LEE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Başlık ile LEE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği-Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeA holistic data analytics approach to ship inspection reporting(Graduate School, 2023-08-08) Biçen, Samet ; Çelik, Metin ; 512192016 ; Maritime Transportation EngineeringMaritime inspection analysis has become an emerging topic in recent years, as practical solutions are sought to improve the pre- and post-inspection analysis in shipping operations. With a focus on finding practical solutions to enhance the pre- and post-inspection process in shipping operations, such as The Oil Companies International Marine Forum (OCIMF) Ship Inspection Report Programme (SIRE), RightShip, The Tanker Management Self-Assessment (TMSA), Chemical Distribution Institute (CDI), there is a growing demand for effective methodologies. The objective of this research is to enhance this field by examining documented observations through the utilization of both natural language processing (NLP) and machine learning (ML) methods. The main goal of this study is to make a valuable contribution to this field by analyzing reported observations. This will be accomplished by employing a combination of natural language processing (NLP) and machine learning (ML) techniques. Additionally, a statistical algorithm model will be utilized to conduct analysis using demographic data. To achieve the objectives of the study, a robust methodology was developed, which leverages the benefits of the American Bureau of Shipping Maritime Root Cause Analysis Tool (ABS-MARCAT). This tool enables the systematic initiation of a potential causes database, incorporating a substantial number of 2383 observations. By employing ABS-MARCAT, the study aims to provide a comprehensive foundation for analyzing and understanding the causes behind reported observations and determining corrective and preventive action tips for elimination of this causes. One of the key contributions of this research is the development of an NLP-based ML algorithm. This algorithm plays an important role in predicting the causes of new entries and determining corrective and preventive action tips in the inspection report's observations. The algorithm's performance demonstrates high accuracy, with results varying between 0.90 and 0.98 across different causation categories. Such accuracy is promising, as it allows for effective identification and classification of causes, providing valuable insights for decision-making in the maritime industry. Another important contribution of this research is the statistical algorithm model that can produce frequencies of causes based on independent variables such as ship name, inspector name, oil major company name and port name. The statistical algorithm model provides predictions about the areas to be considered according to the information required before the inspection. By presenting the frequencies of the cause categories according to the independent variables, it provides a decision support system in the process of predicting the inspection parts to be considered before the inspection. Another important contribution of this research is to suggest corrective and preventive action tips to eliminate the causes of the observations after the causes are identified. The corrective and preventive action tips determined by maritime experts will add a different dimension to the decision-making processes by providing solution suggestions after the analysis of the inspection reports. The pre- and post-inspection analysis model developed in this study holds great potential for enhancing fleet safety and efficiency. By providing maritime executives with an accurate tool to analyze inspection data, it enables them to make informed decisions and take proactive measures to address potential issues. The model serves as a third-party solution for the shipping industry, offering an independent and reliable means of analyzing and assessing inspection data. Looking ahead, future studies are planned to further refine and expand this model. The aim is to conceptualize it as a platform as a service (PaaS) offering, which would enable wider access and utilization by stakeholders in the maritime industry. By transforming the model into a PaaS, it has the potential to become a valuable resource for multiple organizations, facilitating improved fleet safety, operational efficiency, and informed decision-making. In conclusion, this study addresses the emerging field of maritime inspection analysis by developing a robust pre- and post-inspection analysis model. Through the integration of statistical algorithm model, NLP, ML, and the MARCAT tool, the study offers a holistic approach to analyzing reported observations and statistical data. With its high accuracy, the model has the potential to make a significant contribution to the improvement of fleet safety and efficiency. Furthermore, by conceptualizing it as a platform as a service, the study paves the way for wider adoption and application of the model within the shipping industry.
-
ÖgeA quantitative approach on human factor analysis in maritime operations(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Erdem, Pelin ; Akyüz, Emre ; 686914 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiThe maritime authorities and international organizations have taken the issue of the pivotal role of the human element and its contribution to the safety of ship operations very seriously due to the growing global concern over maritime disasters. At this point, that at least 80 per cent of shipping casualties are related to the human element is underpinned by the conducted studies and investigation reports published by organizations such as IMO (International Maritime Organization), ILO (International Labour Organization) and experts in the field. Despite the economic and technological improvements, since tragic events had caused the worst environmental disasters in recent years, never has the human element been so crucial in the safe operation of ships. However, although the issue of human contribution to unsafe shipboard operations needs to be the focal point of the researches, there has not been a qualified novel study that can meet the gap of the maritime transportation industry. The purpose of this thesis is to develop a uniquely quantitative approach to evaluate the human error probabilities (HEPs) and to analyse the increasing operational risks due to human errors. In this context, a hybrid approach incorporating Fault Tree Analysis (FTA) and Interval type-2 fuzzy-based Success Likelihood Index Method (SLIM) is developed. The approach, additionally contributing to current human error probability assessment methods in academic literature, is applicable to all shipboard operations regardless of vessel type. With the study under this thesis, it is predicted to provide supportive guidance that enables shipping companies to undertake the early detection of unsafe cargo operations before they get out of control. With the risk assessment concentrated on the concept of the human-related operational failure by implementing the hybrid approach, system vulnerabilities that could result in an undesired event are considerably detected and the awareness in shipping safety management is increased. It is also predicted to reach solid targets by providing both qualitative and quantitative data to maritime container transportation safety as well as an insight into what measures may be necessary to reduce future losses. A hybrid approach that differs from a traditional HEP assessment, suitable customization to containership platform, a methodology that involves key risk and performance shaping factors (PSFs) based on the literature, industry standards, technical knowledge of marine experts and analysis of marine accident investigation reports, increased consistency in expert judgements, and analysis of the root causes of major risks to operational safety can be mentioned as original aspects of the thesis. Implementation of management of human error probability analysis integrating with risk analysis will provide a consistent tool for the maritime industry. As a result, the study offering proactive solutions to related issue of unsafe shipboard operations that closely related to both economic and environmental aspects of the maritime transportation industry will provide tangible contributions for enhancing safety.
-
ÖgeAçıkdeniz yapıları çalışanlarına verilen eğitimlere yönelik sistematik bir öğretim tasarım modeli(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-08-12) Kandemir, İsmail ; Çiçek, Kadir ; 512172010 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDenizcilik sektörü, doğası gereği tehlikeli ortamlarda faaliyet gösterdiğinden, insan kaynaklarının yüksek düzeyde bilgi, beceri ve yetkinliğe sahip olması önemli bir husustur. Değişen ihtiyaçların ortaya çıktığı aynı zamanda teknik, operasyon vb. farklı gelişmelerin meydana geldiği günümüzde, denizcilik eğitimlerinin etkili, verimli, cazip ve uygun maliyetli bir şekilde tasarlanması büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, öğretimsel sorunların ve kaynakların sistematik bir bakış açısıyla çözümlenmesi aynı zamanda ince ayrıntılar göz önünde bulundurularak tasarlanması gerekmektedir. Bu açıdan denizcilik eğitim ve öğretimi özelinde, gerekli bilgi, beceri ve yetkinliklerin en üst düzeyde edinilmesini sağlayacak özgün bir öğretimsel tasarım ortaya konulması sektörün insan kaynağı kalitesinin sürdürülmesi açısından gereklidir. Denizcilik sektöründeki insan kaynaklarının eğitim ve öğretiminin önemi, tüm deniz kazalarının büyük çoğunluğunun insan hatasından kaynaklandığı gerçeğiyle de vurgulanmaktadır. Benzer şekilde, açık denizlerde gemileri ve platformları bulunan petrol ve gaz endüstrisi personeline standartlar, yönetmelikler, acil durum prosedürleri vb. temel eğitimlerin yanı sıra uzmanlığa uygun diğer eğitimler sağlanmış olsa da insan hatası kaynaklı kazalar meydana gelmeye devam etmektedir. Açıkdeniz petrol endüstrisi, iş sağlığı ve emniyeti gibi konularda sert kurallara sahip olduğundan, çalışanların görevlerine başlamasından önce "Temel Açık Deniz Emniyet Giriş ve Acil Durum Eğitimi (BOISET)" sertifikasına sahip olması zorunluluğu getirmiştir. Bu kuralları, 1991 yılından başlayarak işgücü emniyeti ve yetkinliğinin iyileştirilmesine yardımcı olmak amacıyla petrol ve gaz endüstrisi için standartlar belirleme konularında çalışmalar yapan ayrıca personel eğitimlerini düzenleyen ve gerçekleştiren kurum olan Açıkdeniz Petrol Endüstrisi Eğitim Örgütü (OPITO) koymuştur. Günümüzde, BOSIET birçok farklı ülkede çeşitli eğitim merkezlerinde, OPITO standartlarına uygun olarak yürütülmektedir. Standartlar incelendiğinde, eğitimin modüllerden, modüllerin ise element adı verilen alt birimlerden oluştuğu görülebilmekte ayrıca verilecek eğitimler için genel kapsam, ders sonuçları, konu başlıkları vb. bilgiler elde edilebilmektedir. Bu bilgilerden yola çıkan eğitim merkezleri kendi müfredatlarını oluşturur ve seçtikleri çerçeve ile eğitimlerine devam ederler. Bu doğrulturda, eğitmenlerin konuya hakimiyeti, materyallerin ve ders görsellerinin etkinliği gibi seçeneklerle bağlantılı olarak kurs merkezleri iyi ya da kötü sonuçlar üretebilmektedir. Açıkdeniz ortamı, karadan uzak konumu, sert hava koşulları ve kazaların meydana gelme potansiyeli nedeniyle eşi benzeri olmayan emniyet sorunlarını ortaya çıkartmaktadır. BOSIET, çalışanların açık deniz ortamlarında emniyetli ve etkili bir şekilde çalışmaya yeterince hazırlanmalarını sağladığı için kurs merkezlerinin bireysel çabaların dışında da eğitimin bir sistematik bakış açısı gözden geçirilmesinin ihtiyacını barındırmaktadır. Tez çalışmamız, açık denizde çalışmak isteyen veya halihazırda bu sektörde çalışan personelin, OPITO standartlarına uygun olarak belirtilen yetkinlikleri en üst düzeyde kazanmalarını sağlamak ve BOSIET'in etkililiğini artırmak amacıyla dört temel bakış ile derinlemesine bir inceleme sunmaktadır. İlk olarak, öğretim tasarim modellerinin prensipleri ve öğretimin geliştirilmesi sürecindeki kritik rolleri irdelemiştir. Literatürde çok sayıda IDM'in olması ve öğretimsel probleme en uygun seçimin yapılması konusundaki belirsizlikler ve zorluklar sebebiyle tez kapsamında bir IDM seçim yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu yaklaşım ile çok kriterli bir karar verme problemine dönüşen IDM seçimi ele alınmış ve bulanık aksiyomatik tasarım (FAD) metodolojisi kullanılarak bir karar desteği sağlanması amaçlanmıştır. Bu yeni yaklaşımın etkinliği BOSIET'e odaklanan bir vaka çalışması ile vurgulanmıştır. Vaka çalışmasında teorik ve pratik kısımlar için farklı IDM alternatifleri uzmanların değerlendirmelerine göre karşılaştırılmış, sonucunda teorik kısım için Dick, Carey ve Carey, pratik kısım için ise ADDIE modeli en iyi alternatif olarak tespit edilmiştir. İkinci olarak teorik ve pratik kısımlar için tespit edilen en iyi alternatif modellerin esneklik, revizyon kabiliyeti, biçimlendirici ve özetleyici değerlendirme özellikleri gibi güçlü yönlerinden yararlanılarak BOSIET özelinde bir IDM önerilmiştir. Üçüncü olarak, önerilen IDM'e kontrol listesi (CL) ve küresel derecelendirme ölçeği (GRS) yaklaşımları bütünleştirilerek BOSIET kursiyerlerinin bilgi ve beceri kazanım seviyelerini değerlendirmek için yeni bir araç eklenmiştir. Dördüncü ve son olarak ise ortaya konulan IDM'in etkinliğini test etme amacıyla yapı ve davranışsal testleri içeren sistem dinamiği yaklaşımından yola çıkılarak öğretim tasarımında kullanılan modellerin ve stratejilerin etkileşimi incelenmiştir. Önerilen IDM ile BOSIET'in içeriği tasarlandıktan sonra uzman ve eğitmen görüşleri alınarak düzeltmeler yapılmış daha sonra deney ve kontrol grupları üzerinde uygulanarak etkinliği test edilmiştir. Sonuçlar, yeni öğretim tasarımının geleneksel yönteme kıyasla istenen öğrenme çıktılarına daha etkili bir şekilde ulaşmayı sağladığını göstermiştir. Bu tezin ana bulguları, önerilen IDM vasıtasıyla ortaya konulan öğretimsel tasarıma değerlendirme aracı da birleştirildiğinde, delegelerin bilgi ve beceri kazanımlarını önemli ölçüde geliştirdiğini göstermektedir. Bulanık aksiyomatik tasarım kullanılarak öğretim tasarımı unsurlarının karşılaştırılmasına yönelik metodolojinin, BOSIET eğitimi için en uygun IDM'in belirlenmesinde etkili olduğu ortaya konulmuştur. Ayrıca, farklı akademik çalışmaları bir araya getirerek IDM'i test etme yaklaşımı, önerilen modelin etkinliğine dair güvenilir kanıtlar sağlamıştır. Sonuç olarak, doktora tezi, BOSIET için kapsamlı bir IDM'in yanı sıra bir değerlendirme aracı, öğretim problemi için uygun IDM'yi seçmeye yönelik bir yaklaşım ve IDM'nin etkinliğini test etmek için bir metodoloji sunmuştur.
-
ÖgeCoğrafi veriye analitik bilgiye dayalı denizcilik okulları segmentasyonu ve kalite değerlendirmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-04-12) Güzel, Esat ; Bolat, Pelin ; 512152007 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiKüresel ticarete konu malların taşınmasında % 90'dan daha fazla paya sahip olan denizcilik sektörünün işgücü kaynağı nitelikli gemiadamlarıdır. Her ne kadar insansız gemiler ve tam otomasyona sahip gemiler üzerinde çalışmalar devam etse de yakın gelecekte gemiadamına olan ihtiyacın azalması bir yana özellikle zabit sınıfı gemiadamları açığının giderek artacağı öngörülmektedir. Türkiye'de denizcilik eğitimi Yükseköğretim Kurulu (YÖK)'e bağlı fakülteler, yüksekokullar ve meslek yüksek okullarında, Milli Eğitim Bakanlığı (MEB)'e bağlı resmi ve özel meslek liseleri / denizcilik meslek liseleri ile özel denizcilik kurslarında icra edilmektedir. Gemiadamları eğitiminin, Türkiye'nin de taraf olduğu "Gemiadamlarının Eğitim Belgelendirme ve Vardiya Tutma Standartları Hakkında Uluslararası Sözleşme (STCW-1978)" hükümlerine uygunluğunu denetleme ve bu sözleşmeye göre gemiadamlarının belgelendirilmesi, Türkiye'nin denizcilikten sorumlu idaresi olan Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı tarafından yerine getirilmektedir. Dolayısı ile Türkiye'deki denizcilik eğitim kurumları kuruluş ve işleyiş bakımından eğitim seviyesine göre MEB'e ve YÖK'e bağlı olsa da gemiadamları eğitiminin akreditasyonu ve belgelendirilmesi açısından Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı'na tabidir. Bu yetkilendirme STCW-1978 Sözleşmesi gereklerine uygun olarak yürürlüğe konulan Gemiadamları ve Kılavuz Kaptanlar Eğitim ve Sınav Yönergesi hükümlerine göre yapılmaktadır. Yönergeye göre eğitim kurumlarının ekipman, müfredat, derslik, eğitici, simülatör, denizde güvenlik eğitimi tesisi, kalite yönetim sistemi gibi kriterleri sağlaması gerekmektedir. Aralık 2020 itibariyle Türkiye'de 20'si önlisans düzeyinde, 26'sı lisans düzeyinde, 52'si lise düzeyinde, 70'i kurs düzeyinde olmak üzere 168 denizcilik eğitim kurumu bulunmaktadır. Bu kurumlardan yalnızca 101 tanesi Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı tarafından akredite edilerek gemiadamı eğitimi vermek üzere yetkilendirilmiştir. Dünyada eğitim kurumlarının eğitim kalitesinin değerlendirilmesi ve sıralanması için bazı metodolojiler geliştirilmiş ve bu hususta yayımlanmış "en iyi" sıralamaları mevcut olsa da, denizcilik eğitim kurumlarının eğitim kalitesini ve sıralamasını bilimsel ve sistematik bir yaklaşımla ele alan bir çalışma bulunmamaktadır. Aynı şekilde bu alanda Coğrafi Bilgi Sistemleri'nden faydanılarak denizcilik eğitim kurumlarının segmentasyonu ile ilgili bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Türkiye ölçeğinde de bu alanda yapılan çalışmalarda ağırlıklı olarak denizcilik eğitiminde karşılaşılan sorunlar, eğitim kurumlarındaki eğitimci profilleri, gemiadamlarının eğitimine yönelik diğer tespitler ve öneriler yer almaktadır. Yine bu çalışmalarda, denizcilik eğitim kurumlarında yapılan iç denetim, dış denetim veya idari denetim gibi nesnel bir izleme ve değerlendirme mekanizması sonucu elde edilen veriler ışığında yapılmış bir araştırmaya rastlanılmamış, ağırlıklı olarak eğitimci sayısı, öğrenci sayısı, akademik çalışma sayısı, altyapı olanakları gibi temel bilgiler irdelenmiştir. Türkiye'de denizcilik eğitim kurumlarının Gemiadamları ve Kılavuz Kaptanlar Eğitim ve Sınav Yönergesi çerçevesinde yapılan izleme ve değerlendirme faaliyetleri kapsamındaki denetlemelerinde elde edilen uygunsuzluklar, Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı'nın Gemiadamları Eğitim Bilgi Sistemi (GAEBS) bünyesinde kaydedilmektedir. Bu çalışmada, Coğrafi Bilgi Sistemlerinden faydalanılarak önce denizcilik eğitim kurumlarının coğrafi dağılım haritaları çıkarılmış ve ülkemizin denizcilik eğitim kapasite ihtiyaçlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın devamında 2011-2017 yılları arasında 117 denizcilik eğitim kurumunun denetlemesinde elde edilen uygunsuzluklara ilişkin entropi tabanlı gri ilişki analizi yapılarak kalite değerlendirmesine ilişkin ağırlık faktörleri hesaplanmış, bu sonuçlara göre Türk denizcilik eğitim kurumlarının uygunsuzluk faktörlerine göre coğrafi segmentasyonu yapılmıştır. Çalışmanın sonuç ve öneriler kısmında dünya gemiadamı piyasasından yeterli pay alabilmek için denizcilik eğitim politikalarının çağımızın gerektirdiği bilim, teknolojik gelişmeler, eğitim altyapısı, tecrübe ve yabancı dil eğitimi hususları ile uluslararası piyasada tercih edilme kriterleri göz önüne alınarak yeniden yapılandırılması önerilmiştir.
-
ÖgeÇatma sorumluluklarının çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak analiz edilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-09-01) Gürel, Oğuzhan ; Kum, Serdar ; 512062010 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDenizcilik sektöründe can ve mal kaybına veya büyük çevre kirliliklerine sebep olan deniz kazaları yaşanmaktadır. Bu kazalardan birisi olan çatışma kazaları, dünyadaki deniz ticaretin artmasıyla birlikte oluşan deniz trafik yoğunluğu nedeniyle yaşanmaya devam etmektedir. Gemi karşılaşmalarındaki çatışma risklerini kabul edilebilir risk seviyelerinin altına indirmek için kanunlar, kurallar ve düzenlemeler yapılmasına rağmen deniz kazalarının önemli bir oranını çatışma kazaları oluşturmaktadır. Gemilerde kullanılan yeni teknolojik sistemler ve seyir yardımcısı cihazlar sayesinde, gemi kaptanları ve zabitler çatışma riskini daha kolay tespit etmesinde rağmen, yetersiz kural bilgisi, yorgunluk, durumsal farkındalığın eksikliği, kötü gözcülük, kötü köprüüstü yönetimi, VHF (Very High Frequency) haberleşmelerinde yanlış anlaşılmalar gibi insan kaynaklı hatalar nedeniyle yaşanılan kazaları incelemek ve gereken tedbirleri almak önemli hale gelmiştir. Çatışma kazaları sonrası, çatışma yaşayan gemilerin kusur oranlarının belirlenmesi, mahkemeler tarafından görevlendirilen bilirkişiler aracılığıyla yapılmaktadır. Bilirkişiler çatışma sonrası, ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), VDR (Voyage Data Recorder) gibi köprüüstü cihazları kayıtları ve diğer verilerin toplanmasından sonra, çatışma kazası ile ilgili değerlendirme yapmakta ve çatışmayı önleme kuralları ihlallerini tespit etmektedir. Yapılan hatalı hareketler ve kural ihlalleri doğrultusunda gemilerin yüzdesel olarak kusur oranları belirlenip, mahkemeye sunulmaktadır. Bu aşamada çatışmayı önleme kuralları ile ilgili değerlendirmelerin yapılması nedeniyle, tezde çatışmayı önleme kuralları ayrıntılı şekilde açıklanmıştır. Çatışmayı önleme kurallarında denizciler tarafından anlaşılamayan noktalar örnek kazalar üzerinde incelenmiş ve gereken önlemlerin alınması amacıyla açıklamalar yapılmıştır. Geleneksel kuralların yazılı hale getirilip, yıllar içinde birçok güncelleme alarak bugünkü halini alan DÇÖT (Denizde Çatışmayı Önleme Tüzüğü, International Regulations for Preventing Collisions at Sea-COLREGs) örf adet kurallarına dayanır. Bu nedenle bazı yazılı hale gelmemiş örf adet kuralları, iyi denizcilik kuralı olarak değerlendirilmekte ve denizciler bu kurallara uymakla yükümlüdür. Çalışmada iyi denizcilik uygulamaları üzerinde durulmuş ve ayrıntılı şekilde incelenmiştir. Çatışmayı önleme kurallarının genel mantığı değerlendirildiğinde, asıl amacın çatışmayı önlemek olduğu görülmektedir. Bazı koşullarda çatışmayı önleme kuralları, kurallardan ayrılmaya bile izin vermektedir. Kurallardan ayrılırken denizciler sağduyusu doğrultusunda bir hareket yapmalı ve duruma uygun bir çözüm üretmelidir. Bu çalışmada, denizcilerin kurallardan ayrılmakta haklı olduğu, ani tehlike ve özel şartların bulunduğu durumlar açıklanmış ve örneklerle desteklenmiştir. Oldukça karmaşık ve çok fazla değerlendirme kriterinin aynı anda göz önünde bulundurulması gereken, kusur oranlarının belirlenmesi probleminde, geleneksel yöntem ile objektif karar vermek oldukça zor olabilmektedir. Literatür araştırılmış, çatışma kazalarındaki bu karar verme problemini çözmekte kullanılabilecek yöntemler incelenmiştir. Detaylı literatür çalışması neticesinde, denizde çatışma sonrası kusur oranlarının belirlenmesi problemine yönelik kısıtlı sayıda çalışma olduğu ve söz konusu problemin çözümüne yönelik sistematik ve akademik açıdan güçlü bir yöntem ya da model önerilmediği görülmektedir. Çatışma yaşayan gemilerin kusur oranlarının belirlenmesinde çatışmaya özel uygulamada olan kuralların ortaya konduğu, mahkemelerin kusur oranlarına karar verirken karar verme eğilimleri ve alışkanlıklarının tespit edildiği, bilirkişi grubu ve hakimlerin çatışmadaki kusur oranlarının belirlenmesinde bilgili ve tecrübeli olması gerekliliğinin vurgulandığı çalışmalar bulunmaktadır. Elde edilen sonuçlar çatışmada kusur oranlarının tespit edilmesi sürecinin hakimlerin bilgi, tecrübe ve olayı ele alış şekillerine bağlı olarak öznel yargılardan etkilenebilmesi nedeniyle söz konusu problemin çözümünde objektif, sistematik ve akademik yaklaşımlarla daha hassas karar süreci yürütülmesi ihtiyacı vurgulanmıştır. Fakat söz konusu problemin çözümüne yönelik etkin bilimsel bir çalışma tespit edilememiştir. Bu çalışmada önerilen AHP-TOPSIS (Analytic Hierarchy Process- Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) hibrit yaklaşımı ve sunulan modelin tüm çatışmalara uygulanabilir olması sayesinde literatürdeki diğer çalışmalardan, akademik yaklaşımı ve tüm kaza analizlerine genel çözüm sunması özellikleri ile ayrışmaktadır. Ayrıca, emsal dava sonuçları ile kıyaslanarak sonuçlarının doğrulanmış olması objektif ve rasyonel çözüm anlamında avantajı hale gelmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada bilirkişilere bu noktada karar desteği sağlayabilmek amacıyla çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılarak model algoritması oluşturulmuştur. Bilirkişilerin ECDIS, VDR kayıtları gibi veri kaynaklarının yanında çatışma kazasını yaşayan kaptan ve zabitlerin ifadelerini standart hale getirmek amacıyla beyan formu oluşturulmuştur. Ardından bilirkişilerin yaşanan çatışma kazasında değerlendirme yapacağı çatışmayı önleme kuralların, hangilerinin o kaza için uygulamada olması gerektiği konusunda bilgi verilmiştir. Çatışmadaki kusur oranının belirlenmesindeki kural kriterleri belirlenmiş ve model algoritmasında yapılandırılmıştır. Model algoritmasında bilirkişinin çatışma kazası ile ilgili çatışma kazası analizinde çatışma için uygulamada olan kural kriterlerinin ağırlıklandırılması AHP yöntemi ile yapılandırılmış, aynı kriterler üzerinden gemilerin kusurlarının tespiti için TOPSIS yöntemi kullanılmıştır. AHP, karar vermeye etki eden çok fazla faktörün söz konusu olduğu kompleks sistemlerde, alan uzmanlarının görüşlerinden faydalanarak sübjektif etkinin en aza indirildiği Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) metotları arasında sıklıkla tercih edilen yöntemlerdendir. Alan uzmanlarının bilgi, tecrübe, düşünce ve ön sezilerinin mantıksal bir çerçevede karar verme sürecine aktarılabilmesini sağlayan bu yöntem günümüzde mühendislik, tıp, üretim, işletme yönetimi, ekonomi ve psikoloji gibi pek çok alanda karar verme amacıyla kullanılmaktadır. Yöntem karara etki eden faktörlerin ikili kıyaslamaları ile oluşturulan matrislerden oluşmaktadır ve bu matrislerin tutarlılıklarının analiz edilebilmesine imkan sağlaması sayesinde şeffaf ve nesnel bir çözüm sunabilmektedir. Karmaşık karar verme süreçlerinde ana karar (çatışmadaki kusur), karara etki eden kriter (DÇÖT kuralları) ile karar alternatifleri (çatışan gemiler) arasındaki ilişkiyi ve hiyerarşik etkilemişimi dikkate alarak model oluşturma imkanı sağlamaktadır. Tez kapsamında oluşturulan modelde karara etki eden kriterlerin sıralaması için AHP yöntemi, ağırlıkları belirlenen kriterlerin alternatifler üzerindeki ağırlıklarının hesaplanması için ise TOPSIS yöntemi kullanılarak hibrit karar verme metodolojinden faydalanılmıştır. Bilirkişilerin çok kriterli karar verme yöntemini kullanacağı Excel tabanlı arayüz oluşturulmuş ve emsal karar verilen mahkeme kararları üzerinden model uygulamalarına geçilmiştir. Mahkemelerin verdiği emsal kararlar, çatışmayı önleme kurallarının gelişiminde çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu emsal kararlar sonrasında yaşanan kazalarda bu karara uygun mahkeme kararları verilmektedir. Yıllar içinde bu kararlar kuralların güncellenmesi ile kurallara dahil edilmekte ve gerekli değişiklikler yapılabilmektedir. Bu nedenle özellikle emsal mahkeme kararları, verilen çatışma kazaları ile model uygulamaları yapılmıştır. Bu uygulamalar sonucunda emsal karar verilen mahkeme kararları ile model çıktıları benzer sonuçlar vermiştir. Geliştirilen model ile birlikte çatışma kazası için değerlendirme kriteri olan bütün çatışmayı önleme kuralları değerlendirilmiş olmakta ve daha bilimsel bir yaklaşım ortaya konmaktadır. Bilirkişilerin çatışma kazasındaki kusur oranlarını belirlemesinde, çok fazla kriter değerlendirme gereğinin getirdiği zorluklar aşılmakta ve daha objektif karar verilmesi sağlanmaktadır. Tez kapsamında geliştirilen model ve benzer gelecek çalışmalar sayesinde, hakimlerin karar vermekte zorlandıkları ve farklı bilirkişi gruplarının birbiri ile çelişkili karar verebildiği çatışma kazalarının kusur oranlarının belirlenmesi problemine etkin bir çözüm sunulmuş olacaktır.
-
ÖgeDeniz taşımacılığında emniyet esaslı akıllı gemi denetim analitiği(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-03-06) Demirci, Seyid Mahmud Esad ; Çiçek, Kadir ; 512172011 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDeniz taşımacılığı sahip olduğu düşük maliyet ve yüksek kapasite sayesinde küresel ticari yük akışındaki payını giderek artırmakta ve küresel tedarik zincirinin omurgasını oluşturmaya devam etmektedir. Ancak giderek artan gemi hacimleri ve gemi sayısı ile birlikte deniz kazalarının sayısını da artırmıştır. Deniz kazaları sonucunda meydana gelen can, mal kaybı ve çevre kirliliği deniz taşımacılığında katı yasal düzenlemelerin oluşturulmasını gerektirmiştir. Yasal düzenlemeler çerçevesinde belirli standartlarda işletilmesi gereken gemilerle deniz taşımacılığında sürdürülebilirliğin ve denizlerde emniyetin sağlanması hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda, gemilerde standartların uygulanmasında ilk sorumlu bayrak devletleri ve bayrak devletleri tarafından yetkilendirilen klas kuruluşları iken bu standartlara uyulması ve gemiye özgü emniyet yönetim sisteminin oluşturulması gemi işletme firmaları sorumluğundadır. Bu sorumluluklar çerçevesinde bayrak devletleri, klas kuruluşları ve gemi işletme firmaları gemilerde standartların sağlanması açısından ilk emniyet bariyerini oluşturmaktadır. Ancak standart altı gemilerden kaynaklanan deniz kazalarının meydana gelmesi ikinci bir emniyet bariyerini gerektirmiş ve Uluslararası Denizcilik Örgütünün teşvikiyle liman devleti denetim rejimleri oluşturulmuştur. Emniyet bariyerlerinde yer alan sektör paydaşlarının yürüttükleri gemi denetimleri yanı sıra yük sahipleri, armatörler ve sigorta kuruluşları gibi önemli sektör paydaşlarının iştirak ve teşvikleriyle farklı denetim mekanizmaları geliştirilmiştir. Geliştirilen tüm bu denetim mekanizmaları, gemilerin gerekli standartları sağlaması, deniz taşımacılığındaki kazaları asgari seviyeye indirgenmesi ve çevre kirliliğinin önlenmesi amacıyla emniyet esaslı gemi denetimlerini yürütmektedirler. Ancak gemi denetimlerinde etkinliği ve verimliliği azaltan ve aşılması gereken bir takım zorluklar bulunmaktadır. Gemi denetim verimliliğinin artırılması için aşılması gereken en önemli zorluklardan biri, birbirinden bağımsız ve çok sayıda denetim mekanizmasının olması sebebiyle gemi denetim sürecinde oluşan uygulama farlılıklarıdır. Son emniyet bariyeri olarak kabul edilen liman devleti denetim rejimlerinde harmonize bir denetim sürecinin izlenebilmesi ve denetim verimliliğinin artırılabilmesi için ilk olarak Paris MoU denetim rejiminde uygulamaya başlanan gemi risk profili hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Gemi özellikleri temelinde hesaplanan gemi risk profili yardımıyla gemilerin denetim kapsamı ve periyodu belirlenmektedir. Paris MoU denetim rejimini takiben diğer denetim rejimlerinde de benzer gemi risk profili hesaplama yöntemleri uygulanmaya başlanmıştır. Ancak gemi risk profili hesaplamasında değerlerinden her bir gemi özelliğinin gemi tutulma indeksi odaklı bir yaklaşımla sınıflandırılması ve gemi tutulmasının denetim uzmanının profesyonel yargısına bağlı olması denetim sürecinde farklılaşmalara sebep olmakta ve harmonize bir denetim yapısının oluşturulmasına engel teşkil etmektedir. Öte yandan gemilerde tespit edilen eksiklikler ise denetim uzmanı yargısından bağımsız olup geminin sağlaması gereken standartlar uymaması ya da bunlardan sapması durumudur. Bu bağlamda, gemi özelliklerinin ortak bir yaklaşım sağlanabilmesi ve denetim sürecinde ortaya çıkan tutarsızlıkların en aza indirgenebilmesi için tutulma indeksi yaklaşımından bağımsız bir yaklaşım izlenmesi gerekmektedir. Gemi denetimlerinde etkinliğin artırılması önündeki en önemli zorluk ise şiddetli zaman kısıt ve baskısı altında ve az sayıda denetim uzmanı ile yürütülen denetimlerde kontrol edilmesi gereken birçok alan ve yüzlerce öğenin bulunmasıdır. Liman devleti denetim rejimleri tarafından denetim uzmanlarına rehber niteliğinde gemi ve denetim tipi özelinde kontrol edilmesi gereken alanlar ve eksiklik öğeleri tavsiye edilmiştir. Ancak gemi risk profili hesaplamasında oluşabilecek hatalar ve gemi tipi yanında diğer gemi özelliklerinden kaynaklanan eksiklikler göz önüne alındığında kontrol edilmesi gereken alanların ve eksikliklerin tahmin edilmesi için denetim sürecinde sistematik bir yaklaşıma ihtiyaç duyulmaktadır. Sektör paydaşlarının ihtiyacı odağında yürütülen bu çalışmada, gemi denetim verimliliği ve etkinliği önündeki zorlukların üstesinden gelinmesi amacıyla akıllı gemi denetim analitiği modeli önerilmiştir. Önerilen model tasarımında veri tabanında bilgi keşfi sürecinin beş temel adımı, iyi yapılandırılmış ve son emniyet bariyeri olarak kabul edilen liman devleti denetim rejimlerinde uygulanmakta olan denetim sürecine uyarlanmıştır. Ancak liman devleti denetim rejimlerinden uygulanmakta olan denetim sürecinde denetim kapsamının sadece gemi risk profiliyle sınırlı olması sebebiyle önerilen modelde doğrudan gemi özellikleri odağında denetimin şekillenmesi, odaklanılması gereken alanların ve eksiklik öğelerinin tahmin edilmesi esas alınmıştır. Akıllı gemi denetim analitiği modeliyle gemi denetimlerinde verimliliğin ve etkinliğin artırılması amacıyla aşılması gereken zorlukların çözümü için bulanık kümeleme ve apriori algoritmalarından faydalanılmıştır. Bulanık kümeleme algoritmasıyla denetim sürecinde değerlendirilen ve kritik öneme sahip gemi özelliklerinden gemi yaşı, gemi tipi, gemi gros tonajı, geminin bayrak devleti, klas kuruluşu ve işletme firması performansı tutulma endeksi yaklaşımından farklı olarak eksiklik indeksi yaklaşımıyla kümelenerek yeni bir sınıflandırma yapılmıştır. Bu sayede, her bir gemi özelliği için denetim uzmanı profesyonel yargısından bağımsız ve yansız kümeler elde edilmiştir. Elde edilen kümelerin modelde kullanılmasıyla önerilen modelin tüm sektör paydaşlarının kullanımına elverişli olması, harmonize bir denetim sistemi için zemin oluşturması ve eksiklik odaklı kümeleme yaklaşımı sayesinde denetim verimliliğini artırması beklenmektedir. Gemi denetiminde etkinliğin artırılması için apriori algoritmasıyla denetim alanları ve eksiklik öğeleri arasındaki birliktelik kuralları elde edilerek örüntüler keşfedilmiştir. Keşfedilen örüntülerde tümdengelim yaklaşımıyla birbirine bağlı iki çevrimle, öncelikle odaklanılması gereken denetim alanları ve sonrasında bu denetim alanlarında kontrol edilmesi gereken eksiklik öğelerinin tahmin edilmektedir. Önerilen modelde denetlenen geminin önceki denetim kayıtlarının yahut denetim esnasında tespit edilen eksiklikler odağında yürütülebilmesi sayesinde gemi denetiminde dinamik bir yaklaşım sağlanmıştır. Sonuç olarak, Paris MoU veri tabanından elde edilen gemi denetim verilerinin kullanıldığı veri tabanında bilgi keşfi süreci temelinde önerilen model, denetim uzmanlarına gemi denetiminde odaklanılması gereken alanları ve bu alanlarda kontrol edilmesi gereken eksiklik öğeleri için karar destek sistemi sunmaktadır. Sunulan karar destek sisteminde kullanılan her bir gemi özelliğinin eksiklik odaklı bir yaklaşımla yansız bir ölçekle kümelenmesi sayesinde gemi riskine odaklanmaktan ziyade denetimde eksikliğin tespit edilmesi odağında model tasarımı sağlamıştır. Böylelikle tüm sektör paydaşlarının gemi denetimlerinde faydalanabileceği bir model sunulmuştur. Ancak sunulan modelde sadece Paris MoU veri tabanından elde edilen verilerin kullanılması çalışmanın sınırlılığını oluşturmaktadır. Bu yüzden diğer denetim mekanizmalarından elde edilen denetim verilerinin önerilen modelde kullanılabilir hale getirilerek modele entegre edilmesiyle modelin güçlendirilmesine yönelik çalışmaların yapılması mümkündür.
-
ÖgeDeniz ticaret endekslerini zaman serisi modelleri kullanarak tahminleme(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-08-25) Koyuncu, Kaan ; Tavacıoğlu, Leyla ; 512172001 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiGünümüzde şirketlerin geleceklerine yön verebilmesi, karlılıklarını arttırarak anlamlı bir büyüme ivmesi yakalayabilmeleri, gelir gider dengesini optimum düzeyde tutarak karlılığı maksimize etmeleri, olumsuz koşullarda varlıklarını sürdürebilmeleri ve doğru zamanda doğru kararlar alabilmeleri, sektörlerinde hızlı hareket eden ve yön veren bileşenleri okuma, anlama, doğru yorumlayarak karşılık verebilme kabiliyetlerine bağlıdır. "Veri Bazlı Karar Verme" yaklaşımı bugünün dünyasında kurumların ve kişilerin var olabilmesi için gerekli hale gelmiştir. Eldeki verilerden belli değişkenlerin tahminlenmesi, gelecekte karşılaşılması muhtemel durum ve senaryoları uygun veri ve analiz teknikleri kullanarak öngörmek ve duruma göre önlem almaktır. Denizcilik sektöründe ise özellikle iş zekâsı ve analitiği, raporlama, iş ve süreç geliştirme departmanları ve yöneticiler genellikle navlun oranları, ürün satışları, envanter gereksinimleri, sefer hesapları, sevkiyat oranları hakkında düzenli olarak tahminler yapmakta ve yorumlamaktadırlar. Yapılan analizler doğrultusunda tahmin değerlerine dayalı olarak kısa ve orta vadede operasyonel ve stratejik kararlar alınmaktadır. Denizcilik endüstrileri karmaşık küresel pazarlarda faaliyet göstermekte, işletmeler dış girdilere ve değişken çevre koşullarına karşı oldukça hassastır. Özellikle pandemi ile birlikte küresel çapta değişen yeni dünya ekonomisi ve gelişmeler denizcilik piyasalarını da derinden etkilediği gözlemlenmektedir. Ülkelerin virüse karşı aldığı tedbirler; örümcek ağı gibi birbirine bağlı denizcilik endüstrisi üzerinde Domino (Kelebek) etkisini başlatmıştır. Tedarik zincirindeki bu kırılma, ABD, Avrupa ve Asya' nın diğer limanlarını da etkisi altına alarak zincir boyunca dalgalanma yarattığı açıkça gözlemlendi. Özellikle konteyner piyasasında yaşanan önce azalan taleple düşen navlun oranları ve hemen akabinde boş konteyner ihtiyacı ile sürekli artış eğilimi gösteren taşıma ihtiyacı navlunları agresif şekilde yükseltmiştir. Bu sebeple, denizcilik sektöründe navlun fiyatlarının trendini tahmin etmek ve geleceğe yönelik pozitif değer yaratmaya yönelik stratejiler geliştirmek çok daha önemli hale gelmiştir. Geçmiş ve güncel veriler (veri ambarları) ile yapılacak çalışmalar dijitalleşen piyasalarda geleceği öngörmek için güçlü bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır. Covid-19, dijital paralar, Fed faiz politikası, ticaret savaşları, enerji krizleri, enflasyon, web3.0 ve savaşlar gibi dünya küresel piyasalarında dönüm noktası sayılan gelişmelerde önemi daha da artmaktadır. Öngörünün önemi, yalnız kriz zamanlarında değil, tüm şartların uygun olduğu zamanlarda bile kolayca görülebilir. Bu bağlamda kullanabilecek öngörü modellerinden en çok tercih edilen ve başvurulan yöntemlerin başında zaman serisi modelleri gelmektedir. Tahmin için kullanılabilecek birçok zaman serisi tekniği üzerine son yıllarda çalışılmaktadır. Tek ve karmaşık değişkenlere bağlı veri yapılarında tahminleme için ARIMA, Support Vector Regression (SVR), bulanık kümeler, yapay sinir ağları ve makine öğrenimi ön plana çıkmaktadır. Zaman serileri üzerine ilk çalışma Klein ve Verbeke (1987) tarafından yapılmış olup, Antwerp limanında aylık veriler içeren tek değişkenli zaman serileri kullanılarak Antwerp limanındaki çelik trafik akışını modellemiştir. Pino ve arkadaşları çok fazla veriden oluşan herhangi bir zaman serisini hızlı şekilde tahminlemek için çalışmalarında, İspanya'nın elektrik üretim piyasasındaki rolü içi enerji fiyatının saatlik öngörülerini hesaplamaktadır. Zeng ve arkadaşları, Baltic Dry Index (BDI) tahmini için empirical mode decomposition (EMD) ve artificial neural networks (ANN) dayalı bir yöntem geliştirmiştir. Angelopoulos çalışmasında, Baltic Dry Index (BDI) dinamik spektral içeriğini araştırmaktadır. Baltic Dry Index'in dinamik spektral içeriği, zaman içindeki olası varyasyonlarını ortaya çıkarmak için Zhao-Atlas-Marks çift doğrusal zaman-frekans gösterimi aracılığıyla analiz ederek tasvir etmiştir. Tahmin üzerine başka bir çalışmada, Fahran mevsimsel değişiklikleri dikkate alarak bazı uluslararası konteyner limanlarında SARIMA modellerini kullanarak konteyner elleçleme tahmininde bulunmuştur. Sezer ise çalışmasında 2005-2019 arasındaki finansal zaman serisi tahmin uygulamasına ilişkin çalışmalara yönelik kapsamlı bir literatür incelemesi yapmıştır. Çalışmalarını endeks, forex ve emtia tahmini gibi öngörülen tahmin uygulama alanlarına göre kategorize etmiştir Zaman serisi analizi kullanılarak çeşitli endüstrilerde birçok model ve yöntem geliştirilmiştir. Zaman serileri literatürde yeni bir konu olmamasına rağmen denizcilik endüstrisinde çalışmaların kısıtlı olduğu ve çoğunlukla güncel olmadığı görülmektedir. Bu çalışma ile Institute of Shipping Economics and Logistics (ISL) and the Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung (RWI) Container Throughput Index, Shanghai Containerized Freight Index (SCFI), The Baltic Exchange Dry Index aylık verilerine dayanarak bir öngörü yapılması amaçlanmaktadır. RWI/ISL container throughput index ile ilgili bir çalışmaya rastlanmamış olmaması nedeniyle bu konuda yapılan ilk çalışma olacaktır. Pandemi ve sonrası tahminlemeye dayalı güncel yayınların az olmasına istinaden yapmayı hedeflediğimiz SCFI ve BDI ile ilgili çalışmamızın literatüre önemli katkı sağlaması beklenmektedir. Aynı zamanda denizcilik sektörü de bu çalışmalardan faydalanabilecektir. Çalışmanın giriş bölümünde veri bazlı karar verme ve tahminlemenin önemi, denizcilik sektörü üzerine değerlendirilmesi ve çalışmanın aşamalarına değinilmektedir. Toplamda 3 farklı indeks ile yapılacak olan bu çalışma 4 aşamadan oluşmaktadır. Birinci bölümde literatür çalışmaları çerçevesinde çalışmamızın amacı ve önemi önemi vurgulanmaktadır. Ayrıca denizcilik ve diğer sektörlerde zaman serileri üzerine yapılan öngörü çalışmaları incelenmiştir. İkinci bölümde zaman serileri ve temel kavramlar açıklanmaktadır. Üçüncü bölüm, çalışma metodolojisi ve modellerin belirlenmesi, seçilen denizcilik indeksleri ile uygulama süreçlerinin belirlenmesi, analizlerin gerçekleştirilmesi, değerlendirilmesi ve yorumlanması aşamalarını içermektedir. Dördüncü bölümle çalışma sonuçlandırılmıştır. Çalışmada, RWI/ISL Container Throughput Index, Shanghai Containerized Freight Index (SCFI), The Baltic Exchange Dry Index aylık verileriyle modellemek için Box-Jenkins modellerinden ARIMA ve SARIMA'ya odaklanılmıştır. RWL/ISL ve BDI verilerini modelleme aşamasında R programlama dili, SCFI'da ise Python programlama dili kullanılmıştır. İlk çalışmada, Ocak 2007'den Aralık 2019'a kadar olan dönem aralığında aylık veriler ile RWI/ISL Konteyner Endeksi'nin kısa vadeli tahmininin incelemesi amaçlanmıştır. Model, SARIMA ve ETS modelleri kullanılarak tahmin edilmiştir. Tahmin sonuçları, orijinal RWI/ISL serisi Nisan 2020 ayından sonra artarken, Mart 2020'den sonra mevsimsel ve iş günü ayarlı RWI/ISL serisi azalmıştır. SARIMA modelin ETS modeline göre daha iyi sonuç vermektedir. RWL/ISL ile literatürde yapılan ilk çalışma olması ve öngörü modelinizin başarılı performansının denizcilik sektörüne ve literatüre katkı sağlaması beklenmektedir. Bu çalışmada, iki farklı zaman serisi modelleme yaklaşımı ve yaklaşımların varsayımlarını sağlamak için uygun kriterler kullanarak SCFI'nin tahmin doğruluğunun iyileştirilmesine katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Bu amaçla SCFI verileri Holt-Winters ve SARIMA yöntemleri ile incelenmiştir. SARIMA modeli Holt-Winters ile karşılaştırıldığında minimum MAPE ve RMSE değerlerine sahiptir. Zaman serisi analizi sonucunda, tahmin doğruluğu kabul edilebilir olduğundan seçilen SARIMA (0,2,3) (1,0,0)12 modeli gelecekteki değerleri tahmin etmek için kullanılabilir. Çalışma sonuçları, SARIMA modelinin daha kesin ve doğru bir model olduğunu göstermektedir. Belirlenen SARIMA modeli doğrultusunda Ağustos 2021-Şubat 2022 dönemi için tahmin değerleri hesaplanmıştır. Baltıc Dry Index çalışmasında ise Ocak 2011 ve Haziran 2021 dönemini kapsayan aylık veriler, tek değişkenli zaman serilerinde Otoregresif Bütünleşik Hareketli Ortalama (ARIMA) yöntemi ile Baltic Dry Index (BDI) için 12 (aylık) dönemlik öngörü yapılmıştır. ARIMA modelinin belirlenmesi için önce inceleme kapsamında mevsimsellik ve birim kök testleri ile veri setinin dışsal bileşenleri araştırılmıştır. Belirlenen model için spesifikasyon testleri varsayımlarını sağlamış ve modelin geçerli ve güvenilir olduğuna karar verilmiştir. Sonuç olarak, deniz taşımacılığı piyasası analistleri, önerdiğimiz tatmin edici tahmin modellerinin performansından faydalanabilir, bunları kendi analiz araçlarına entegre edebilir.
-
ÖgeDeniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin entropi ağırlıklı gri ilişkisel analiz yöntemi ile değerlendirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-19) Eski, Özge ; Tavacıoğlu, Leyla ; 512172013 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDeniz yolu taşımacılığı, yüklerin uzun mesafelerde ekonomik ve emniyetli bir şekilde taşınmasını sağlamaktadır ve 2000'e yakın tehlikeli yükün taşınması için dünya çapında tercih edilen bir yöntemdir. Tehlikeli yükler, insan sağlığına ve deniz çevresine zararlı olabilecek fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip maddelerdir. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı sırasında kazalar meydana gelebilmektedir. Önceki kazalar, deniz çevresinin kirlenmesine, maddi kayıplara, ölümlere ve ciddi yaralanmalara yol açmıştır. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı, başlangıç noktasından nihai varış noktasına kadar büyük bir özen gerektirmektedir. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin belirlenmesi, bu kazaların önlenmesinde ve azaltılmasında büyük rol oynamaktadır. Emniyetli deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı için yapılan akademik çalışmalara rağmen kazalar meydana gelmeye devam etmektedir. Bu durum, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının çok daha kapsamlı ve objektif bir şekilde ele alınmasını zorunlu kılmaktadır. Farklı gemi operasyonlarındaki ilk olaylar, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarını değişen derecelerde etkilemektedir. Bu nedenle, bu tez çalışması, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri, ilk olaylara ve temel gemi operasyonlarına dayalı olarak değerlendirmek için entropi ağırlık yöntemini gri ilişkisel analiz ile kombine etmektedir. Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün Bütünleşik Küresel Deniz Taşımacılığı Bilgi Sistemi veri tabanında kayıtlı, 2000 ve 2021 yılları arasında meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına ilişkin raporlar analiz edilmiştir. İlk olaylar ve temel gemi operasyonları, kaza raporları analiz edilerek belirlenmiştir. Temel gemi operasyonlarının ağırlıkları entropi ağırlık yöntemi ile objektif olarak hesaplanmıştır. İlk olayların korelasyon dereceleri gri ilişkisel analiz ile objektif olarak hesaplanmıştır. Bu tez çalışması, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, ayrılma, yakıt ikmal, pilotaj, manevra ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın yaklaşık %60'ını açıklamaktadır. Bu sonuç, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının büyük bir kısmının bu beş temel gemi operasyonu sırasında gerçekleştiğini göstermektedir. Çatışmalar ve iş kazaları, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazaları üzerinde daha önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, geçiş, manevra ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki çatışmalar ve yükleme, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları, dünya genelinde deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına neden olma olasılığı en yüksek olanlardır. Bu tez çalışması, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, yakıt ikmal, yanaşma ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, mürettebat ölümlerinin ve ciddi yaralanmaların çoğunun bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini belirtmektedir. İş kazaları ve yangın/patlamalar, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, yükleme/boşaltma, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki yangın/patlamalar, mürettebat ölümlerine ve ciddi yaralanmalara neden olma ihtimali en yüksek olanlardır. Bu tez çalışması, liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, boşaltma, yanaşma ve ayrılma operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, liman alanlarında kimyasal dökülmelerin genellikle bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini ifade etmektedir. Temaslar ve iş kazaları, liman alanlarında meydana gelen kimyasal dökülmeler üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, yanaşma ve ayrılma operasyonları sırasındaki temaslar ve boşaltma operasyonları sırasındaki iş kazaları, liman alanlarında kimyasal dökülmeye yol açma olasılığı en yüksek olanlardır. Bu tez çalışmasının sonuçları, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı emniyetini sağlamak için gerekli stratejilerin geliştirilmesinde paydaşlara yardımcı olabilecektir.
-
ÖgeDenizcilik aile işletmelerinde kurumsallaşma(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Demir, Barış ; Tavacıoğlu, Leyla ; 722198 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiKurumsallaşma gelişen pazar koşullarında işletmelerin hayatta kalabilmeleri için son derece önemlidir. Kurumsallaşabilen işletmeler, iş ve işlemleri standart hale getirerek, kişilerden bağımsız bir sistem içerisinde yönetim fonksiyonlarını gerçekleştirebilmektedirler. Bu da profesyonel bir yönetim anlayışının doğmasına sebep olmaktadır. Aile işletmeleri dünya ekonomisinde önemli bir rol oynamaktadır. Denizcilik sektörü incelendiğinde de işletmelerin büyük bir kısmının aile işletmesi olduğu görülmektedir. Genellikle babadan oğula geçen bir yönetim anlayışıyla yönetilen ve kurumsallaşmayı başaramayan bu işletmeler, sürdürülebilirlik açısından büyük sorunlar yaşamakta ve birçoğu ikinci kuşağa erişemeden faaliyetlerini durdurmaktadır. İşletmelerin mevcut kurumsal yapılarını ölçmek, işletmenin hangi kurumsal yönetim fonksiyonlarında eksikliklerin olduğunu anlamaya yaramaktadır. Bu sebeple bu çalışmada Türkiye'de faaliyet gösteren gemi işletmeciliği firmalarına yönelik bir kurumsallaşma seviyesi ölçeği geliştirilerek, işletmelerin mevcut kurumsal yapıları incelenmiştir. Kurumsallaşma süreçlerinden hangi aşamalarda eksikliklerin olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca kurumsallaşma fonksiyonları arasındaki ilişkiler incelenerek birbirlerine etki eden faktörler analiz edilmiştir. Çalışmada İMEAK Deniz Ticaret Odasına kayıtlı, Türk Bayraklı gemilere sahip ve aile işletmesi konumunda olan 177 gemi işletmeciliği firmasında çeşitli pozisyonlarda çalışan 193 kara personeline anket uygulanmıştır. Anket sonuçları SPSS 23.0 istatistik programında analiz edilmiştir. Ölçek geliştirme sürecinde önce Keşfedici Faktör Analizi (KFA) yapılarak ölçekte yer alan ifadelerin faktörleşmeleri sağlanmıştır. Başta 18 olan ifade sayısı 14 ifadeye düşürülmüştür ve ifadeler 3 faktör altında toplanmıştır. Faktörler, literatür ve uzman görüşleri yardımıyla; etkin örgüt yapısı, iç denetim ve yetki devri olarak adlandırılmıştır. KFA ile birlikte güvenilirlik analizleri yapılan ölçeğin yapı geçerliliğini test etmek adına Doğrulayıcı Faktör Analizi (DFA) yapılmıştır. KFA ve DFA sonuçlarına göre ölçek güvenilir ve geçerli bulunmuştur. Ölçekte yer alan faktörler arasındaki ilişkileri test etmek için SPSS AMOS 23.0 istatistik paket programında Yapısal Eşitlik Modellemesi (YEM) uygulanmıştır. Yapısal Eşitlik Modeli ile yapılan hipotez testleri incelendiğinde, Türk denizcilik aile işletmelerinde etkin bir örgüt yapısının oluşturulmasının, yetki devri ve iç denetimi faaliyetlerini olumlu yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. Yetki devrinin iç denetime doğrudan ve anlamlı bir etkisinin olmadığı görülmekle birlikte, aracı değişken analizi yapılarak elde edilen sonuca göre etkin örgüt yapısının yetki devri ve iç denetim arasında tam aracılık etkisiyle bir köprü görevi gördüğü anlaşılmıştır. İşletmelerin kuşaklarıyla kurumsallaşma seviyeleri arasında bir ilişki olup olmadığı Anova Analizi ile test edilmiştir. Analiz sonucuna göre işletmelerin kaçıncı kuşak bir işletme olduğuyla kurumsallaşma seviyeleri arasında istatiksel olarak bir anlamlılık olmadığını görülmüştür. Denizcilik aile işletmelerinin kurumsallaşma seviyelerini tespit etmek adına frekans analizi yapılmıştır. Frekans analizi sonuçlarına göre Türkiye'de faaliyet gösteren aile sahipli gemi işletme firmalarının 3,51'lik bir ortalamayla yarı/orta seviyede kurumsallaştıkları tespit edilmiştir. Bu çalışma, denizcilikte kurumsallaşma alanında yapılan ilk nicel çalışmadır. Ayrıca literatürden farklı olarak, armatörler ve işletme sahiplerinin görüşleri yerine kara personelinin görüşleri ele alınmıştır. Bu şekilde armatör ve işletme sahiplerinin kendi işletmelerini değerlendirirken oluşabilecek taraflı tutumların engellenmesi amaçlanmıştır.
-
ÖgeDenizcilik işletmelerine yönelik entelektüel sermaye değerlemesi üzerine bir model önerisi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-03-03) Çevik, Gizem ; Arslan, Özcan ; 512152014 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiBir işletmedeki entelektüel sermaye, fikirlerin zenginliğini ve firmanın geleceğini büyük ölçüde belirleyen yenilik yeteneğini içerir. Mevcut piyasalarda rekabet gün geçtikçe artarken, günümüz iş ortamında entelektüel sermaye, organizasyonlarda gelişmeyi ve rekabet gücünü sağlayan en kritik faktörlerden biridir. Birçok işletmenin hayatta kalması, değişikliklere uyum sağlama istekliliğine ve yeteneğine bağlıdır. Entelektüel sermaye sayesinde firmalar, değişimlere hızla adapte olabilmekte ve piyasalarda rekabetçi kalabilmektedir. Denizcilik işletmeleri, faaliyet alanları dikkate alındığında hizmet yoğun işletmeler arasında değerlendirilmekte olup, dahası ulusal ve uluslararası sosyal, ekonomik ve siyasi tüm değişkenlerin etkin rol oynadığı bir sektördedir. Bu firmalar coğrafik açıdan nerede olursa olsun uluslararası yapısı itibariyle dünya pazarından pay almak için savaşmaktadır. Bu sırada işletimlerindeki gemi sayısı ve tonajları kadar, bilgi, deneyim, örgüt kültürü, organizasyon yapısı, ulusal ve uluslararasındaki paydaşları ile ilişkileri, çalışanlarının eğitim seviyesi, operasyonlarının emniyet derecesi, denetim ve takip prosedürleri gibi birçok değişken olumlu veya olumsuz olarak bu işletmeleri etkilemektedir. 2008 krizinden bu yana yaşam savaşı veren denizcilik işletmelerinin 2016 yılında BDI (Baltic Dry Index)'nin de gemi kira bedellerinin çok altında seyretmesi sebebiyle iflas veya el değiştirme yüzdelerinin sürekli artan bir ivmeye sahip olmasıdır. Bunlara ek olarak mevsimsel döngünün dışında bir de Covid- 19 pandemisinin yarattığı dalgalanmanın da etkisinin ne kadar olacağı ve süresi önceden hesap edilemediğinden karar vericileri zorlamıştır. Sektörel haberlerin ışığında görülebilir ki öngörüsüz yapılan yatırımlar kadar işletme değerini yukarı taşıyacak deneyim, patent, bilinirlik, sektörel yazılımlar, çalışan eğitimleri, örgüt kültürü gibi entelektüel sermayenin iyi planlanmıyor oluşu hatta tamamen önem verilmeyişi bu işletmelerin sonlarını getirmiştir. Buna göre, gemi işletmeciliği firmalarının entelektüel sermaye esaslı değerlendirme yapmaları ve buna bağlı olarak değer arttırıcı karar vermeleri, bu etkenleri iyi çözümlemeleri ve süreçlerini denetlemeleri gerekmektedir. Geçmişte bireyler, örgütsel performansın finansal ve gider kalemlerine bağlı olduğuna inanıyorlardı. Bu yaklaşım, artık örgütlerin başarısının büyük ölçüde örgütsel performansa katkıda bulunan entelektüel sermaye öğelerine bağlı olduğu yönünde değişmiştir. Gemi işletmesi şirketlerinin performansı endüstrideki müşteriler (kiracı/taşıtan) için de önem arz etmektedir. Gün geçtikçe, işletmeler ve işletme altında seyreden gemiler için denetleme ve takip sistemlerinde artış görülmektedir. Bu çalışmada hedeflenen, bir gemi işletme şirketinin entelektüel sermayesini ölçülmesini sağlayan denizciliğe özel bir model oluşturulması ile işletmelerdeki karar vericiler için rekabet avantajlarını arttırabilecekleri başarı alanlarını gözlemleyebilecekleri veri sunarak, stratejik karar alımı süreçlerine destekte bulunulmasıdır. Bu çalışma kapsamında geliştirilen denizcilik işletmeleri olarak gemi işletme firmaları baz alınmış olup, yapılan sistematik literatür çalışması sayesinde entelektüel sermayeyi ölçmek için kullanılan kriterler ile denizciliğe özgü anahtar performans göstergeleri karşılaştırılarak entegre edilmiş ve taksonomi çalışması yapılmıştır. Farklı gemi tipleri ve sefer bölgelerinde çalışan firmalara uyum sağlanabilmesi için çerçeve geniş tutulmuş ancak ölçümlerde bu kısıtların olumsuz etkilerinin oluşmaması adına firmanın sorumluluk alanına girmeyen göstergeler devre dışı bırakılmıştır. Literatürde kabul görmüş entelektüel sermaye unsurları olan insan sermayesi, yapısal sermaye ve ilişkisel sermayeyi ölçmek için kullanılmak üzere, 21 uzman tarafından yapılan değerlendirme sonucunda nihai 99 anahtar performans göstergesi tespit edilmiştir. Ölçümde kullanılacak anahtar performans göstergeleri, 3 unsurun alt boyutlarını oluşturacak şekilde 15 grup performans göstergesi seviyesinde toplanmıştır. Bulanık Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) yöntemi kullanılarak 13 uzman tarafından entelektüel sermaye unsurlarının ve grup performans göstergelerinin ağırlıklandırılması sağlanmıştır. Anahtar performans göstergelerinin ölçülmesinde ise 158 performans göstergesinden faydalanılmıştır. Göstergelerin ölçüm periyotları literatürle de uyumlu olacak şekilde her çeyrek yılda bir veya yıllık olarak belirlenmiştir. Çoğu gösterge objektif ölçüm metotları ile hesaplanmaktadır ve bunların bazıları literatürden çekilmiş bazıları yazar tarafından üretilmiştir. Kısıtlı sayıda da olsa sübjektif metotlarla ölçülmek durumunda kalan göstergelerin tespiti için ise yine literatürdeki anket uygulamalarından yararlanılmıştır. Her bir anahtar performans göstergesi için minimum gereklilik ve sektörel hedefler belirlenmiş, bu sayede başarı oranları saptanabilmesi mümkün kılınmıştır. Uygulanan methodoloji sonucunda "Gemi İşletme Şirketleri için Entelektüel Sermaye Öz Değerlendirme (ICSA_SMC) Modeli" geliştirilmiştir. Yapılan ölçümleri kontrol etmek amacıyla ise anahtar performans göstergeleri boyutunda İdeal Çözüme Benzerlik Bakımından Sıralama Performansı Tekniği (TOPSIS) kullanılmıştır. Çalışmanın ilk çıktısı, bulanık AHS yöntemi kullanılarak yapılan ağırlıklandırma çalışmasının sonuçlarıdır. İnsan sermayesi unsuru (0,537) ile ilk sırada gelirken, unsurun alt boyutunda incelenen, İnsan Kaynakları Operasyonel Yönetimi (0,197), Eğitim ve Gelişim (0,189), Çalışan Yetkinliği (0,151) grup performans göstergelerinin ilk 3 sırayı aldığı gözlemlenmiştir. Diğer bir unsur olan yapısal sermaye (0,292) ise, bir gemi işletme şirketinin entelektüel sermayesini oluşturan ikinci önemli unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak bu unsurun alt boyutunda incelenen 10 grup performans göstergesi bulunduğundan, gruplar tek tek incelendiğinde önem dereceleri göreceli olarak düşük kalmaktadır: 1. Sağlık ve Emniyet Performansı (0,056); Seyir Emniyeti Performansı (0,056); 3. Teknik Performans (0,032); 4. Çevresel Performans (0,028); 5. Operasyonel Performansı (0,026); 6. Güvenlik Performansı (0,025); 7. Kontrol Performansı (0,022); 8. Bilgi Teknolojisi Performansı (0,018); 9. Hukuki Performansı (0,015); ve 10. Gelişimsel Performansı (0,014). Unsurlar arasında son sırada yer alan ilişkisel sermaye unsuru (0,171) sadece 2 grup performans göstergesinden oluşmaktadır ve Paydaşlarla İlişki Performansı (0,127) genel değerlendirmede 4. sırayı alırken, Toplumsal İlişki Performansı (0,044) 7. sıradadır. Çalışmanın bu aşamasında açıkça görülmektedir ki, bir gemi işletme şirketinin entelektüel sermayesini artırmak için öncelikli olarak odaklanması gereken insan sermayesini iyi yönetmek ve bu konularda yatırımlara öncelik verilmesi gerekmektedir. İkincil öncelikli sermaye unsuru yapısal sermaye olmasına karşın, ilişkisel sermaye alt gruplarında incelenen paydaşlarla ilişkiler yine bu firmaların stratejik kararlarını etkileyebilecek boyutta olduğu görülmektedir. Bütünsel bakış açısıyla bir gemi işletme firmasının hayatta kalabilmesi ve piyasada tutunabilmesi için ön şart yapısal sermayesinin güçlü olmasıdır. Ancak konu değer katma olduğunda, insan kaynaklarının yetkinliği ve yönetimi, dış paydaşlarla uzun soluklu ve güvenilir şekilde kurduğu ilişkiler ile ilgili alınacak stratejik kararlar firma değerini kat ve kat arttırabilir. ICSA_SMC model testinin yapılması amacıyla, 5 gemi işletme şirketinden 2021 yılı verisi çekilerek analizler yapılmıştır. Analizde puan kartı prensibi benimsenerek, firmaların entelektüel sermayeleri 100 üzerinden değerlendirilmiştir. İlk sırayı değerleme her ne kadar bu parametrelerden bağımsız olarak yapılmış olsa da hem tanker hem kuru yük işletmeciliği ile uğraşan ve filosunda diğerlerinde nazaran daha fazla gemi bulunduran Firma 3 (%81,65) almıştır. İkinci sırada yer alan tanker işletmeciliği ile uğraşan Firma 2'yi (%74,56), yine tanker işletmeciliği yapan Firma 5 (%69,77) takip etmektedir. Firma 2'nin filodaki gemi sayısının Firma 3'e kıyasla daha fazla olduğu dikkatleri çekerken, filo büyüklüğünün entelektüel sermaye yönetimi konusunda etkisinin olup olmadığı sorusu dikkat çekmektedir. Bu üç firma ardından kuruyük işletmeciliği ile uğraşan Firma 1 (%62,31), 4. sırayı almıştır. Son sırada ise koster tipi gemileri işleten Firma 5 (%27,42) karşımıza çıkmaktadır. TOPSIS yöntemi kullanılarak anahtar performans göstergeleri seviyesinde ideal çözüme yakınlıklarına bakılan firmaların sıralaması aynı kalarak, ICSA_SMC modeli doğrulanmıştır. Bu tez kapsamında önerilen ICSA_SMC modeli ile gemi işletmeciliği ile uğraşan şirketler için ilk defa bulanık mantık ile ağırlıklandırma (Bulanık AHS) ve puan kartı (SC) entegrasyonu yapılarak, kontrol yöntemi olarak da TOPSIS'in eklenmesi ile hibrit bir yaklaşım güdülmüştür. Önerilen model diğer hizmet bazlı sektörler için çalışılarak, öz değerlendirme kılavuzları geliştirilebilir. Bu çalışma ile gemi işletme şirketlerinin performans bazlı entelektüel sermaye değerlemesi için hibrit model sunulmuştur. Minimum gereklilik ve hedefler sabit tutulduğunda bu model sayesinde oluşturulacak bir veri tabanında değerlerini güncel tutan işletmeler entelektüel sermaye değerleri karşılaştırabilme yetisine sahip olabilirler. Çalışma amacına ek olarak, ICSA_SMC modeli ile işletmelerin öz değerlendirmelerini yapabilmeleri mümkün kılınmıştır. Bu aşamada firmalar kendi hedeflerini belirleyerek, firma içinde verilen stratejik kararlarının etkilerini gözlemleyebilecek ve entelektüel sermaye yönetimi konusunda yetenek kazanmış olacaklardır. Model şirketlere ek veri takibi yükü yüklemesine karşın, BIMCO standartları ve TMSA ile uyumlu bir şekilde hazırlandığından bütünsel bir takip sistemi de kazandırmıştır. Öncelikle çalışmanın uygulanabilir kalmasını sağlamak için herhangi bir takip çalışmasının planlanmasında özen gösterilmesi gerekecektir. İleri bir çalışma alanı, takip edilmesinin benimsenmesini kolaylaştırmanın bir yolu olarak, performans ölçüleri ve stratejik hedefler arasındaki bağlantıları anlamada araçların yöneticilere nasıl yardımcı olabileceğini değerlendirmektir. Gemi işletmelerinin değer kazanımlarını sağlayacak şekilde, senaryo bazlı yatırım ve stratejik karar modelleme üzerinde çalışılabilir.
-
ÖgeDesign of seafarer-centric safety system; mental workload (MWL) prediction(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Özsever, Barış ; Tavacıoğlu, Leyla ; 711394 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiIt is known that human factor has a major effect on maritime casualties that cause great harm to environment, economy and maritime sector. It was stated that while human error is the primary contributor of accidents, a good part of collisions and groundings were related to mental workload (MWL) of watchkeeping officers. Automation, mechanization and the introduction of new technologies had changed the working conditions together with reducing the number of crew and increasing the MWL of operators. This clearly indicates that human element related issues will continue to be one of the major issues in marine transportation assets. In maritime-related studies, it has been analysed mostly how the ship's environment, working period and other factors affect the seafarers. Almost all maritime-related studies couldn't have a potential to develop MWL prediction system for maritime operations aspect. However, lots of studies on drivers and pilots, have produced successful results for MWL prediction. Taking into consideration the fact that MWL has major contribution to maritime casualties, the development of real-time MWL prediction system is vitally essential for ships. By implementing the similar measurement techniques used in the studies on drivers and pilots, to maritime transportation, this study aims to classify the physiological responses of the operators that can produce an output for state of officer on duty as "Safe" or "Risky" from the collected physiological data and task load data during the seaborn operations. This study predicates on the theories which are the statement "minimum performance requires sufficient behavioural activity" of Sheridan and Simpson (1979) together with inverted U function of Yerkes and Dodson (1908) which presents the relationship between arousal and performance. Moreover, the theory of Young et al. (2015) which presents the relationship among mental workload, performance, task demand and resource supply and indicates the overload region, guides this study in terms of building the structure of the experimental research. By being predicated on the above-mentioned theories, this study aimed to design Cognitive Seafarer - Ship Interface (CSSI) which is a main part of Seafarer-Centric Safety System. The physiological data of the 17 junior deck officers (12 subjects performed navigation scenario, 5 subjects performed cargo operation scenario) was recorded according to the design. By being correlated with the performance of the officer, the change of physiological responses of the subjects were analysed in low and high task load levels. The medical decision-making process, which deduced "Safe" or "Risky", was run for this change. For performance measurement that is a part of triangulated measurement strategy (Wierwille and Eggemeier, 1993), Officer Performance Model which is used for MWL classification, was developed for navigation and cargo operation tasks. Additionally, the inputs of Task Load Estimator were defined as data transcription from navigational aids according to results of classification. In summary, the following process were done and results were found. Firstly, the navigation and cargo operation scenarios were created to simulate ship environment. The difficulty level of navigation scenario was gradually adjusted (in order to prevent acquired skill) according to traffic density, visibility and geography by combining in 4 steps. The difficulty level of cargo operation scenario was gradually adjusted according to type and number of operation and operation period corresponding to a real cargo operation by combining in 3 steps. Task load assessments of the scenarios were carried out according to Operator Function Model (OFM-COG) and its sample implications in literature. The results of NASA-TLX scores of the subjects supported the increase of task load levels of the scenarios. ANOVA results showed that there are significant differences in the NASA-TLX scores of 5 different dimensions and in total, among 4 steps which have different task load levels for navigation scenario. Similarly, ANOVA results showed that there are significant differences in the NASA-TLX scores of 3 different dimensions and in total among 3 steps which have different task load levels for cargo operation scenario. According to the subjective assessments of the subjects, MWL increased during the both of navigation and cargo operation scenarios. Secondly, ROC curve analysis was performed for validation of developed officer performance model. Recorded performances of the participants were evaluated as "safe" and "risky" for each task by one ocean going Master expert for navigation tasks and by one ocean going Chief Officer for cargo operation tasks. According to the ROC curve analysis, developed officer performance model was validated with high significance and AUC values. These results showed that the developed officer performance model can be used in any study focused on performance measurement in navigation and chemical tanker cargo operations. Being validated measurement method, performances of the subjects showed that there is a negative significant correlation between performance score and task load in both of navigation and cargo operation tasks. With the distinction of the task load as high task load and low task load, the performance scores were also found significantly different in low and high task loads for both of navigation and cargo operation tasks. Thirdly, physiological responses of the subjects were often differentiated between low and high task loads. Although the change of time-based heart rate variability (HRV) features was not found meaningful according to literature during the increase of task load, the change of frequency-based, time-frequency and nonlinear HRV features were found significant and meaningful during the increase of task load. Moreover, the change of some electrodermal activity (EDA) features and some eye responses were found significant in this study. However, the change of EDA responses was not found strongly correlated with the increase of task load. This can be explained by the fact that electrodermal activity occurs in stressful conditions rather than mental workload. The "frustration" scores of the NASA-TLX supported the fact that the subjects didn't feel so stressed during the tasks. On the other hand, the change of pupil diameter features was found significant and meaningful during the increase of task load in navigation tasks but in cargo operation tasks. Additionally, the change of blink frequency features varied across the scenarios. The variable results of eye responses are thought that the selectivity of eye blinks and pupil diameter to MWL is low according to literature. Additionally, the reason of the fact that the change of some eye features was significant during the increase of task load is thought to be related with the characteristics of eye responses that pupil diameter change is correlated highly with error rate and blink rate increases in incorrect responses rather than correct responses. Therefore, these significances can be explained with the decrease of performance together arising from the increase of task load. On the other hand, the correlations between HRV and EDA features, HRV and eye features, EDA and eye features were found significant and meaningful in mental workload theory. Classification process was carried out with artificial neural network (ANN) code and "Classification Learner" tool of Matlab 2020a. Although the results of the classifications of the subjects' physiological responses on high and low task loads in this study did not give very good accuracies, compared with the studies in literature, they gave sufficient results. The classification accuracies, 75.7% in testing, 83.3% in all for navigation tasks, 80.0% in testing, 92.5% in all for cargo operation tasks and 61.3% in testing, 77.0% in all for cross-task classification have been found similar to those stated in the related studies whose mental workload and stress classification accuracies vary between 70.48% and 98%. According to classification efforts of physiological responses on high task load and low task load levels and performance scores of the subjects, the red lines of task demand became appear in this study. Continuing from the aim of Orlandi and Brooks (2018) and the contributions to MWL prediction in marine engine operations of Yan et al. (2019), the red lines of task demand in ship navigation was tried to determine in this study. Classification of physiological responses and the distinction of the task loads according to the performances of the subjects have ensured the task load to be separated as high task load and low task load. Thus, the inputs of the Cognitive Seafarer-Ship Interface (CSSI) were formed with the outputs of high task load details for navigation and the physiological responses given as features (classified in this study). CSSI processes the task loading together with physiological data of the officer and gives an output as "Risky" for safety of navigation in "The future Seafarer-Centric Safety System design" to be used on ships or at the Shore Control Centre for autonomous ships in future. Consequently, this study will contribute to literature, being the first study in terms of predicting MWL for navigation and cargo operations in maritime transportation. In addition, this study will be a guide for future studies as it reveals the design of the "Seafarer-Centric Safety System" to be developed in order to minimize maritime casualties.
-
ÖgeDesign of seafarer-centric safety system; mental workload (MWL) prediction(Graduate School, 2022-01-06) Özsever, Barış ; Tavacıoğlu, Leyla ; 512152011 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiIt is known that the human factor has a major effect on maritime casualties that cause great harm to the environment, economy, and maritime sector. It was stated that while human error is the primary contributor to accidents, a good part of collisions and groundings were related to the mental workload (MWL) of watchkeeping officers. Automation, mechanization, and the introduction of new technologies have changed the working conditions together with reducing the number of crew and increasing the MWL of operators. This indicates that human element-related issues will continue to be one of the major issues in marine transportation assets. In maritime-related studies, it has been analyzed mostly how the ship's environment, working period, and other factors affect the seafarers. Almost all maritime-related studies couldn't have the potential to develop an MWL prediction system for maritime operations aspect. However, lots of studies on drivers and pilots, have produced successful results for MWL prediction. Taking into consideration the fact that MWL has a major contribution to maritime casualties, the development of a real-time MWL prediction system is vitally essential for ships. By implementing the similar measurement techniques used in the studies on drivers and pilots, to maritime transportation, this study aims to classify the physiological responses of the operators that can produce an output for the state of the officer on duty as "Safe" or "Risky" from the collected physiological data and task load data during the seaborn operations. This study predicates the theories which are the statement "minimum performance requires sufficient behavioral activity" of Sheridan and Simpson (1979) together with the inverted U function of Yerkes and Dodson (1908) which presents the relationship between arousal and performance. Moreover, the theory of Young et al. (2015) which presents the relationship among mental workload, performance, task demand, and resource supply and indicates the overload region, guides this study in terms of building the structure of the experimental research. By being predicated on the above-mentioned theories, this study aimed to design a Cognitive Seafarer-Ship Interface (CSSI) which is a main part of the Seafarer-Centric Safety System. The physiological data of the 17 junior deck officers (12 subjects performed navigation scenario, 5 subjects performed cargo operation scenario) was recorded according to the design. By being correlated with the performance of the officer, the change of physiological responses of the subjects were analyzed in low and high task load levels. The medical decision-making process, which deduced "Safe" or "Risky", was run for this change. For performance measurement which is a part of a triangulated measurement strategy (Wierwille and Eggemeier, 1993), Officer Performance Model which is used for MWL classification, was developed for navigation and cargo operation tasks. Additionally, the inputs of the Task Load Estimator were defined as data transcription from navigational aids according to the results of classification. In summary, the following process was done and results were found.
-
ÖgeDevelopment of a dynamic navigational risk assessment model( 2020) Şenol, Yunus Emre ; Arslan, Özcan ; 635623 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim DalıMarine traffic, which has an increasing importance in terms of global freight and passenger transportation, has increased significantly in recent years and has brought some navigational safety problems. An increase was observed especially in collision and grounding accidents in especially dense waterways. In order to find solutions to this problem, many academic studies have been carried out that offer different sights and analysis methods. In the literature review stage made within the scope of the thesis, the studies on the subject were examined in detail, the factors included to calculations, the methods utilised and their applicability to the solution of the problem were evaluated. Although the studies in the literature constitute an academic value in terms of their proposed methods and approaches, it has been evaluated that many of them are insufficient in terms of applicability, namely the solution of the problem faced by the industry. As a matter of fact, there is no real-time dynamic risk analysis algorithm that can work onboard ship which is capable of corresponding the needs of the industry. In addition, many studies in the literature do not seem to address both the risks of collision and grounding at the same time. Studies in which only collision or grounding risk analysis was presented could not fully meet the expectations of the maritime sector. For this reason, it is aimed to develop a real-time dynamic risk analysis algorithm with some novel and strong aspects which can provide decision support to the officer on watch, can work integrated with real navigational equipment. The proposed algorithm consists of 4 main stages as Automatic Identification System (AIS) Module where AIS data are decode and parsed, Electronic Navigational Chart (ENC) Module that allows reading ENCs, Calculation Module where all risks and other required calculations are performed, and Visualisation Module where risk indicators are projected with AIS targets over the visualized ENCs. The National Marine Electronics Association (NMEA) 0183 infrastructure, which is the standard data exchange protocol of ship navigation equipment, has been added to the algorithm so that it can be integrated to navigation equipment for real-time calculations. All of the factors obtained from integrated navigation equipment used as data source and which may affect the risk of collision and grounding were included directly or indirectly as inputs. Information of Closest Point of Approach (CPA), Time to Closest Point of Approach (TCPA), relative bearing, relative speed, ship's length and ship's type are determined as the system inputs of the algorithm. Own ship and target ships perceived with AIS data are not considered as a single point as in the classical approaches in the literature. Instead, the actual dimensions of the ships are calculated by considering the position information of the Global Positioning System (GPS) receiver sent by OTS on the ship. Ship forms created in real dimensions are perceived as a set of multi-points consisting of points in which a distance of less than 10 meters between each one, and risk calculations of collision is carried out in real time by including all of these points in consideration. Similarly, shallow contour information obtained using ENC, which is dangerous in terms of vessel draft value, is perceived as a set of multi-points with a distance of less than 10 meters between them. Risk calculations have been conducted with the Fuzzy Inference System (FIS) method, which is widely used as one of artificial intelligence methods, from medicine to many branches of engineering. A case study was carried out by applying the AIS data of a ship navigating in the Istanbul Strait to the model. In this study, it is aimed to develop a model to reduce the risks of collision and grounding by increasing situational awareness and thus providing a decision support.
-
ÖgeDynamic modelling, simulation based analysis and optimization of hybrid ship propulsion systems(Graduate School, 2022-12-12) İnal, Ömer Berkehan ; Deniz, Cengiz ; 512182012 ; Maritime Transportation EngineeringToday, air pollution, harmful emissions, global warming, and climate change issues are of great importance both for the future of our world and for human health. It is aimed to keep the emission levels under control and to reduce the emission levels with international agreements such as the Kyoto Protocol and the Paris Agreement, which are regulated on a global scale but are not binding. However, exceeding the levels targeted in these agreements raises concerns for the future of both our world and human life. Greenhouse gases emitted into the atmosphere cause global warming and climate change. The most important indicators of climate change are shifts in seasonal cycles, excessive precipitation or drought, melting of glaciers, and severe natural events such as hurricanes and floods. Carbon dioxide is one of the greenhouse gases. At the same time, emissions such as nitrogen oxides, sulfur oxides, and carbon monoxide, which are other harmful emissions, cause acid rain and are extremely harmful to human health. Therefore, it is vital to control and, if possible, eliminate carbon dioxide emissions in all areas of life. 90% of world trade is carried out by sea transportation. Although it is an efficient transportation network on the basis of freight transported, it is predicted that, together with the increasing trade volume and the number of ships, ship-related emissions will increase between 90% and 130% until 2050. For all these reasons, emissions from maritime transport must also be brought under control and reduced. The International Maritime Organization (IMO) is working to reduce carbon dioxide emissions from ships. In this context, with the MARPOL Annex-VI contract, Energy Efficiency Design Index (EEDI), Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP) and Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI) and regulations that measure design, voyage and operational efficiency have been introduced. Not just limited to these, IMO has set limits based on engine speed for certain emission control areas with the NOx Code and standardized the production and use of machinery in accordance with the limits set for both machinery manufacturers and ships operating in this region. For sulfur oxide and particulate matter emissions, limits are set on the fuel content used. Diesel engines are used to a great extent for the propulsion of ships. Ship diesel engines use heavy fuels, which are fossil fuel derivatives. The chemical component of these fuels contains 85-87% carbon. For this reason, carbon dioxide gas comes out as a result of these heavy fuels burned in diesel machines. According to studies, the maritime sector causes 2.2% of global carbon dioxide emissions. As a result of the continued use of fossil fuels, it is not possible to significantly reduce the amount of emissions and reach the targets. Therefore, it is possible to reduce these emissions with alternative fuels, electric or hybrid propulsion systems, emission reduction technologies, speed reduction or operational improvements. All operations based on energy efficiency on ships, aiming to reduce fuel consumed and therefore emissions, should be specific for each ship. Many variables need to be examined separately according to the ship's usage area, ship size, ship type, and operation profile. The measures to be taken for a large crude oil ship operating in the ocean and for a ferry operating in the city are not the same. Likewise, there may be differences between ships with similar usage areas in terms of volume, area, and operation profile. Therefore, each study remains specific to the ship on which it is based. The efficiency of diesel engines, which act as the ship's main power generator and ensure the movement of the ship, is around 50%, and only half of the chemical energy of the fuel can be obtained from the propeller. Especially in ships operating short distances and making many take-offs and berthing maneuvers during the cruise, the diesel engine load changes many times and may move away from the efficient operating point. In these cases, it is inevitable that the system efficiency will drop below half. For this type of ship, the hybrid propulsion system can give efficient results. In general, when the load fluctuation is high, it is aimed to provide the high-power demand with electricity by keeping the load of the diesel engine constant. In this way, non-ideal fluctuations in the diesel engine operation map can be prevented. Within the scope of this thesis, operational and shipbuilding data were collected from a ferry connected to the City Lines in Istanbul, and a hybrid propulsion system was proposed and analyzed. The prepared thesis consists of five chapters. The second, third and fourth chapters have been published as articles, and the last chapter has been approved for publication as a book chapter. The first part states the introduction and the aim and scope of the study. In the same section, the introduction of the case ship and the data collection process are mentioned. The data of the ship was taken by personally participating in the voyages on the ship and the average of the data collected for the same voyage was taken as the subject of a case study. The electrical power generated from four diesel engines on the ship is transferred to the propellers by means of two electric motors. Classified as diesel-electric as its operating principle, this ship has a bow thruster to facilitate take-off and berthing maneuvers. The ship voyage was made between Kadıköy - Karaköy city lines piers. Many different power generators and energy storage technologies can be used in hybrid systems. Putting an alternative power generator next to the existing diesel engines on the ship will reduce fossil fuel consumption, thus positively affecting emissions. At this point, fuel cells come to the fore due to their zero-emission power generation potential and their use in land vehicles. However, today, there are five different fuel cells that are commercially available and industrially used. Which of these types is suitable for use on the ship and which should be selected are the research subjects. The second part of the thesis is an article prepared and published to seek an answer to this research question. In this study, alkaline, proton exchange membrane, molten carbonate, solid oxide and phosphoric acid fuel cells were compared with the analytical hierarchy method, which is one of the multi-criteria decision-making methods. Eight different criteria determined; safety, emissions, efficiency, cost, life, power output, fuel type and size. Fourteen experts from different fields of the maritime industry, received their opinions through questionnaires and the criteria are ranked in order of importance. While safety is the most important evaluation criterion in this ranking, size comes last. In this context, the diesel oil using molten carbonate fuel cell and the hydrogen using proton exchange membrane fuel cell took the first two places. Following the determination of the fuel cell to be used in the hybrid system, it is also necessary to determine the type of fuel that should be used in the main target of marine decarbonisation. There are two types of alternative fuels that do not contain carbon; these are ammonia and hydrogen. As a result of the use of these two fuels in fuel cells, no carbon emissions occur. However, these two fuels have been examined from many aspects by using the analytical hierarchy method to determine the appropriate fuel. While ammonia stands out as a short-term solution due to the convenience of storage conditions, in parallel with the development of storage technology in the medium and long term, hydrogen stands out with its harmless structure compared to ammonia. Following studies continued by considering the hydrogen as fuel. After determining the fuel cell type and fuel, in the fourth part of the thesis, hybrid propulsion systems, their components, management styles, and architectural structures on ships are emphasized. In the published article, hybrid elements for ships are on power generators, energy storage systems, energy management systems, and hybrid system architecture, respectively. The title of power generators, diesel machines, fuel cells, and renewable energy sources (wind turbines and solar cells) are explained and studies in the literature are explained. In energy storage systems, batteries, flywheels, and supercapacitors that can be used on ships are examined. In the energy management system, the most used approaches and algorithms of rule-based and optimized management systems are introduced. The hybrid system architecture is shown in serial, parallel, and serial-parallel configurations. In the last part of the article, a generic table has been prepared in which hybrid system compatibility is established depending on the ship types. According to this table, equipment compatibility for energy storage, system architecture, and power generation for eight different ship types is shown. In the last part of the thesis before the conclusion, the publication prepared as a book chapter is included. After reviewing hybrid systems in this publication, a case study is made. In the case study, four 100 kW proton exchange membrane fuel cells in serial architecture and only two of the four 450 kW marine diesel engine were used as power generators, and two 100 kWh lithium-ion batteries were used as energy storage devices. Mathematical models of all equipment in the system are shown, these are mechanical and electrical equipment such as shaft, electric motors, converters and speed reducers. Ship hull resistance was calculated parametrically with the Holtrop-Mennen method depending on the speed. The energy management system, on the other hand, is prepared according to the fully charged state of the battery on a rule-based basis. Depending on the power demand, the conditions for the battery to switch on and off are determined. According to the results of the analysis, fuel consumption decreased by 35% and the ship's total emissions decreased by 45% at take-off, 79% at berthing and 100% at port. On the other hand, a 31% reduction was observed in the emissions made in the steady-state sailing.
-
ÖgeFuzzy logic system applied to the optimization of BWMS with emphasis on stakeholders' management( 2020) Da Silva Jorge, Sara ; Satır, Tanzer ; 625761 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim DalıThe International Convention for the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments (IMO, 2018 Edition) was adopted in 2004 and came into force on 8 September 2017, aiming to produce global regulations to monitor and control the transfer of potentially invasive species. Large efforts have been made by the maritime industry in creating reliable strategies for the installation of systems on board (Register, 2014). Environmental considerations (INTERTANKO, 2018) and optimization of the management systems (IMO, 2017 Report) are the main factors considered to tackle this matter. These factors are translated into a wide range of solutions for retrofitting and new building services, which is evidenced through the substantial amount of data disclosed and analyzed by different parties showing that optimization processes will have an important role for management systems. The analysis of a BWMS project in terms of implementation involves a series of requests in both the initial and concept phases, which are operationally and technically based. The project feasibility, as the market becomes more competitive, is a major aspect to managing projects of this order with the highest levels of monitoring and process control. At a time when engineering processes are reliant on large sources of data, and multienvironmental constraints cannot be neglected, consistent analysis must be studied and applied in the maritime industry. The project management, on the sub field of stakeholders' management, (Bourne, 2016) brings a myriad of shipping agents connected to ballast water management matters with different levels of knowledge, experience and commitment - according to the engineering perspective. From an engineering perspective, categorizing the agents involved and assessing the outcomes are important matters. The stakeholders' expertise is considered at the BWM Convention and its amendments set an important call, in terms of deliverables, to the industry. Avoiding any delay in operation is not the only answer to this call; setting up an optimized and sustainable operation after the installation project for a BWMS is also important. A consistent implementation strategy must be stated before the BWM system installation project starts – the management of stakeholders' is an important aspect of this process. This relies on their expertise, which in turn results in a high level of engagement and supports the implementation plan into the organizations. Another aspect to be taken into account for this analysis is the oil tankers' unique characteristics of purpose and operation, which can be amplified by their hazardous atmosphere. This brings the application of specific classification areas and explosion proof to the system to be installed on board. In this thesis, this type of vessel isxxii highlighted, due to its high levels of regulation, compared to other segments, for example, bulk carriers. In the introduction, the establishment of a framework of management systems to be optimized, with the location of the main constraints, is addressed. Frameworking the process doesn't mean restricting the process, as the research is a dynamic entity, subject to revisions as the investigation advances. The framework provides an understanding of the research and the overall picture as to what it includes and where it starts and finishes. The study of the technical solutions for the management systems available is the first objective of the data analysis in this thesis. Understanding how the makers are presenting solutions according to the BWM Convention is important, because most of the consultants in the market are presenting their analysis for installation based on rankings offered by the same range of data (IMO provides a list of final approved makers). As the research progressed, the stakeholders' management analysis became the main point, where the expertise of the key stakeholders about the BWM Convention is measured, analyzed and translated into a group of coefficients, which are central to the optimization process. The data analyzed was obtained from a series of interviews made from January/2019 to August/2019. Then, the use of Fuzzy Logic principles (Mamdani) – as an instrument of evaluation from the rankings obtained by multi-criteria analysis (from the database of makers) accomplishes the main objective of this thesis, where the peculiarities about oil tankers' modelling are demonstrated through the analysis of 2 optimization case studies (Suezmax and Aframax)
-
ÖgeGemi elektrik şebekelerinde derin öğrenme uygulamaları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-05-10) Uyanık, Tayfun ; Arslanoğlu, Yasin ; Kalenderli, Özcan ; 512162010 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDenizcilik sektörü çok geniş kapsamda denetlenmesi gereken uluslararası bir sektördür. Bu sektördeki paydaşların denetlenmemesi durumunda büyük çevresel felaketler oraya çıkabilir, bu da doğaya ve insan yaşamına çok büyük zararlar verebilir. Denizcilik sektörünün denetleyici tepe organizasyonu olan Uluslararası Denizcilik Örgütü, sektördeki paydaşların faaliyetlerinin denetlenip düzenlenmesi adına çeşitli kural ve yönetmelikler uygulamaktadır. Sektörde faaliyet gösteren firmaların ise bu kural ve yönetmeliklere uyma yükümlülüğü vardır. Son yıllarda denizcilik sektörü vasıtasıyla taşınan ticari mal miktarının artması nedeniyle birtakım çevresel problemler baş göstermiştir. Bu problemler nedeniyle Uluslararası Denizcilik Örgütü çeşitli tedbirler almak zorunda kalmıştır. Bu tedbirler çerçevesinde çevre kirliliği ve emisyonların azaltılması adına çeşitli kurallar yayınlanmıştır. Denizcilik sektöründe Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün koyduğu kuralların uygulanması yeni nesil teknolojilerin ve çevreci yöntemlerin denizcilik sektörüne dahil edilmesinin de önünü açmıştır. Bu bağlamda denizcilik firmaları çeşitli araştırma ve geliştirme faaliyetlerine ağırlık vermeye ve çevreci teknolojilerle emisyon oranını düşürmeye çalışmaktadır. Büyük firmalar açısından Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün koyduğu emisyon sınırlamalarına uymak sahip oldukları büyük ekonomik güç sayesinde yaptıkları çalışmalar çerçevesinde daha kolay olabilirken nispeten küçük firmalar için ise bu süreçte bazı zorluklar olabilmektedir. Küçük firmalar bu süreçte fayda-maliyet analizi yaparak verimli ve ekonomik yöntemler araştırıp geliştirme ihtiyacı içindedir. Veriye dayalı teknikler, son yıllarda bilim dünyasının gündeminde yer almaya başlamıştır. Özellikle gelişen teknoloji sayesinde her türlü sistemden veri almanın geçmişe göre nispeten kolaylaşması veriye dayalı algoritmaların önemini arttırmıştır. Bu nedenle veriye dayalı algoritmaların son yıllarda uygulama alanı artmıştır. Hemen hemen bütün sektörlerde veriye dayalı algoritmaların çok çeşitli uygulamaları gündeme gelmekte ve yapılan uygulamalarda başarılı sonuçlar elde edilmektedir. Veriye dayalı yaklaşımlar bu noktada da öne çıkmakta ve başka endüstri alanlarına uygulanan teknikler denizcilik sektöründeki problemlerin çözümünde de katkı vermektedir. Denizcilik sektörü, gelişen teknolojiden nasibini almakta ve veriye dayalı uygulamalar sektörde bazı problemlerin çözümüne katkı vermeye başlamıştır. Örneğin; sisli ve olumsuz hava koşullarının hüküm sürdüğü sularda görüş mesafesinin bilinmesi denizcilik sektöründe seyir güvenliğinin sağlanması adına önemli bir problemdir. Bu problemin çözümünde çevresel koşulları kullanarak görüş mesafesinin hesaplanması gerekmektedir. Bu alanda yapılan çalışmalarda elde edilen başarılı sonuçlar sayesinde her türlü hava koşulunda görüş mesafesi tahmin edilebilmektedir. Denizcilik sektöründe en önemli gider kalemi yakıt tüketimi olarak öne çıkmaktadır. Bu nedenle denizcilik firmaları yakıt tüketimini azaltıcı teknolojilerin geliştirilmesi için yatırım yapmaktadır. Büyük firmalar açısından bu yatırımların maliyetinin karşılanması nispeten kolay olsa da küçük firmalarda durum böyle değildir. Yenilikçi teknolojiler ile gemilerini donatamayan firmalar zaman içinde piyasadaki yerini kaybetmekte, bazı firmalar ise Uluslararası Denizcilik Örgütü kurallarını sağlayamadıkları için çeşitli cezalar ve yaptırımlarla karşı karşıya kalmakta ve maddi zararlara uğramaktadır. Denizcilik sektöründe en önemli gider kalemi olan yakıt tüketiminin tahmini işlemi ile bir seferde karşılaşılabilecek bütün durumlar için sefer boyunca harcanan yakıt tüketiminin tahmin edilmesiyle ortaya çıkabilecek emisyonların hesabı yapılabilmektedir. Veriye dayalı algoritmalardan önce de yakıt tüketimi çeşitli yöntemlerle hesaplanıyordu ancak bu yöntemler sayesinde hesaplama süreçleri hızlanmış ve hesap karmaşası azalmıştır. Veriye dayalı yaklaşımlar başarılı olması yanında fayda-maliyet olarak verimli yöntemler olarak öne çıkmaktadır. Bu sayede ekonomik gücü nispeten düşük olan denizcilik firmaları da bu yeni teknolojiye erişebilmekte ve faaliyet gösterdiği sırada karşılaştığı problemleri veriye dayalı yöntemler yardımıyla çözebilmektedir. Bu tez çalışmasında, denizcilik sektöründe yer alan üç adet problem seçilmiş ve veriye dayalı yöntemler yardımıyla çözümler üretilmeye çalışılmıştır. "Gemi Elektrik Şebekelerinde Derin Öğrenme Uygulamaları" ile makine öğrenmesi ve derin öğrenme yöntemlerinin gemi elektrik şebekeleri üzerinde uygulanması sayesinde şebeke problemlerinin azaltılması, veriminin artması bu sayede de doğaya salınan emisyonların azaltılması gibi hedefleri gerçekleştirmede önemli bir çalışma olacağı öngörülmüş ve gemi elektrik şebekesinde oluşan sorunların çözümünde veriye dayalı yaklaşımlar kullanılmıştır. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde ülkemizde bu alanda yapılan çalışmaların kısıtlı olduğu tespit edilmiştir ve Uluslararası Denizcilik Örgütü kuralları ile ilgili cezalar, emisyonların azaltılamaması ve gemi enerji verimliliğinin artırılamamasının gelecek yıllarda Türk denizcilik sektörüne maddi zararları olacağı tespit edilmiştir. Yapılan çalışmanın çıktılarının ülkemiz denizcilik sektörü paydaşları ile paylaşılması sayesinde ülkemizin bu alanda güncelliği yakalaması ve uğrayacağı kayıpların en aza indirilmesi konusunda katkı verilmesi hedeflenmiştir. Tez kapsamında ele alınan ilk vaka çalışmasında ticari amaçla kullanlan bir konteyner gemisi seçilmiş ve bu konteyner gemisini işleten firmadan geminin belirli bir zamandaki sefer verisi elde edilmiştr. Elde edilen bu veri seti işlenip veriye dayalı algoritmaların üzerinde çalışabileceği işlenmiş bir veri setine dönüştürülmüştür. Elde edilen veri setindeki çok sayıdaki giriş değişkeninin yardımıyla veriye dayalı algoritmalardan çıkış değişkenini hesaplaması istenmiştir. Bu vaka çalışmasında literatürde sıklıkla karşılaşılan veriye dayalı algoritmalar yardımıyla yakıt tüketimi tahmini yanında gemide üretilen elektriksel gücün de tahmini yapılmıştır. Bu yeni çıkış değişkeni de çalışmayı özgünleştirmiştir. Elektriksel gücün tahmin edilmesi sayesinde verimlilik hesaplarında kullanılan bir değişken de pratik bir yöntem yardımıyla bulunmuştur. Çalışmada ayrıca veri setindeki değişkenlerin birbiri arasındaki ilişkilerin modellenmesi adına Pearson Korelasyon Matrisi ve çeşitli ikili grafikler kullanılmıştır. Algoritmalar ilk aşamada istenilen başarıyı sağlayamamışlar ve bu nedenle algoritma parametreleri ayarlanmıştır. Yapılan bu ayarlama işlemi sonrasında algoritmalar istenilen tahmin başarısını yakalamış ve tahmin işlemi sonlandırılmıştır. Bu aşamada algoritmaların bir ezberleme problemi olup olmadığının belirlenmesi ve elde edilen sonuçların doğrulanması adına K-katlamalı çapraz doğrulama yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen doğrulama sonuçları herhangi bir ezberleme durumu olmadığını ve simülasyon sonuçlarını doğrulamıştır. Simülasyonlar sonucunnda gemideki elektriksel gücün tahmini için Derin Sinir Ağı algoritması en başarılı yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Tez konusu ile ilgili yapılan ikinci vaka çalışmasında bir kimyasal tanker gemisinde elektrik ihtiyacını sağlayan jeneratörlerin ürettiği elektriksel gücün tahmini veriye dayalı yöntemler yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Çeşitli giriş değişkenlerinin yardımıyla çıkış değişkeni olan sistemde yer alan üç adet jeneratörün yükleri algoritmalar tarafından ayrı ayrı tahmin edilmiştir. Bu vaka çalışmasında önceki çalışmadan farklı olarak giriş değişkenlerinin tahmin sürecinde çıkış değişkeninin bulunmasında nasıl bir etkisinin olduğu da gösterilmiştir. Çalışma sonuçları incelendiğinde her bir jeneratörün gücünün ayrı ayrı tahmin edildiği senaryoda Karar Ağacı yöntemi en başarılı yöntem olurken, toplam yük tahmini senaryosunda ise Derin Sinir Ağı en başarılı algoritma olarak öne çıkmıştır. Tez konsunda yapılan son vaka çalışmasında ise bir konteyner gemisi incelenmiştir. Sefer sırasında genelde seyir durumunda faydalanılan ve ana makinanın ürettiği enerjinin bir kısmını elektrik enerjisine çevirerek gemide enerji verimliliğine katkıda bulunan şaft jeneratörünün ürettiği güç tahmin edilmiştir. Yapılan simülasyonlar sonucunda Çoklu Doğrusal Regresyon algoritması bu problem için en başarılı yöntem olmuştur. Tez çalışması kapsamında incelenen üç problem ve elde edilen sonuçlar ışığında veriye dayalı aloritmaların gemide ani güç dalgalanmaları karşısında alınabilecek önlemler, enerji verimliliğinin arttırılması konusunda yapılacak işlemler, iş güvenliği ve yapılan operasyonların güvenli bir şekilde tamamlanması hususlarında Denizcilik sektörü paydaşları açısından yararlı olabileceği saptanmıştır. İlerleyen yıllarda teknolojinin gelişmesiyle gemilerden anlık olarak veri alma işlemi yapılabilecek ve çok daha güçlü modeler yardımıyla tüm bu problemlere ilişkin çözümler daha da geliştirilebilecektir.
-
ÖgeGemi makine dairesi bakım işlemlerinin verimlilik analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-04-14) Karatuğ, Çağlar ; Arslanoğlu, Yasin ; 512192001 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiTez kapsamında, denizcilik sektörü için yenilikçi bir konsept olan bu gemilerde benimsenebilecek bakım yaklaşımlarının belirlenebilmesi adına bir analiz gerçekleştirilmiştir. Günümüzdeki gemilerden tam otonom gemilere geçiş süreci için IMO 4 farklı kademe belirlemiştir. Bu kademelerdeki insansızlık ve özerklik seviyesine göre gemi makine sistemlerindeki bakım operasyonlarının uygulama şekillerinin farklı yönlerde olması gerektiği düşünülmektedir. Bu bakış açısı temelinde şekillendirilmiş olan bu üçüncü çalışma da AHP ve TOPSIS yöntemlerine dayanan hibrit bir çok kriterli karar verme yaklaşımı sunulmuştur. Karar verme süreci için 6 farklı bakım stratejisi tanımlanmıştır ve ekonomik, işletme ve teknik ana kriterleri altında sınıflandırılmış olan 27 alt kriter temelinde uzmanlardan alınan görüşlerden yararlanılarak değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışma kapsamında geliştirilmiş olan karar verme süreci tam otonom gemi konseptine geçiş aşamasındaki 4 kademe içinde yürütülmüştür. Analizler uzmanlardan alınan görüşlere dayalı olarak gerçekleştirildiğinden ötürü, tüm kademelerdeki analizler için ayrı ayrı hassaslık analizi yapılarak kriterlerin önem dereceleri ortaya konmuştur. Analiz sonucunda ilerleyen yıllarda denizcilik sektöründeki bakım uygulamalarının verimli bir şekilde yürütülebilmesi adına uygulamaların kondisyon bazlı bakım temelinde şekillendirileceği belirlenmiştir. Tez kapsamında yapılan çalışmalar, gemi makine dairesindeki bakım uygulamalarının geçmişini ve bugününü kapsamlı bir şekilde ele almakta ve sektördeki yakın ve uzak zamanlı uygulamalara dair kayda değer stratejiler sunmaktadır. Önerilmiş olan yöntemler, denizcilik şirketleri ve paydaşları tarafından özümsenerek rahat bir şekilde uygulanabilecektir. Ayrıca, tez çalışması sonucunda elde edilen sonuçlar ile bu alanda çalışmak isteyen araştırmacılara konuya dair literatürdeki boşluklar hakkında önemli bilgiler sağlanmıştır.
-
ÖgeGemiler için COLREG ile uyumlu otonom çatışmadan kaçınma çalışması(Graduate School, 2023-03-21) Uğurlu, Hasan ; Çiçek, İsmaiİ ; 512162002 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDeniz taşımacılığı, diğer taşıma yöntemlerine kıyasla tek seferde taşınabilen yük miktarının fazlalığı ve birim taşıma maliyetlerinin düşüklüğü nedeniyle küresel taşımacılığın hacim olarak %90'ını gerçekleştirmektedir. Ancak artan gemi sayısı ve tonajı, modern ve hızlı yükleme boşaltma yapılabilen yeni limanlar, iş yükü artarken gemide çalışan personel sayısının giderek azalması gibi birçok etken denizde emniyeti tehdit eder hale gelmiştir. Küçük bir şehrin nüfusuna yakın yolcu taşıyan devasa yolcu gemileri, büyük miktarda ham petrol taşıyan süper tankerler, konteynır gemileriyle taşınan katma değeri yüksek yükler nedeniyle, denizde meydana gelebilecek kazalar gerek insan hayatı gerek çevre kirliliği gerekse mali açıdan çok büyük sonuçlar doğurma potansiyeline sahiptir. Bu sorunlara günümüz teknolojileri ile bulunabilecek en ideal çözümlerden biri otonom/insansız deniz araçlardır. Günümüzde otonom araçlar her alanda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ancak denizcilikte otonom su üstü araçları; denizin zorlu koşulları, birden fazla fiziksel ortamla temas halinde bulunması, uluslararası kuralların getirdiği kısıtlamalar gibi birçok faktör nedeniyle hava ve kara araçları kadar gelişim gösterememiştir. Mevcut otonom su üstü araçlarının birçoğu deneysel platform olmaktan öteye geçememiş ya da simülatör ortamında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Diğer çalışmalardan farklı olarak bu çalışmada ortaya konulan çatışmadan kaçınma sistemi fiziksel deniz ortamında, her türlü hava ve deniz şartlarında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Ayrıca COLREG Kuralları ile de uyumludur. Önerilen yöntemin neden gerekli olduğunu ortaya koymak için 1977'den itibaren meydana gelen ve en az biri radar cihazına sahip olan gemilerin karıştığı çatışma kazaları incelenmiş ve kaza nedenlerinin başında insan hatası ve COLREG Kurallarına uymamanın geldiği görülmüştür. Bu, en büyük iki nedeni ortadan kaldırmak adına bu çalışmada tamamen insan müdahalesinden bağımsız ve COLREG'in diğer çalışmalarda göz ardı edilen kuralları da ele alınarak insansız su üstü araçları için otonom bir çatışmadan kaçınma sistemi ayrıca insanlı gemiler içinde bir karar destek sistemi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Çalışmada, çatışmasız seyri garanti etmek için iki aşamalı bir çatışmadan kaçınma sistemi önerilmiştir. İlk yöntem COLREG Kurallarını gözeten, emniyeti sağlamak için çatışma riski indeksi ve gemi alanını kullanılan kural tabanlı bir yöntemdir. İkinci aşama ise ilk yöntemin çatışmasız yolu garanti edemediği durumlarda devreye giren ve belirsiz ortamlarda hareket eden araçların emniyetini ve bu emniyetin sürekliliğini garanti eden Kontrol Bariyer Fonksiyonu (CBF) ve Kontrol Lyapunov Fonksiyonlarının (CLF) kullanıldığı yöntemdir. Bu yöntemlerle gemilerin modellenmesi, çatışmasız geçişleri, dış etkenlerin tahmini ve COLREG Kurallarına uymaları sağlanmıştır. Çatışma riskini belirlemek için gemi alanı, gemi manevra karakteristikleri ve gemilerin birbirine göre uzaklıkları da içerecek şekilde çatışma riski indeksi hesaplanmış ve gemi emniyet alanıyla hibrit şekilde uygulanmıştır. Çalışma ile robotikte son dönemlerde sıklıkla kullanılan CBF ve CLF yöntemleri gemilerin çatışmadan kaçınma problemine entegre edilmiş ve tatmin edici sonuçlara ulaşılmıştır. Kullanılan dış etken tahmin modeli, en güncel dış etken tahmin modellerinden biri olup, rüzgâr, akıntı vb. etkenleri gerçeğe yakın şekilde modelleyebilmekte ve bunların etkilerini göz önünde bulundurmaktadır. Benzer çalışmalardaki uygulamalarda bu etkenler ya göz ardı edilmiş ya da kısmen modellenebilmiştir. Hedef tespiti için önce radar cihazının uygun olduğu düşünülmüş ve C++ programı ile eşzamanlı radar ve ECDIS videosu görüntü işleme teknikleri ile incelenmiştir. Çalışma sonucunda hedeflerin rotaları ve kendi gemisinden uzaklıkları tespit edilebilmesine rağmen hızları sağlıklı şekilde tespit edilememiştir. Bunun nedeni görüntü işlemenin hedefleri pikselleri sayarak tespit etmesi ancak hedef gemilere ait piksellerin her radar ekosuyla birlikte değişken yapıda olmasıdır. Bu nedenle hedef tespit sensörü olarak radar yerine AIS cihazının uygun olduğu belirlenmiştir. Çalışma açık denizde seyir yapan gemilere yönelik olduğu için dar su yolları için geçerli olan COLREG Kuralları göz ardı edilmiş, odak noktamız otonom gemiler olduğu için ticari bir gemileri etkileyen 6 serbestlik dereceli model yerine 3 serbestlik dereceli modelin kullanılması gibi kısıtlamalar da mevcuttur. Çalışmada mevcut bir diğer kısıtlama Otomatik Tanımlama Sistemi (AIS) cihazına sahip olmayan gemi ve/veya engellerin algılanamıyor olmasıdır. Çatışmadan kaçınma yöntemi uygulanırken 5-10° gibi küçük açılarla kaçınma manevrası yapıldığında CRI'nin daha uzun süre belirlenen eşik değer olan 0,6'nın üzerinde kalmaya meylettiği yani çatışma riskinin daha uzun sürdüğü görülmüştür. Bu nedenle dönüşler 30°'lik dümen açılarıyla yapılarak hem riskli sürenin kısalması sağlanmış hem de COLREG Kural 8'e uygun hareket edilmiştir. Yöntemin bir diğer avantajı çatışma riskini hesaplarken DCPA ve TCPA'i de dikkate almasından dolayı her gemi için bilinçsiz şekilde çatışmadan kaçınma manevrası yapılmamasıdır. Bu da zamandan ve yakıttan tasarruf sağlamaktadır. Çalışmada önerilen ikinci yöntem olan ve robotikte en güncel engelden kaçınma yöntemleri olan gürbüz kontrol bariyer fonksiyonu ve Lyapunov bariyer fonksiyonları MATLAB/Simulink® programında birlikte uygulanarak çatışmasız yörünge garanti edilmiştir. Ayrıca bu yöntemlere entegre edilen bozucu gözlemci dış etkenler bilinmese de onlara karşı en uygun önleme manevrasının yapılmasını sağlayarak zorlu deniz şartlarından olan dalga akıntı gibi faktörlerin etkilerini önemsenmeyecek seviyeye kadar indirgemektedir. Yani bu sistem önceden bilinmeyen ortamlarla karşılaştığında da dengeli şekilde görevini yerine getirebilmektedir. Kontrol fonksiyonunun bir diğer avantajı literatürdeki diğer yöntemlerin aksiye hedeflerin gelecekteki yörüngeleri bilinmese de çatışmasız yörüngeyi garanti edebilmesidir. Sistemin geliştirilmesi gereken birçok yönü olmasına rağmen elde edilen sonuçlar gelecek adına umut vericidir. Çalışmanın bir diğer sonucu insanlı ve insansız gemilerde çatışmadan kaçınmak için kullanılabilmesinin yanı sıra karadaki VTS gibi birimlere de gemi trafiğinin düzenlenmesi ve kontrol edilebilmesi için yoruma gerek kalmadan doğrudan veri sağlayabilmesidir.
-
ÖgeKonteyner liman operasyonlarının makine öğrenmesi yöntemleri ile analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-28) Atak, Üstün ; Arslanoğlu, Yasin ; Kaya, Tolga ; 512182014 ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiDeniz taşımacılığında seyir planlaması ve operasyon ile ilgili tahmin yürütebilmek için farklı türde veri kullanılabilmektedir. Hava durumu, yük bilgileri ve gemi özellikleri gibi verilerin uygun sistemler ile toplanıp analiz edilmesi enerji verimliliği sağlanması açısından değerli çıkarımlar yapılabilmesine olanak sağlayabilmektedir. Tıpkı elektronik seyir sistemleri ve yardımcılarında olduğu gibi elde edilecek verinin yenilikçi yöntemler ile operasyon sürecine dahil edilmesiyle birlikte deniz taşımacılığının güvenli, emniyetli ve uygun maliyetli bir şekilde tamamlamasına katkı sağlanabilmektedir. Öte yandan, veri bilimi uygulamaları farklı sektör uygulamaları ile son yıllarda yaygınlığını artırmaya başlamıştır. Uzman ya da analiz yapan kişiler yeterli ve doğru veri ile hesaplamalar yapabilmek için farklı yöntemleri kullanabilmektedir. Bu doğrultuda, ekipman ya da insan tarafından üretilen veri ile sistem davranış modellemesi yapılabilmektedir. Büyük veri, müşteri deneyimi analizlerinden veri madenciliği araçlarına kadar paydaşlara çeşitli çözümler sunabilmektedir. Operasyon verimliliği, sürücü destek sistemleri, tahminleyici bakım ve makine öğrenmesi uygulamaları ile çeşitli uygulama alanlarında çalışmalar bulunmaktadır. Benzer şekilde denizcilik sektörü uygulamaları sayesinde akıllı çözümler paydaşlara enerji tasarrufu ile birlikte uygun maliyetli seçenekler sunabilmektedir. Ayrıca, veri madenciliği çözümleri sayesinde daha büyük miktarda verinin üretildiği liman operasyonları için değerli analizler ve geliştirme hedefleri sağlanabilmektedir. Limana varış ve bekleme süresi tahmini yanı sıra yakıt tüketim hesabı ile hava kirliliğini azaltmak için gerçek zamanlı veri uygulamaları konteyner terminallerinde etkin makine öğrenmesi çözümlerinin ana başlıkları olarak değerlendirilebilir.
-
ÖgeLack of Arctic and Antarctic issues in international code for ships operating in polar waters (polar code) and suggesting positive improvements(Graduate School, 2021-05-20) Karahalil, Meriç ; Özsoy, Burcu ; 512162006 ; Maritime Transportation Engineering ; Deniz Ulaştırma MühendisliğiThe effects of industrial activities have reached global dimensions over the last century. Global climate change triggered as a result of industrialization which has brought many global issues. Currently, the consequences of global climate change are observed dramatically in the polar regions. As a result, the Arctic has become more important in geopolitical and geoeconomic terms with the melting of ice and disappearance to a large extent. As the sea ice coverage has been decreasing, the number of maritime activities such as tourism, fishing, and maritime transportation increased in the Arctic Ocean. On the other hand, the Antarctic is currently subject to scientific research and activities like fishing and tourism, which increase over time as well. While the polar environment's harshness presents significant risks to the ships, maritime activities also threaten the sensitivity of polar ecosystems and marine wildlife and habitats' vulnerability. The lack of accurate charts and marine infrastructure, the harshness of the environment, the limitations of radio and satellite communications to monitor and control ship movements in polar waters are the main challenges of operations in polar regions. The International Maritime Organization (IMO) aimed to legalize Polar Regions' shipping measures, and the International Code for Ships Operating in Polar Waters (Polar Code) came into force, but there are question marks if Polar Code provides significant protection. This thesis consists of three articles on lack of Arctic and Antarctic issues in Polar Code. First one suggests the extention of the Polar Code application areas in the Arctic. While maritime activities are increasing in the Arctic, little attention is being paid to some of the northernmost regions that are greatly influenced by the Arctic climate and are excluded from the Polar Code. The marine boundaries of the Arctic region have been defined differently by the Arctic Council Working Groups based on physical, geographical, and ecological characteristics. However, the boundaries of the Polar Code are not compatible with any of them. In the first article, the extent of sea ice change and the maritime traffic in the high north and also maritime safety in the frame of the application of the Polar Code boundaries in the Arctic analyzed and extention of the Polar Code application areas in the Arctic suggested. In the second article, Arctic and Antarctic sea ice extent change, arisen maritime safety and security issues and legal instruments relevant to the scope are evaluated. It is considered that some significant differences regarding sea ice in the content of Polar Code is not evaluated. The main contribution of this paper is the assessment of the Arctic and Antarctic sea ice condition differences via remote sensing data analyzes in the scope of the Polar Code. Third paper, which evaluates the Polar Code within the survey scope conducted with the people who have sailed in these regions and make suggestions to develop the Polar Code further. The original value of this study to the literature is that it draws attention to the differences between Arctic and Antarctic and points out the deficiencies in Polar Code and suggests its further development. Additionally, it provides data regarding sea ice changes and maritime activities trends in polar regions and supported by the opinions of the people who are working in those regions according to the survey evaluations.