sunularak sonuçta sistemlerin performansları veri aktarım hızı, destekledikleri mesafe açısından incelemektir. Makasta oluşan durum bilgilerinin makas bölgesinden araç üstüne aktarılması için aşağıdaki yollar ile denenmiş ve incelenmiştir. • 802.11p ile doğrudan radyo yayını modunda haberleşme • UHF radyo ile Master /Slave modunda haberleşme • Modem üzerinden yakın alanda WiFi (IEEE 802.11b/g/n 2.4GHz) ve Ethernet üzerinden haberleşme • Uzak alan LTE veri hattı ile modem üzerinden gelen veriyi yakın alanda WiFi (IEEE 802.11b/g/n 2.4GHz) ve Ethernet ile haberleşme • Uzak alan fiber veri hattı ile modem üzerinden gelen veriyi yakın alanda WiFi (IEEE 802.11b/g/n 2.4GHz) ve Ethernet ile haberleşme
Raylı sistem elektrifikasyonu katener sistemlerinde pandül verilerinin yapay sinir ağları ile tasarlanması
Bu tez çalışmasında, raylı sistemlerde pandül boyları verisinin yapay sinir ağları ile elde edilmesi ele alınmıştır. Demiryolu taşıma sistemlerinde elektrikli işletmeciliğinde elektrifikasyon sistemlerinin önemi çok büyüktür. Elektrik enerjisi ile çalışan tren setlerinde pantografın temas ederek enerji aldığı seyir telleri, sürekli temas telleri olduklarından ray üstünden yüksekliklerinin her noktada aynı olması sağlanmalıdır. Seyir tellerini belirlenen yükseklikte sabit tutabilmek için seyir telinin üzerinde aynı hizada giden bir taşıyıcı portör teli tesis edilir ve pandül adı verilen ara bağlantı elemanlarıyla seyir teli portör teline asılır. Pandüllerin; taşıyıcı telin sehimi, seyir telinin sehimi, tellerin gerginliği vb. değişkenlere göre konumlarının ve boylarının titizlikle belirlenmesi gerekmektedir. Literatürde, pandül verilerinin hesaplanması, modellenmesi ve simülasyonlara dahil edilmesi, diferansiyel denklemler, doğrusal olmayan denklem sistemlerinin çözümü, sonlu elemanlar yöntemi vb. hesaplamalar içerebilmektedir. Pandül hesapları önceleri manuel belirlenirken, günümüzde bazı firmaların geliştirdiği pahalı bazı yazılımlar ile hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada özgün bir yaklaşım olarak, pandül verilerinin elde edilebilmesi için daha önceki projelerde kullanılan pandül verileri aracılığıyla Matlab® yazılımı ile yapay sinir ağları eğitilmiştir. Böylelikle, test verileri ile yapılan incelemede pandül boylarının otomatik olarak yüksek bir doğruluk seviyesinde hesaplanabildiği gözlenmiştir.
Kent içi raylı ulaşımda yol kullanım hakkı kavramı ve eskişehir batıkent tramvay hattı duraklarının hizmet performansının çok kriterli karar verme yaklaşımı ile değerlendirilmesi
Yirminci yüzyıl gerek sanayi devriminin gerekse buna bağlı teknolojik gelişmelerin insan hayatını etkilediği zamanlardır. Bu etkileşim ile insanların ihtiyaçları, çalışma şekilleri ve bunlara bağlı olarak yaşam alanları şekillenmiştir. Bu değişim elbette kentleri de etkilemiş ve nüfus yoğunluğunun artmasına ve ulaşım problemlerinin doğmasına sebebiyet vermiştir. Kentler daha karmaşık hale gelmiş ve alan sıkıntısından ve artış gösteren ulaşım hareketi isteğinden dolayı çeşitli ulaştırma modlarının gelişmesinin önü açılmıştır. Raylı sistemler kentlerde verimli kullanımı ile ön plana çıkan bir ulaştırma modu olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmamızda bir sistemden elde edilebilecek verimi, raylı sistem taşıtlarının hareketini etkileyen ve 3 temel tipe (tip A, tip B ve tip C) sahip olan yol kullanım hakkı terimi ve çeşitleri açıklanmış; C ile B tipi yol kullanım hakkının iyileştirmesinde kullanılabilecek uygulamalar incelenmiştir. Sonrasında, bir tramvay hattındaki durakların hizmet performansının incelenmesinde kullanılabilecek, durağın potansiyel yolcu sayısı (hizmet alanı), planlı çizelgeye uyum (güvenilirlik), tramvay durağa ulaşana kadar yolcunun duraktaki rahatlık düzeyi (konfor) ve durağa erişim kolaylığı (güvenlik) ölçütlerini içeren AHP-TOPSIS ve uzman görüşleri kullanılarak uygulanan bir metodoloji önerisinde bulunulmuştur. Önerilen metodolojinin Batıkent hattında uygulaması ile kullanımına örnek verilmiştir.
Demiryolu araçlarında enerji verimliliğini arttırmak için optimum yalıtım kalınlığının nümerik olarak incelenmesi
Ulaşımda enerji verimliliği, son yıllarda ortaya çıkan ve büyüyerek devam eden enerji krizi nedeniyle üzerinde çalışılması gereken bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Ayrıca işletme sırasında kullanılan fosil yakıtlardan kaynaklanan ve çevreye olumsuz etkileri olan CO2 salınımının düşürülebilmesi için enerji tüketimini azaltabilecek sistemler geliştirilmektedir. Önemi ve kullanımı her geçen gün artan demiryolu yolcu taşımacılığında gelişen teknoloji ile birlikte yolcuların konfor şartları sürekli iyileştirilmektedir. Konfor şartlarını sağlayan iklimlendirme sistemleri için kullanılan enerji, trenin tüketilen toplam enerji miktarının yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır. Bu çalışmada yolcu taşımacılığında kullanılan vagonların ısı kaybını azaltabilmek için kullanılan yalıtım malzemesinin kalınlığı ve çeşidinin trenin enerji tüketimine olan etkisi araştırılmıştır. Tren zarfının incelenebilmesi için yapı bölümlere ayrılarak modellenmiştir. Belirlenen bölümler farklı yalıtım malzemesi kalınlıklarında oluşturulmuştur. Yalıtım malzemesi çeşitleri tanımlanarak parametrik bir analiz yapılmıştır. Tren zarfının enerji tüketimine etkisini görebilmek için analizler yaz ve kış koşullarında farklı sıcaklıklarda değerlendirilmiştir. Analizler için ticari bir yazılım olan ANSYS kullanılmıştır. Çalışmada elde edilen veriler karşılaştırma yapılabilecek şekilde hazırlanmıştır. Malzemenin ısı iletim katsayısının azalmasının ve kalınlığının artması ile enerji tüketiminin azalması arasındaki ilişki, yapılan hesaplamalar ile birlikte sunulmuştur.
Vagon bakım verilerinin arıza tipi, vagon tipi ve bakım atölyesine bağlı istatistiksel analizi
Günümüzde demiryolu ile yük taşımacılığı, küresel demiryolu taşımacılığı faaliyetinin yaklaşık dörtte birini oluşturmaktadır. Yolcu ve yüklerin demiryolu taşımacılığına kaymasını sağlamak için raylı sistemlerden elde edilecek gelirleri arttırmaya ve maliyetleri azaltmaya yönelik politikalar geliştirilmelidir. Demiryolu maliyetlerinin en önemli kalemlerinden biri bakım maliyetleridir. Bakım maliyetlerinde iyileştirmelerin yapılması verimli ve etkili bakım aktivitelerinin belirlenmesi ile sağlanmaktadır. Çalışmada 2019 ve 2022 yılları arasında bakım tarihleri, bakım süreleri, vagon tipleri ve arıza tanımlarının olduğu bilgilerin bulunduğu veriler kullanılarak birçok yönden analizler yapılmıştır. Yapılan veri analizlerindeki ana nokta demiryolu sektöründe bulunan sınırlı istihdam nedeniyle verimli ve etkili bir bakım politikası ve planı için önemli noktaların öne çıkartılmasıdır. Verilerin istatistiksel analizi ile ilk olarak tamire en çok vagon tutan atölyeler ve tamire tutulma nedenleri belirlenmiştir. Bu tamire tutulma nedenleri yani arıza nedenleri incelenmiştir. Bu arıza nedenlerinin vagon detayları incelenmiştir. Sonrasında en çok hangi vagonların tamire gönderildiği analiz edilmiştir. Her vagon tipi için arızalar incelenerek detayları incelenmiştir. Son olarak tamire tutan ilk beş bakım lokasyonu vagon tipi ve tamire tutma nedenlerine göre analiz edilmiştir. Çalışmada genelden özele giderek bakım faaliyetleri için analizler çıkartılıp, sonuç kısmında tavsiyeler verilmiştir.
Raylı sistemlerde sinyalizasyon ve fonksiyonel güvenlik simülasyonu ve tasarımı
Raylı sistemlerde günümüzde otonomlaşma artarken, hata durumlarında sistemin kendi güvenliğini sağlayarak olumsuz durumu ortadan kaldırmasını sağlayacak fonksiyonel güvenlik tasarımlarının oluşturulması, güvenlik için oldukça önemlidir. Bu çalışmada, raylı sistem sinyalizasyonunda fonksiyonel güvenlik kapsamında, bir engel önünde durmak üzere fren yapan trenler için bir hata durumunda kaza yapma simülasyonları oluşturulmuştur. Avrupa Demiryolları Ajansının dokümanı yardımıyla Metro ve Yüksek Hızlı Tren için fren eğrileri üretilmiştir. Daha sonra, UNISIG konsorsiyumun belirlediği emniyet analizi dokümanından, frenleme öncesi ve sonrasında meydana gelebilecek çeşitli hatalar seçilerek ve hata durumlarında acil fren önerileri eklenerek örnek bir hata ağacı analizi oluşturulmuştur. Ardından, Matlab ortamında programlar yazılarak, simülasyonlar oluşturulmuştur. Hataların rassal olarak meydana geldiği Monte Carlo Simülasyonları ile kaza oranları belirlenmiş, acil frenlerin devreye girme sürelerinin kaza olasılığı üzerine etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar çeşitli açılardan değerlendirilmiş ve tartışılmıştır. Sonuç olarak, kazaların sıfırlanabilmesi için, ileri düzey teknolojiye dayanan fonksiyonel güvenlik sistemlerinin gerekliliğine vurgu yapılmış ve yeni önerilerde bulunulmuştur.
Kent içi raylı ulaşım istasyonlarının yapısal ve mimari tasarım kriterleri, iyileştirme ve uygulama örnekleri
Kent içi raylı ulaşım sistemlerinde istasyonlar kamusal niteliğe sahip mekanlar olarak değerlendirilmektedir. Yolcu taleplerine hizmet edecek ve yolcuların ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde düzenlenmesi gereken istasyonların, istasyona bağlı mekanların ve çevresel unsurların daha kullanışlı ve göze hitap edecek hale getirilmesi, yolcuların istasyonlara ulaşılabilirliğinin kolaylaştırılması gibi çalışmalar istasyonları tercih ve odak noktası konumuna getirmek amacıyla yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, kent içi raylı ulaşım sistem istasyonlarının çevre planlamasına, istasyonların mekân organizasyonuna, istasyon tasarımında kullanıcıyı etkileyecek ögelere, istasyon konumlandırılmasına yönelik yer seçimini etkileyen parametrelere, engelli yolcular için gerekli tasarımlara ve istasyonların kapasitelerine ilişkin başlıklar ile kent içi raylı ulaşım istasyonlarının yapısal ve mimari tasarım kriterleri incelenmiştir. Ayrıca metro istasyonlarının kapasitelerinin hesaplanmasına yönelik kullanılan ölçütler sıralanmış ve kapasite hesabının temel akış süreci aktarılmıştır. Kent içi raylı ulaşım istasyonlarında kullanıcıyı rahatlatacak ve yolcu trafiğine katkıda bulunacak mevcut standartlar kapsamında tasarım kriterleri incelenerek kent içi raylı ulaşım istasyonları üzerinde yapılabilecek iyileştirme ve öneriler geliştirilmesini sağlamak tez çalışmasındaki amaçlardan biridir. Bu sayede kent içerisinde yaşanan ulaşım sorunlarını çözerek toplu ulaşımda en uygun sistemin seçilmesi hedeflenmiştir.
Yüksek hızlı tren işletmeciliği esnasında yapılan bildirimlerin emniyet açısından incelenmesi
Demiryollarında meydana gelen kaza öncüsü niteliği taşıyan hatalar, arızalar, ramak kala olaylar, kaza incelemeleri, kaza raporları büyük maddi hasarlı ve ölümlü kazaların verilerinin tutulması ve gelecekte bu tarz olayların yaşanmasını önlemek için emniyet yönetim sistemine girdi sağlaması ve çalışanların emniyet kültürü bilinci içerisinde hareket etmeleri oldukça önemlidir. Emniyetin sürekliliğinin sağlanması ve kazaların önlenmesi için seneler içerisinde kaza nedensellik modelleri ve metotları oluşturularak, kaza verilerinin tutulması ile kazaların önüne geçilmesi için kaza piramidi, domino teorisi, İsviçre peyniri modeli, papyon modeli gibi yaklaşımlar geliştirilmiştir. Çalışmada 2009-2020 yılları arasında yüksek hızlı tren işletmeciliği esnasında yapılan bildirimlerin veri analizi yapılarak, bildirimler sistemler bazında sınıflandırılmıştır. Bildirimlerin sistemler bazında yıllara göre dağılımı kapsamında milyon.tren km başına frekans analizleri yapılmıştır. Sonrasında bildirimler kaza inceleme ve raporlama yönergeleri kapsamında kaza ve kaza öncüleri olarak hasar durumunu da içerecek şekilde sınıflandırılmıştır. Kaza ve kaza öncüllerinin hasar bilgileri ile yıllara dağılımlarının frekans analizi yapılmıştır. Son olarak veriler kullanılarak Heinrich kaza piramidine göre bir uyarlama ve karşılaştırma yapılmıştır.
Hafif raylı taşıma aracı için veriye dayalı güneş ve hidrojen destekli enerji sistemi tasarımı
Ulaşım sektörünün büyük ölçüde fosil yakıtlara bağımlılığı, dünya genelinde enerji tüketimi ve karbon gazı emisyon oranlarında artışa neden olmaktadır. Fosil yakıtların kullanılması ile iklim değişikliği, hava kirliliği ve ekonomik sorunlar gibi ciddi konular enerji konusunda zorluklara yol açmaktadır. Bu çalışma, raylı sistemler sektörüne alternatif enerji kaynağı olarak hidrojen yakıt hücreleri ve güneş enerjisinin entegrasyonunu ve Türkiye'de hali hazırda kullanılan bir hafif raylı taşıma aracı olan tramvayda kullanımını incelemektedir. Elde edilen hidrojen enerjisi, farklı yapılardaki hidrojen tanklarında depolanabilmekte ve ihtiyaca göre bir yakıt hücresi sistemi aracılığıyla elektrik enerjisine çevrilerek yük talebinin karşılanmasında rol oynamaktadır. Buna ek olarak, temiz ve çevresel bir enerji kaynağı olan güneş enerjisi, fotovoltaik teknolojilerle elde edilerek kullanılmaktadır. Tüm bunları gerçekleştirebilmek adına Proton Değişim Membranlı Yakıt Hücresi verileri, tramvayın kullanıldığı bölgeye ait güneş ışınım ve sıcaklık verileri ve tramvayın enerji tüketim verileri kullanılarak Matlab Simulinkte bir model oluşturulmuştur. Bu modelleme üzerinden yapılan simülasyonlar sonucunda tramvayın enerji tüketim ihtiyacının en az %8 ve en fazla %36 olarak karşılanabildiği bulunmuştur.
Raylı sistem işletmelerinde finansal analiz: Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları Taşımacılık Anonim Şirketi uygulaması
Finansal analiz, bir şirketin finansal durumu ve performansını, özellikle kârlılığını ve operasyonel verimliliğini ölçmek için kullanılan temel bir araçtır. Bu çalışmada Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları Taşımacılık Anonim Şirketi özelinde raylı sistem işletmelerinde finansal analizin uygulanabilirliği incelenmiştir. Çalışmanın amacı, demir yolu taşımacılığı sektöründe finansal analizin öneminin doğrulanması ve şirketin finansal durumu ve performansının değerlendirilmesidir. Çalışmada şirketin bilanço ve gelir tablosu gibi temel finansal tabloları analiz edilerek likidite, borçluluk ve kârlılık gibi finansal sağlığına ilişkin bilgiler ortaya koyulmuştur. Ayrıca oran analizi gibi yöntemler üzerinden finansal performansı geçmiş yıllarla karşılaştırılmış ve gelecekteki potansiyel performansa ilişkin çıkarımlar yapılabilmesi sağlanmıştır. Çalışmanın sonuçları, şirketin finansal sağlığının genel olarak güçlü olduğunu ancak bazı iyileştirmeler yapılabileceğini göstermiştir. Şirkete operasyonel verimliliğin artırılmasına yönelik çabalara girişilmesi ve daha etkin bir maliyet kontrolünün yapılması önerilebilir. Sonuçlar, finansal analizin şirketin stratejik planlama süreçlerinde önemli bir rol oynayabileceğine işaret etmektedir. Sonuç olarak, bu çalışmada, örnek şirket üzerinden raylı sistem işletmelerinde finansal analizin önemi ve uygulanabilirliği ortaya koyulmuştur. Finansal analiz, raylı sistem işletmelerinin finansal durumlarını anlamalarına, stratejik kararlar almalarına ve uzun vadeli sürdürülebilirliklerini sağlamalarına yardımcı olan bir araç olarak kullanılabilir.
Ekişehir Hasanbey Lojistik Merkezi emniyet kritik personel için görev planlama sistemi geliştirilmesi
Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları Taşımacılık Anonim Şirketi (TCDD Taşımacılık A.Ş.) çeşitli iş süreçlerini daha etkin yönetmek ve operasyonel verimliliği artırmak amacıyla Kurumsal Kaynak Yönetimi (KKY) sistemini kullanmaktadır. KKY sistemi hemen hemen tüm süreçlere entegre edilmiş olmasına rağmen trenlerde görev alacak personelin planlanması halen bu işlerde görevlendirilen çalışanlar tarafından geleneksel şekilde yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Eskişehir Hasanbey Lojistik Merkezi'nin sorumluluk bölgesindeki trenlerde, "emniyet kritik görevleri yerine getiren tren makinistlerinin çalışma saatlerinin, Microsoft Office Access SQL programlama dilinde işlenmesi ve böylece söz konusu personelin görev planlamasının yapılması" amaçlanmıştır. Planlama ile personelden optimum verimlilik sağlanması, eşit süreli çalışma saatlerine ulaşması hedeflenmektedir. Geleneksel yöntemlerle kesin kontrol etmenin zaman aldığı ve zorluklarının bulunduğu; hat yetkisi, lokomotif yetkisi, sağlık, psikoteknik yeterlilikleri gibi bileşenlerin de sistem tarafından kontrol altına alınabilmesi hedeflenmektedir.
Raylı sistem projelerinde fizibilite raporlarının değerlendirilmesi
Ulaştırma projeleri, ülkelerin ekonomik, sosyal ve politik yapılarına doğrudan etki eden yapılardır. Bir ülkenin gelişmişliğinin bir göstergesi olan güçlü ulaşım ağı, farklı ulaştırma sistemlerinin birbirleriyle entegre bir şekilde çalışmasını gerektirir. Bu entegrasyon, ulaştırma ağı içerisinde ki en ufak birimden genele doğru dengeli bir biçimde yayılmalıdır. Raylı sistemler de bu ağ içerisinde oldukça önemli bir yer tutmaktadır. Çevreye duyarlı, hızlı, güvenilir, kaza riski düşük raylı sistem projeleri, her zaman olduğu gibi günümüzde de oldukça rağbet gören ulaştırma projeleridir. Hızlı gelişen teknolojiye gösterdiği duyarlılık ile ileride de aynı ilgiyi göreceği bir gerçektir. Şehirlerarası yük ve yolcu taşımacılığındaki yüksek performansı ve şehir içi taşımacılığında, konfor ile birlikte yolculuk sürelerini kısaltarak ekonomiye yaptığı katkı göz önüne alındığında ulaştırma yatırımları arasında öne çıkması şaşırtıcı değildir. Yatırım maliyetleri, diğer ulaştırma projelerine oranla yüksek gibi görünen raylı sistem projeleri, iyi bir planlama, bölgesel şartları ve talebi iyi analiz etmek suretiyle ülke ekonomisine büyük katkılarda bulunabilir. İşte bu noktada devreye giren fizibilite raporları, doğru yatırımı yapmak adına en iyi yol göstericidir. Planlanmakta olan bir raylı sistem projesi için karar verici kurum ve eğer varsa bu yatırıma ödenek sağlayacak organizasyon ve bankalar için fizibilite raporları olmazsa olmaz çalışmalardır. Bu tez, raylı sistem projeleri için hazırlanan fizibilite raporlarının kritik noktalarını anlamak için hazırlanmış bir çalışmadır. Bu tez kapsamında raylı sistem projeleri için hazırlanacak olan fizibilite raporlarının bir proje için önemine değinilmiş, çeşitli kaynaklar incelenerek hangi kısımlardan oluşması gerektiği, hangi verilerin, hangi matematiksel yöntemlerle yorumlanması gerektiğine dair bir araştırma yapılmıştır. Bu konuyla ilgili yazılmış kitaplar haricinde, projelere kaynak sağlayan organizasyon ve bankaların hazırladıkları fizibilite raporu hazırlama rehberleri incelenmiş olup ekonomik ve mali fizibiliteler için hangi parametrelerin önemli olduğunu belirlemeye ve bu parametrelerin fizibilite raporları içerisinde nasıl sağlıklı bir şekilde kullanılabileceği araştırılmıştır. Daha sonra bu bilgiler ışığında, Türkiye'de daha önce çeşitli raylı sistem projeleri üzerine yapılmış olan fizibilite raporlarından bazıları toplanıp, incelenmiş, içerdikleri veriler birbirleriyle kıyaslanmış ve bu kıyas sonucu hangi parametrelerin sonuca daha çok etkisi olduğu incelenmiştir
İyileştirilen ve yeni yapılan yüksek hızlı demiryollarının karşılaştırılması
20. yüzyılın sonları ve 21.yüzyılda dünyadaki gelişmeler; teknolojinin ilerlemesi, insanların seyahat imkanlarının artması, ülkeler arası ticaret hacminin büyümesi, dünyada üretimin belirli bölgelerde yoğunlaşması gibi nedenler ulaşımın insanlar için daha önemli hale gelmesine neden olmuştur. Dünyada taşınan ticari malların ve yolcu sayısının artması, taşıma kapasitesi yüksek olan demiryollarına ülkelerin tekrar yatırım yapmalarını teşvik etmiştir. Yüksek hız teknolojisinin gelişmesiyle birlikte demiryollarının diğer ulaştırma türlerine göre avantajları ortaya çıkmıştır. İlk modern yüksek hızlı demiryolu 1964 yılında Japonya tarafından işletime açılmıştır. Japonya'da yüksek hızlı demiryolu yatırımlarının başarılı olmasından sonra Avrupa ülkelerinden Fransa 1981 yılında işletilmeye açtığı Paris Lyon hattıyla dünyada yüksek hızlı demiryolu yapan ikinci ülke olmuştur. Fransa ve Japonya'daki başarılı örneklerden sonra Almanya, İtalya, İspanya, Belçika, İngiltere, Güney Kore, Tayvan, Çin, Hollanda ve Türkiye yüksek hızlı demiryolu işletimine başlayan diğer ülkeler olmuşlardır. 20.yüzyıldaki demiryollarının ulusal düzeyde kalması fikri terk edilmiş ve özellikle Avrupa ülkeleri demiryolu ağlarını birleştirerek kıta boyunca kesintisiz hatlar oluşturmuşlardır. Günümüzde dünyada yaklaşık 42,000 km'lik yüksek hızlı demiryolu hattı vardır. Bu hatların yaklaşık 27,000 km'si Çin'dedir. 2008'de yüksek hızlı demiryolu işletmeye başlayan Çin yaptığı yatırımlarla 2008 yılında dünyada bulunan yüksek hızlı demiryolu hatlarından daha fazla hat yapmayı başarmıştır. Yüksek nüfus, geniş yüzölçümü ve üretilen ticari malların fazla olmasıyla birlikte oluşan ulaştırma problemlerine Çin yüksek hızlı demiryolları yaparak çözüm bulmuştur. Çin'den sonra en çok yüksek hızlı demiryoluna sahip ülke 3,041 km'lik hatla Japonya üçüncü ülke ise 2,938 km'lik hatla İspanya'dır. Ülkemizde 1950-2000 yılları arasında demiryolu yatırımlarının olmaması ve karayolu ağırlıklı ulaşım tercihleri nedeniyle demiryolları altyapı ve hız olarak yetersiz kalmıştır. Türkiye'nin Avrupa Birliği'ne girme isteği ve Avrupa ulaştırma politikaları sonucu Asya ve Avrupa ülkeleri arasında geçiş bölgesinde yer alan ülkemiz tarihi İpek yolunun demiryollarıyla yeniden inşa edilmesi projesinin bir parçası haline gelmiştir. Avrupa Birliği'nin aday ülkelerle yürüttüğü uyum çalışmalarının içeriğinde Avrupa ulaşım ağı olan Ten-t'e, aday ülkelerin ulaştırma sistemlerinin entegre edilme çalışmaları yer almaktadır. Bu doğrultuda hazırlanan TINA raporunda, Türkiye'de Edirne'den Kars'a Avrupayla Asyayı bağlayacak yüksek hızlı hatlar ve bu hatları İzmir, Mersin gibi liman şehirlerine bağlayacak ara hatlar oluşturarak modern bir demiryolu ağı oluşturulması planlanmıştır. Türkiye, İstanbul-Ankara yüksek hızlı demiryolu hattını açarak Avrupa ile Asya'yı bağlayacak güzergah üzerinde ilk hattını açmıştır. Ankara-Sivas, İzmir-Ankara hatları gibi stratejik bölgeleri birbirlerinebağlayan hatlar planlama aşamasındayken yaklaşık 12,000 mevcut konvansiyonel hatların modernleştirilme çalışmaları da yapılmaktadır. Yüksek hızlı demiryolları, 250 km/sa ve üzeri hızlara uygun yeni yapılan hatlar ve 200 km/sa ve üzeri hızlara uygun iyileştirilme yapılan mevcut hatlar olarak tanımlanmıştır. Yüksek hızlı demiryolu inşası büyük yatırımlar gerektiren uzun ömürlü projeler olduğu için yapım şekli önem kazanmaktadır. Bu tez kapsamında iyileştirilen ve yeni yapılan yüksek hızlı demiryollarının bu iki uygulama şekli için standartlarda tanımlanan geometrik özelliklerin ve örnek çalışmalar üzerinden bu iki uygulama şeklinin karşılaştırılması yapılmıştır.
İyileştirilen ve yeni yapılan yüksek hızlı demiryollarının karşılaştırılması
20. yüzyılın sonları ve 21.yüzyılda dünyadaki gelişmeler; teknolojinin ilerlemesi, insanların seyahat imkanlarının artması, ülkeler arası ticaret hacminin büyümesi, dünyada üretimin belirli bölgelerde yoğunlaşması gibi nedenler ulaşımın insanlar için daha önemli hale gelmesine neden olmuştur. Dünyada taşınan ticari malların ve yolcu sayısının artması, taşıma kapasitesi yüksek olan demiryollarına ülkelerin tekrar yatırım yapmalarını teşvik etmiştir. Yüksek hız teknolojisinin gelişmesiyle birlikte demiryollarının diğer ulaştırma türlerine göre avantajları ortaya çıkmıştır. İlk modern yüksek hızlı demiryolu 1964 yılında Japonya tarafından işletime açılmıştır. Japonya'da yüksek hızlı demiryolu yatırımlarının başarılı olmasından sonra Avrupa ülkelerinden Fransa 1981 yılında işletilmeye açtığı Paris Lyon hattıyla dünyada yüksek hızlı demiryolu yapan ikinci ülke olmuştur. Fransa ve Japonya'daki başarılı örneklerden sonra Almanya, İtalya, İspanya, Belçika, İngiltere, Güney Kore, Tayvan, Çin, Hollanda ve Türkiye yüksek hızlı demiryolu işletimine başlayan diğer ülkeler olmuşlardır. 20.yüzyıldaki demiryollarının ulusal düzeyde kalması fikri terk edilmiş ve özellikle Avrupa ülkeleri demiryolu ağlarını birleştirerek kıta boyunca kesintisiz hatlar oluşturmuşlardır. Günümüzde dünyada yaklaşık 42,000 km'lik yüksek hızlı demiryolu hattı vardır. Bu hatların yaklaşık 27,000 km'si Çin'dedir. 2008'de yüksek hızlı demiryolu işletmeye başlayan Çin yaptığı yatırımlarla 2008 yılında dünyada bulunan yüksek hızlı demiryolu hatlarından daha fazla hat yapmayı başarmıştır. Yüksek nüfus, geniş yüzölçümü ve üretilen ticari malların fazla olmasıyla birlikte oluşan ulaştırma problemlerine Çin yüksek hızlı demiryolları yaparak çözüm bulmuştur. Çin'den sonra en çok yüksek hızlı demiryoluna sahip ülke 3,041 km'lik hatla Japonya üçüncü ülke ise 2,938 km'lik hatla İspanya'dır. Ülkemizde 1950-2000 yılları arasında demiryolu yatırımlarının olmaması ve karayolu ağırlıklı ulaşım tercihleri nedeniyle demiryolları altyapı ve hız olarak yetersiz kalmıştır. Türkiye'nin Avrupa Birliği'ne girme isteği ve Avrupa ulaştırma politikaları sonucu Asya ve Avrupa ülkeleri arasında geçiş bölgesinde yer alan ülkemiz tarihi İpek yolunun demiryollarıyla yeniden inşa edilmesi projesinin bir parçası haline gelmiştir. Avrupa Birliği'nin aday ülkelerle yürüttüğü uyum çalışmalarının içeriğinde Avrupa ulaşım ağı olan Ten-t'e, aday ülkelerin ulaştırma sistemlerinin entegre edilme çalışmaları yer almaktadır. Bu doğrultuda hazırlanan TINA raporunda, Türkiye'de Edirne'den Kars'a Avrupayla Asyayı bağlayacak yüksek hızlı hatlar ve bu hatları İzmir, Mersin gibi liman şehirlerine bağlayacak ara hatlar oluşturarak modern bir demiryolu ağı oluşturulması planlanmıştır. Türkiye, İstanbul-Ankara yüksek hızlı demiryolu hattını açarak Avrupa ile Asya'yı bağlayacak güzergah üzerinde ilk hattını açmıştır. Ankara-Sivas, İzmir-Ankara hatları gibi stratejik bölgeleri birbirlerinebağlayan hatlar planlama aşamasındayken yaklaşık 12,000 mevcut konvansiyonel hatların modernleştirilme çalışmaları da yapılmaktadır. Yüksek hızlı demiryolları, 250 km/sa ve üzeri hızlara uygun yeni yapılan hatlar ve 200 km/sa ve üzeri hızlara uygun iyileştirilme yapılan mevcut hatlar olarak tanımlanmıştır. Yüksek hızlı demiryolu inşası büyük yatırımlar gerektiren uzun ömürlü projeler olduğu için yapım şekli önem kazanmaktadır. Bu tez kapsamında iyileştirilen ve yeni yapılan yüksek hızlı demiryollarının bu iki uygulama şekli için standartlarda tanımlanan geometrik özelliklerin ve örnek çalışmalar üzerinden bu iki uygulama şeklinin karşılaştırılması yapılmıştır.
Raylı sistem araçlarında cer motorlarının modellenmesi ve bulanık kontrolü
Demiryolu sistemleri geçmişten günümüze toplum yaşamına hep etki etmiştir ve bu etkisi de hiç şüphe yok ki, çok uzunca bir süre de devam edecektir. 1900'lerin başında demiryolu daha çok yük taşımacılığında kullanılsa da, artan nüfus ile beraber, yolcu taşımacılığı alanında da büyük yatırımlar yapılmaya başlanmıştır. Gelişen teknoloji ile beraber raylı sistemler uygulandığı alanlar ve kullanım amacına göre değişiklik göstermeye başlamıştır. Örnek vermek gerekirse, şehirler arası yolcu taşımayı hedefleyen sistemler, taşıma kapasitesinden ziyade taşıma hızına odaklanmış ve hem tren sistemlerini hem de altyapı sistemlerini buna göre tasarlamışlardır. Şehir içi taşımacılığında ise orta mesafeli ulaşım için metro veya hafif raylı sistmeler kurulup orta hızda, daha yüksek kapasiteye çıkması hedeflenmiştir. Bu sistem kalabalık kentleşmelerin olduğu bölgelerde fazlasıyla tercih edilmeye devam etmektedir. Şehir içi düşük hız yüksek kapasitede ulaşım için tramvay sistemleri tercih edilmeye başlanmıştır. Teknolojik anlamdaki yatırımların gelişmesi bu sistemlere, bu sistemler de toplum hayatına etki etmeye devam etmektedir. Özellikle başlarda buhar, sonrasında dizel yakıtlar ile çalışan demiryolu araçlarına 20. yüzyılın başlarında elektik motorları entegre edilmeye başlanmıştır. Bunu takip eden zamanlarda, elektrik motorlarından daha yüksek verim alınması amacı ile yeni hız ve akım kontrol yöntemleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada daha çok hafif raylı taşımacılık için kullanılan motor çeşidi incelenmiştir. Cer motorunun hem elektrik hem mekanik transfer fonksiyonları göz önüne alınarak doğrusal modeli oluşturulmuş, elektrik transfer fonksiyonu sonucunda oluşan çıktı ile mekanik transfer fonksiyonunun beslenmesi sağlanmıştır. Hız kontrolü ve akım kontrolü olarak iki ayrı döngüde kontrol edilen motorda akım kontrolü çıkışı doğrusal model içerisine entegre edilmiş olan vektor kontrolünü beslemektedir. Vektör kontrol metodu ile manyetik akı sabit tutularak sadece tork referansı değiştirilerek, tork kontrolü elde edilmiştir. Motordan alınan anlık tork bilgisi ile karşılaştırma yapan bu döngü, motora ulaştırılması gereken tork değerini otomatik olarak hesaplamaktadır. Bu döngüde asıl amaçlanan tork ve ivme arasındaki bağlantı sebebi ile motorun ivmesini kontrol etmektir. Vektör kontrol mekanizmasına verilecek olan giriş hız bilgisi olduğundan dolayı ikinci döngüde hız kontrolü amaçlanmıştır. Motorun gerçek zamanlı hız bilgisi ile referans alınan hız değerini karşılaştıran bu mekanizmada, geleneksel Oransal İntegral metodunun aksine Bulanık Mantık teorisi kullanılmıştır. Oransal İntegral sadece tork kontrolü besleyen akım kontrolü için kullanılmıştır. Ayrıca bu döngü içerisinde ivme limitleyicisi de kullanılmıştır. Bütün bu kontrol mekanizmalarının dışında, modelin gerçek raylı sistem araçlarına yakın olması amacı ile aracın hareketini etkileyen çevresel etkenler mekanik yükler olarak Davis formulü yardımı ile simule edilmiş ve buna mevcut hattaki eğim sonucu oluşacak yük de eklenmiştir. Bütün bunların yanında aracın kendi kütlesinden ortaya çıkan eylemsizlik momenti de doğrusal model içerisinde dikkate alınmıştır. Ayrıca motor aksı ile tekerlekler arasında olması gereken dişli kutusu da hesaba katılmıştır.
Raylı sistemlerde tasarım ve test süreçlerinde iyileştirmeler
Raylı sistemler günümüzde önemi giderek artan, yatırım tercihi olarak ülkelerin öncelik verdiği, yolcu ve yük taşımacılığında ekonomik ve hızlı çözümler sunabilen sistemlerdir. Tasarım açısından; açık hat, metro, tramvay ve banliyo gibi farklı çeşitleri bulunmaktadır. Bu farklı sistemlerin kullandığı teknolojiler de farklılık göstermektedir. Şehir içi ve şehirlerarası ulaşımda, ihtiyaca göre çözümler sunan raylı sistemler belirli bir güvenlik seviyesini sağlamakla yükümlüdür. Bu seviye genel olarak teknolojik sistemlerin sunabileceği güvenlik seviyesinin üstünde bulunur, çünkü raylı sistemlerde kazalar çok büyük boyutlarda can ve mal kayıplarına sebebiyet verebilmektedir. Bu güvenlik seviyeleri, çeşitli sistemler ile sağlanmakla beraber en temel sistem olarak adlandırabileceğimiz anklaşman sistemleri mimarinin temelini oluşturur. Bu tezde, bir raylı sistem projesinde anklaşman tasarımında temel alınan unsurlar ile bu unsurların birbiriyle olan ilişkilerinden bahsedilmiş, tasarım ve test süreçlerinde ele alınan kriterlerden yola çıkılarak baz iyileştirilmeler önerilmiştir. Temel mimari içerisinde anklaşmanın görevleri, ana anklaşman ve yardımcı anklaşman gibi anklaşman çeşitleri, haberleşme sistemlerinden bahsedilmiş ve bunların Haberleşmeye Dayalı Tren Kontrolü, Communication Based Train Control ("CBTC") veya Avrupa Demiryolu Trafik Yönetim Sistemleriyle, European Railway Traffic Management System ("ERTMS") entegre olarak çalışma şekillerine değinilmiştir. Ayrıca, raylı sistem projesinde sıkça karşılaşılan bir problem olan planlama aksaklıklarının, alınabilecek teknik önlemlerle test süreçlerini mümkün olduğunca az etkilemesi için bazı iyileştirme önermelerinde bulunulmuştur. Birbirinden farklı amaçları bulunan test süreçlerinde; raylı sistemlerde nelerin hedeflendiği, iyi bir test sürecinin nasıl gerçekleştirilebileceğinden bahsedilmiştir. Bununla ilgili olarak, hattın montajı aşamasında karşılaşılabilecek sorunların test süreçlerinin etkilenmesini en aza indirgeyerek bir zaman optimizasyonunun nasıl sağlanabileceğinden bahsedilmiştir. Montaj aşamasında karşılaşabilecek sorunların yanı sıra işleyen hatlara sahip olan bir projeye, ikinci üçüncü yeni inşa edilmiş hatların işletme sırasında nasıl entegre edilebileceğinin yöntemleri ve iyileştirme yöntemlerinden bahsedilmiştir. Test süreçlerinin iyileştirilmesinde kullanılması için önerilecek bir simülasyon programı, sahada kurulumu yapılmış gerçek anklaşman ile haberleşebilecek gerekli olan manipülasyonlara izin vererek test ve montaj süreçlerinde projede esnekliği sağlayacaktır. Bu simülasyon programının içerik ve amaçlarından genel çalışma yapısından bahsedilerek ayrıca donanımsal simülasyonlara izin verebilen anklaşman kart modülleri önerilmiştir. Bazı senaryolar örneklendirerek bu simülasyonların nasıl efektif olarak kullanılabileceği anlatılmıştır. Ayrıca, veri monitörleme prosedürlerinin test süreçlerine olan etkilerinden ve problem çözmede kullanılabilecek yöntemlerden bahsedilmiştir. Veri monitörleme yöntemlerinin anklaşman haberleşmesini özel olarak gözlemleyebilen bit geçişlerini filtreleme yöntemiyle, test süreçlerinde ortaya çıkan arızaların donanımsal veya yazılımsal kaynaklı olmasının tespit edilmesi kolaylaşmıştır. Böylece amaçlanan iyileştirmeler, hem tasarım hem de test süreçlerinde sağlanarak daha ideal ve sürdürülebilir bir sistem kurulumunun projeyi sekteye uğratmadan tamamlanması amaçlanmıştır.
Mantetik düzeyli trenin Matlab simulinkte dinamik modellemesi ve analizi
Based on the simple dynamic model of the real maglev system in specified vehicle speeds, dynamic responses, and behaviors of the maglev vehicle and the guideway are investigated.
Raylı ulaşım sistemlerinde tahrik amaçlı katı hal transformatörü kullanımı
Demiryolları ve trenler, buharlı makinenin icadından bu yana, yüklerin ve yolcuların çok uzak mesafelere güvenli ve etkili bir biçimde taşınması için her zaman önemli bir taşımacılık sistemi olmuştur. Demiryollarına olan ihtiyaç, şehirler ve ülkeler büyüdükçe arttı ve modern dünyada hem diğer araçlara karşı sağladığı enerji verimliliği hem de sağladığı erişilebilirlik ile cazip bir taşımacılık yöntemi haline geldi. Dünyada giderek artan nüfusun etkili ve hızlı bir biçimde taşınabilmesi demiryollarının ülkeler içerisindeki ağırlıklarının artmasıyla gerçekleşmektedir. Aynı zamanda sahip olduğu düşük karbon iziyle, enerji ve iklim krizi yaşayan dünyada demiryollarını önemli kılmıştır. Avrupa Birliği'nin, birlik içerisinde gerçekleştirdiği ortak trafik yönetim sistemi (ERTMS), Çin'in oluşturduğu İpek Yolu projesi ve benzeri projeler demiryolu taşımacılığının modern dünyadaki rolünü göstermektedir. Demiryollarında kullanılan tahrik sistemlerinin gelişimi yaşanan endüstriyel devrimlerle paralel bir şekilde ilerlemiştir. Elektriğin kullanımıyla başlayan ikinci endüstriyel devrimle birlikte trenler de elektrik motorları kullanmaya başlamışlardır. Dizel ve buharlı motorların düşük verim yoğunluğuna karşı, elektrik motorları iyi bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Buna karşılık, elektriğin iletilmesi ve üretilmesi bu tipte trenler için problem oluşturmuştur. İlk olarak dizel-elektrik hibrit çözümü denenirken, teknolojinin gelişmesiyle birlikte elektrikli trenler hayatımıza girmişlerdir. Trenlerde elektrik enerjisinin motorlara aktarılmasında en önemli rolü tahrik sistemleri almaktadır. Alternatif akım ve doğru akım çözümleri güç elektroniği teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte daha da verimlileşmiş ve yayılmıştır. Demiryollarında kullanılan mevcut tahrik sistemlerinin yerine, katı hal transformatörleri bir alternatif olarak gelişmiştir. Güç elektroniği teknolojisinin gelişimiyle birlikte 50/60 Hz dağıtım transformatörlerinin yerine yüksek frekanslı işaret kullanan DC/DC çeviricilere katı hal transformatörleri denmektedir. Katı hal transformatörlerinde şebekeden gelen işaret doğrultulur daha sonra bir DC/AC çevirici vasıtasıyla yüksek frekanslı bir AC işarete dönüştürülür. Yüksek frekans tahrik transformatörü vasıtasıyla ikincil tarafa geçen işaret bir AC/DC çevirici ile tekrar doğrultularak, motor sürücü devresine verilir. Kullanılan motorun tipine göre motor sürücü devresi de değişiklik gösterebilmektedir. Katı hal transformatörlerinin en büyük özelliği 50/60 Hz transformatörlerin aksine daha az yer kaplamasıdır. Bu da tahrik sistemini üstünde taşıyan lokomotifler için hacim kazancı sağlayarak daha fazla yolcu ya da yük alınmasına olanak tanır. Ayrıca lokomotifin hafiflemesiyle, trenin atıl kütlesinden kaynaklanan kayıplar azalmaktadır. İkinci bir avantajı ise sahip olduğu modüler yapıdır. Modüler yapısı ile dağıtıcı merkezlere istenilen yapıda takılarak, istenilen güç değerlerinin istenildiği şekilde sağlanması mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, ilk olarak mevcut tahrik yöntemleri incelenmiştir. Daha sonra katı hal transformatörleri tanıtılmıştır. Son adımda ise mevcutta bulunan bir tramvayın özellikleri alınarak devre benzetim yöntemiyle bir katı hal transformatör devresi kurulmuştur. Devrenin içerisinde benzetim sonuçlarında katı hal transformatörü tramvay vagonunun ihtiyaçlarına göre gereken hız, güç ve gerilim değerlerinin karşılayıp karşılamadığı kontrol edilmiştir. Aynı zamanda bu katı hal transformatörünün içerisinde kullanılan rezonans tankının değişen frekansla birlikte çıkış gerilimine olan etkileri de incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda kurulan katı hal transformatörünün tramvayın sahip olduğu değerlere uyumlu bir şekilde çalıştığını, tramvayı temsil eden motorların şaft hızlarına bakıldığında uyumlu bir tekerlek hızı elde edildiği gözlemlenmiştir.
Raylı ulaşım sistemlerinde tahrik amaçlı katı hal transformatörü kullanımı
Demiryolları ve trenler, buharlı makinenin icadından bu yana, yüklerin ve yolcuların çok uzak mesafelere güvenli ve etkili bir biçimde taşınması için her zaman önemli bir taşımacılık sistemi olmuştur. Demiryollarına olan ihtiyaç, şehirler ve ülkeler büyüdükçe arttı ve modern dünyada hem diğer araçlara karşı sağladığı enerji verimliliği hem de sağladığı erişilebilirlik ile cazip bir taşımacılık yöntemi haline geldi. Dünyada giderek artan nüfusun etkili ve hızlı bir biçimde taşınabilmesi demiryollarının ülkeler içerisindeki ağırlıklarının artmasıyla gerçekleşmektedir. Aynı zamanda sahip olduğu düşük karbon iziyle, enerji ve iklim krizi yaşayan dünyada demiryollarını önemli kılmıştır. Avrupa Birliği'nin, birlik içerisinde gerçekleştirdiği ortak trafik yönetim sistemi (ERTMS), Çin'in oluşturduğu İpek Yolu projesi ve benzeri projeler demiryolu taşımacılığının modern dünyadaki rolünü göstermektedir. Demiryollarında kullanılan tahrik sistemlerinin gelişimi yaşanan endüstriyel devrimlerle paralel bir şekilde ilerlemiştir. Elektriğin kullanımıyla başlayan ikinci endüstriyel devrimle birlikte trenler de elektrik motorları kullanmaya başlamışlardır. Dizel ve buharlı motorların düşük verim yoğunluğuna karşı, elektrik motorları iyi bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Buna karşılık, elektriğin iletilmesi ve üretilmesi bu tipte trenler için problem oluşturmuştur. İlk olarak dizel-elektrik hibrit çözümü denenirken, teknolojinin gelişmesiyle birlikte elektrikli trenler hayatımıza girmişlerdir. Trenlerde elektrik enerjisinin motorlara aktarılmasında en önemli rolü tahrik sistemleri almaktadır. Alternatif akım ve doğru akım çözümleri güç elektroniği teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte daha da verimlileşmiş ve yayılmıştır. Demiryollarında kullanılan mevcut tahrik sistemlerinin yerine, katı hal transformatörleri bir alternatif olarak gelişmiştir. Güç elektroniği teknolojisinin gelişimiyle birlikte 50/60 Hz dağıtım transformatörlerinin yerine yüksek frekanslı işaret kullanan DC/DC çeviricilere katı hal transformatörleri denmektedir. Katı hal transformatörlerinde şebekeden gelen işaret doğrultulur daha sonra bir DC/AC çevirici vasıtasıyla yüksek frekanslı bir AC işarete dönüştürülür. Yüksek frekans tahrik transformatörü vasıtasıyla ikincil tarafa geçen işaret bir AC/DC çevirici ile tekrar doğrultularak, motor sürücü devresine verilir. Kullanılan motorun tipine göre motor sürücü devresi de değişiklik gösterebilmektedir. Katı hal transformatörlerinin en büyük özelliği 50/60 Hz transformatörlerin aksine daha az yer kaplamasıdır. Bu da tahrik sistemini üstünde taşıyan lokomotifler için hacim kazancı sağlayarak daha fazla yolcu ya da yük alınmasına olanak tanır. Ayrıca lokomotifin hafiflemesiyle, trenin atıl kütlesinden kaynaklanan kayıplar azalmaktadır. İkinci bir avantajı ise sahip olduğu modüler yapıdır. Modüler yapısı ile dağıtıcı merkezlere istenilen yapıda takılarak, istenilen güç değerlerinin istenildiği şekilde sağlanması mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, ilk olarak mevcut tahrik yöntemleri incelenmiştir. Daha sonra katı hal transformatörleri tanıtılmıştır. Son adımda ise mevcutta bulunan bir tramvayın özellikleri alınarak devre benzetim yöntemiyle bir katı hal transformatör devresi kurulmuştur. Devrenin içerisinde benzetim sonuçlarında katı hal transformatörü tramvay vagonunun ihtiyaçlarına göre gereken hız, güç ve gerilim değerlerinin karşılayıp karşılamadığı kontrol edilmiştir. Aynı zamanda bu katı hal transformatörünün içerisinde kullanılan rezonans tankının değişen frekansla birlikte çıkış gerilimine olan etkileri de incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda kurulan katı hal transformatörünün tramvayın sahip olduğu değerlere uyumlu bir şekilde çalıştığını, tramvayı temsil eden motorların şaft hızlarına bakıldığında uyumlu bir tekerlek hızı elde edildiği gözlemlenmiştir.
Raylı sistemlerde yangın kazaları ve yangına karşı güvenlik için gereklilikler
Sunmuş olduğu bir çok avantaj ile raylı sistemler, bütün dünyada ulaştırmanın en çok tercih edilen yollarından olmaya devam etmektedir. Sanayi devriminin simgelerinden biri haline gelen demiryolu ulaştırmasının gelişimi, son yıllarda ivme kazanmış ve sektörde rekabet edilemeyecek seviyelere geleceğinin sinyallerini vermiştir. Amerika'da 1900'lü yılların başında başlayan, sonrasında Japonya ve Avrupa'da devam eden hızlı tren ve metro sistemlerindeki gelişmeler Cumhuriyetin ilk yıllarından sonraki duraklamanın ardından ne yazık ki ülkemizde ancak 2000'li yılların başlarında ivme kazanmaya başlamıştır. Bu gelişmeler doğrultusunda bir çok milli hedef belirlenmiş ve başta İstanbul olmak üzere ülkemizin bir çok yerinde demiryolu ağı en gelişmiş sistemlerle donatılmaya başlanmıştır. Gelişen raylı sistem teknolojisinin getirdiği yenilikler raylı sistem taşımacılığını daha konforlu ve hızlı hale getirmiştir. Ekonomik büyüme ve sosyalleşme açıdan demiryolu taşımacılığının gelişmesi ve yaygınlaştırılması gerekmektedir. Fakat her alanda olduğu gibi raylı sistemlerde de hızlı gelişmenin beraberinde getireceği güvenlik zaafiyetlerinin gözardı edilmemesi gerekmektedir. Amerika, Avrupa ve Uzak Doğu'da raylı sistemler, her geçen gün daha güvenli hale gelmektedir. Teknolojideki gelişmelerin raylı sistemlere zaman kaybedilmeden entegre edilmesi ve insan güvenliği odaklı yaklaşım bu ilerlemenin temel sebebidir. Aynı zamanda bünyelerinde barındırdıkları güvenlik kuruluşları ile yaşanılan her bir kazanın kaydı tutulmakta, maddi ve manevi etkilerinin analizleri yapılmakta ve bu problemlerin önüne geçmek için bir araya gelerek önlemler alınmaktadır. Alınan bu önlemler sonuçları ile birlikte değerlendirilmekte ve eksiklikler giderilmektedir. Bunun en güzel örneği Trans Avrupa Raylı Sisteminin işletilmesinde ortaya çıkan aksaklıkların giderilmesi için oluşturulmuş Ortak İşletilebilirlik Teknik Şartnameleri (TSI) dir. Ortak İşletilebilirlik Şartnameleri kapsamında, Avrupa Raylı Sisteminin ortak işletilebilirliğinin sağlanması için gerekli teknik standardlar ve işletme standardları tanımlanmış ve zorunluluk haline getirilmiştir. Bir çok ulusal ve uluslararası düzenlemenin temelini bu şartnameler oluşturmuştur. Ulusal ya da uluslararası düzenlemelerin belirlenmesinden daha önemli olan, bu şartların yerine getirilmesi ya da getirtilmesidir. Ülkemizde TSI'lar, bir çok standardın yanında, güvenlik konusunda başvurulan temel şartları oluşturmaktadır. Lakin bu tarz standardların ya da şartnamelerin uygunluğunun kontrolü ile ilgili bir onaylanmış ya da yetkili kuruluş bulunmamaktadır. Yerli üretim ya da yabancı taşıtların yenilenmesi ile ilgili kurum ya da kuruluşların teknik şartnameleri irdelendiğinde, geçerliliğini yitirmiş, eskiden kalma düzenlemelerden alıntı birçok ifadenin şartnamelerde yer aldığı ve olması gereken şartların bulunmadığı açıkça görülmektedir. TSI şartları ve oluşturulması gereken ulusal güvenlik standardları ile ülkemizde raylı sistem taşımacılığı daha güvenli hale gelecektir. Yangınlar tarih boyunca davranış biçimleri net bir şekilde anlaşılamayan, fiziksel ve kimyasal etkenlerden son derece farklı şekillerde etkilenen ve sonuçları çoğu zaman hüsranla sonuçlanan afetler olarak karşımıza çıkmaktadır. Yapılarda yangın güvenliği başlı başına bir problemken, hareket eden ve toplu taşıma yapan raylı sistemler gibi hareketli yapılarda çok daha büyük bir boyutta irdelenmelidir. Ne yazık ki bütün dünyada pasif yangın güvenlik önlemleri, kapalı ve hareketsiz alanlarda düşünülen senaryolar üzerinde belirlenmektedir. Kapalı alan yangınlarının, davranışları ve sonuçları açısından tünel yangınları ile karşılaştırılması mümkün değildir. Havalandırma faktörü, baca etkisi, ışıma gibi faktörler tünel yangınlarını çok daha tehlikeli hale getirebilmektedir. Tüneller gibi sürekli oksijenle beslenen ve doğal havalandırma faktörünün etkili olduğu yapılar yangın esnasında sürekli parlamalara sebep olabilmektedir. Kapalı alanlarda ise yangın çok daha hızlı bir şekilde sönme evresine geçebilmektedir. Literatür taraması sonucunda dünyada gerçekleşen yangın felaketleri sonuçları ile birlikte ele alınmış ve bu felaketlerden çıkarılan dersler neticesinde farklı ülkelerde kaydedilen ilerlemeler gözler önüne serilmiştir. Ülkemiz, diğer ülkeler ile karşılaştırılarak, var olan kontrol mekanizmasının eksikliklerinin ne gibi felaketlere yol açabileceği anlatılmıştır. Ulusal ve uluslar arası gereklilikler incelenmiş ve ülkemizdeki yasal düzenlemeler araştırılmıştır. Yapılan tez çalışmasında; yanma, yangın, aktif ve pasif yangın, kapalı alan yangınları ve tünel yangınları gibi hususlar açıklandıktan sonra, ülkemizde ve Avrupa'da uygulanan yasal düzenlemeler irdelenmiştir. Raylı sistemlerde yangın güvenliği bilincinin oluşturulması ve ülke olarak eksikliklerimizin farkındalığının yaratılması amacı ile de hazırlanan tez çalışması beş ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konuya giriş yapılmış, raylı sistemlerde yangın güvenliği ile ilgili bilimsel makaleler, tezler, standardlar, kitaplar ve şartnameler araştırılıp, raylı sistemlerde yangın güvenliğinin tarihsel gelişimi incelenmiştir. İkinci bölümde yangın, yanma ve yanma ürünleri, kapalı alan yangınları ile tünel yangınları arasındaki farklar anlatılmış, deney yöntemleri belirlenirken ele alınan senaryolar üzerinde değerlendirmeler yapılarak, gerçek bir yangın felaketini ne doğrulukta yansıttıkları değerlendirilmiş ve yapı malzemelerinin yangına tepki ve yangına dayanım sınıflandırmaları ile ilgili Avrupa standardları açıklanmıştır. Üçüncü bölümde dünyanın farklı yerlerinde meydana gelen demiryolu yangınları irdelenmiş, sebep ve sonuç analizleri yapılarak yangın kaynakları açıklanmıştır. Avrupa Birliği'ne bağlı demiryolu güvenlik kuruluşlarının raporlarından alınan veriler değerlendirilerek, yıllara göre demiryolu yangınlarının ve etkilerinin değişimi değerlendirilmiştir. Dördüncü bölümde ülkemizde ve Avrupa'da güncel olarak uygulanmakta olan aktif ve pasif yangın güvenlik önlemleri anlatılmış, raylı sistemlerin yangın güvenliği ile ilgili Avrupa ve ülkemizde geçerli olan uluslararası standardlar incelenmiştir. Beşinci ve son bölümde ise ülkemizde ve Avrupa'da yürürlükte olan raylı sistemler ile ilgili yangın güvenliği mevzuatlarının ülkemizde uygulanmasındaki farklılıklar ve eksiklikler belirlenmiş, raylı sistemlerde güvenlik konusu ile ilgili bilinçsizliğe dikkat çekilmiş, eğitim ve denetimin önemi ortaya konulmuştur. Bulgular öneri niteliğinde ele alınarak, konu ile ilgili yasal düzenlemelere kaynak teşkil edilmeye çalışılmaktadır.
Raylı sistemlerde yangın kazaları ve yangına karşı güvenlik için gereklilikler
Sunmuş olduğu bir çok avantaj ile raylı sistemler, bütün dünyada ulaştırmanın en çok tercih edilen yollarından olmaya devam etmektedir. Sanayi devriminin simgelerinden biri haline gelen demiryolu ulaştırmasının gelişimi, son yıllarda ivme kazanmış ve sektörde rekabet edilemeyecek seviyelere geleceğinin sinyallerini vermiştir. Amerika'da 1900'lü yılların başında başlayan, sonrasında Japonya ve Avrupa'da devam eden hızlı tren ve metro sistemlerindeki gelişmeler Cumhuriyetin ilk yıllarından sonraki duraklamanın ardından ne yazık ki ülkemizde ancak 2000'li yılların başlarında ivme kazanmaya başlamıştır. Bu gelişmeler doğrultusunda bir çok milli hedef belirlenmiş ve başta İstanbul olmak üzere ülkemizin bir çok yerinde demiryolu ağı en gelişmiş sistemlerle donatılmaya başlanmıştır. Gelişen raylı sistem teknolojisinin getirdiği yenilikler raylı sistem taşımacılığını daha konforlu ve hızlı hale getirmiştir. Ekonomik büyüme ve sosyalleşme açıdan demiryolu taşımacılığının gelişmesi ve yaygınlaştırılması gerekmektedir. Fakat her alanda olduğu gibi raylı sistemlerde de hızlı gelişmenin beraberinde getireceği güvenlik zaafiyetlerinin gözardı edilmemesi gerekmektedir. Amerika, Avrupa ve Uzak Doğu'da raylı sistemler, her geçen gün daha güvenli hale gelmektedir. Teknolojideki gelişmelerin raylı sistemlere zaman kaybedilmeden entegre edilmesi ve insan güvenliği odaklı yaklaşım bu ilerlemenin temel sebebidir. Aynı zamanda bünyelerinde barındırdıkları güvenlik kuruluşları ile yaşanılan her bir kazanın kaydı tutulmakta, maddi ve manevi etkilerinin analizleri yapılmakta ve bu problemlerin önüne geçmek için bir araya gelerek önlemler alınmaktadır. Alınan bu önlemler sonuçları ile birlikte değerlendirilmekte ve eksiklikler giderilmektedir. Bunun en güzel örneği Trans Avrupa Raylı Sisteminin işletilmesinde ortaya çıkan aksaklıkların giderilmesi için oluşturulmuş Ortak İşletilebilirlik Teknik Şartnameleri (TSI) dir. Ortak İşletilebilirlik Şartnameleri kapsamında, Avrupa Raylı Sisteminin ortak işletilebilirliğinin sağlanması için gerekli teknik standardlar ve işletme standardları tanımlanmış ve zorunluluk haline getirilmiştir. Bir çok ulusal ve uluslararası düzenlemenin temelini bu şartnameler oluşturmuştur. Ulusal ya da uluslararası düzenlemelerin belirlenmesinden daha önemli olan, bu şartların yerine getirilmesi ya da getirtilmesidir. Ülkemizde TSI'lar, bir çok standardın yanında, güvenlik konusunda başvurulan temel şartları oluşturmaktadır. Lakin bu tarz standardların ya da şartnamelerin uygunluğunun kontrolü ile ilgili bir onaylanmış ya da yetkili kuruluş bulunmamaktadır. Yerli üretim ya da yabancı taşıtların yenilenmesi ile ilgili kurum ya da kuruluşların teknik şartnameleri irdelendiğinde, geçerliliğini yitirmiş, eskiden kalma düzenlemelerden alıntı birçok ifadenin şartnamelerde yer aldığı ve olması gereken şartların bulunmadığı açıkça görülmektedir. TSI şartları ve oluşturulması gereken ulusal güvenlik standardları ile ülkemizde raylı sistem taşımacılığı daha güvenli hale gelecektir. Yangınlar tarih boyunca davranış biçimleri net bir şekilde anlaşılamayan, fiziksel ve kimyasal etkenlerden son derece farklı şekillerde etkilenen ve sonuçları çoğu zaman hüsranla sonuçlanan afetler olarak karşımıza çıkmaktadır. Yapılarda yangın güvenliği başlı başına bir problemken, hareket eden ve toplu taşıma yapan raylı sistemler gibi hareketli yapılarda çok daha büyük bir boyutta irdelenmelidir. Ne yazık ki bütün dünyada pasif yangın güvenlik önlemleri, kapalı ve hareketsiz alanlarda düşünülen senaryolar üzerinde belirlenmektedir. Kapalı alan yangınlarının, davranışları ve sonuçları açısından tünel yangınları ile karşılaştırılması mümkün değildir. Havalandırma faktörü, baca etkisi, ışıma gibi faktörler tünel yangınlarını çok daha tehlikeli hale getirebilmektedir. Tüneller gibi sürekli oksijenle beslenen ve doğal havalandırma faktörünün etkili olduğu yapılar yangın esnasında sürekli parlamalara sebep olabilmektedir. Kapalı alanlarda ise yangın çok daha hızlı bir şekilde sönme evresine geçebilmektedir. Literatür taraması sonucunda dünyada gerçekleşen yangın felaketleri sonuçları ile birlikte ele alınmış ve bu felaketlerden çıkarılan dersler neticesinde farklı ülkelerde kaydedilen ilerlemeler gözler önüne serilmiştir. Ülkemiz, diğer ülkeler ile karşılaştırılarak, var olan kontrol mekanizmasının eksikliklerinin ne gibi felaketlere yol açabileceği anlatılmıştır. Ulusal ve uluslar arası gereklilikler incelenmiş ve ülkemizdeki yasal düzenlemeler araştırılmıştır. Yapılan tez çalışmasında; yanma, yangın, aktif ve pasif yangın, kapalı alan yangınları ve tünel yangınları gibi hususlar açıklandıktan sonra, ülkemizde ve Avrupa'da uygulanan yasal düzenlemeler irdelenmiştir. Raylı sistemlerde yangın güvenliği bilincinin oluşturulması ve ülke olarak eksikliklerimizin farkındalığının yaratılması amacı ile de hazırlanan tez çalışması beş ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konuya giriş yapılmış, raylı sistemlerde yangın güvenliği ile ilgili bilimsel makaleler, tezler, standardlar, kitaplar ve şartnameler araştırılıp, raylı sistemlerde yangın güvenliğinin tarihsel gelişimi incelenmiştir. İkinci bölümde yangın, yanma ve yanma ürünleri, kapalı alan yangınları ile tünel yangınları arasındaki farklar anlatılmış, deney yöntemleri belirlenirken ele alınan senaryolar üzerinde değerlendirmeler yapılarak, gerçek bir yangın felaketini ne doğrulukta yansıttıkları değerlendirilmiş ve yapı malzemelerinin yangına tepki ve yangına dayanım sınıflandırmaları ile ilgili Avrupa standardları açıklanmıştır. Üçüncü bölümde dünyanın farklı yerlerinde meydana gelen demiryolu yangınları irdelenmiş, sebep ve sonuç analizleri yapılarak yangın kaynakları açıklanmıştır. Avrupa Birliği'ne bağlı demiryolu güvenlik kuruluşlarının raporlarından alınan veriler değerlendirilerek, yıllara göre demiryolu yangınlarının ve etkilerinin değişimi değerlendirilmiştir. Dördüncü bölümde ülkemizde ve Avrupa'da güncel olarak uygulanmakta olan aktif ve pasif yangın güvenlik önlemleri anlatılmış, raylı sistemlerin yangın güvenliği ile ilgili Avrupa ve ülkemizde geçerli olan uluslararası standardlar incelenmiştir. Beşinci ve son bölümde ise ülkemizde ve Avrupa'da yürürlükte olan raylı sistemler ile ilgili yangın güvenliği mevzuatlarının ülkemizde uygulanmasındaki farklılıklar ve eksiklikler belirlenmiş, raylı sistemlerde güvenlik konusu ile ilgili bilinçsizliğe dikkat çekilmiş, eğitim ve denetimin önemi ortaya konulmuştur. Bulgular öneri niteliğinde ele alınarak, konu ile ilgili yasal düzenlemelere kaynak teşkil edilmeye çalışılmaktadır.