LEE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19250

Gözat

A case study work on self heating and explosion risks of coal cargo in marine transportation

(Graduate School, 2022-02-21) Görgün, Hakan ; Akyüz, Emre ; 512191055 ; Maritime Transportation Engineering

Despite human being's efforts on reducing consumption of fossil fuels for the green hause gas effect reduction purpose, coal consumption is still increasing. New mines are being discovered and put in service. So, production and maritime transportation of unknown coal types by means of self-heating and explosive gas emitting characteristics rises with new mines and new coal types having different characteristics. For the lots of ports and areas all over the world, coal experts having knowledge of coal cargo characteristics derived form historical information and experiences and they provide their advice based on such information on hand in case of need. In fact, the shippers at ports are using the past experiences of the coal cargo shipped from their mines in the cargo information being provided to the Masters prior to loading. However, putting new mines in service and loading new coal parcels which were not shipped before, result with transportation of the cargo with shortage on self-heating and explosive gas emitting characteristics knowledge prior to loading. Of course, the heat and explosion are not the only risks of coal carriage by sea, but we will not evaluate the other risks in this thesis. The main rule maker of the maritime industry is the IMO and the main instrument of the IMO on coal cargo risk mitigation is the IMSBC Code. This instrument categorises the solid bulk cargoes being transported by sea into three groups according to the dangers posed. The groups are called as Group-A, Group-B and Group-C. Group-A cargoes has liquefaction danger depending moisture content of the parcels being transported by vessels. The coal cargo may also have characteristics of Group-A containing liquefaction risk, and it is added to the IMSBC Code by IMO-MSC Resolution MSC.426(98) which adopted on 15th June, 2017 but the liquefaction risk will not be mentioned in the thesis anymore. Group-B cargoes composes chemical danger where the main topic of this thesis included. Regulatory guidances for the coal's chemical danger mitigation can be found in this part of the IMSBC Code. Group-C cargoes are neither liable to liquefy (Group A) nor to possess chemical hazards (Group B), but can possess other dangers than stated ones in Group-A and Group-B. The topic of the thesis is being included in Group-B cargo of coal and its dangers being taken into account in the code under this group are; making the atmoshphere dangerous for livings by emitting or depleting the gases, emitting chemical gasses which may cause fire and explosion and composing corrosive chemical dangers to the compartment stowed in, related equipments and livings consequently. Among all such dangers that coal may compose, the potential for causing self-heat/fire and explosion due to the gas emissions will be the topic of this study. Such risks will not constitute potentials only against safety of life and vessel, but may harm the commercial issues seriously with or without harming the safety of life and vessel. Despite having above mentioned IMO instrument, it is being observed that, Masters are still struggling to make proper decisions on how to evaluate and mitigate chemical risks of the coal cargo. The risks exist not only against to maritime safey, but also to the maritime commerce. Lots of fatalities and damages to property occurred in the incidents caused by such risks, huge amounts and numbers of claims arisen in the past. These claims, unfortunately still being rised in the industry. Marine insurance is to recover the claims arisen after coal cargo incidents, so we may accept that the P&I clubs are being the most affected stake holders in maritime business by means of recovering the costs. As a result, the risks constituting the topic of our study, are mostly being researched by insurance companies and bulletins, circulars are being published as reminder / refresher to maritime management companies ans seafafrers as well. The IMSBC Code, The SOLAS Convention (International Convention for the Safety of Life at Sea), The IMDG Code (International Maritime Dangerous Goods Code) and some others published by the international maritime rule maker body, The IMO, contributes to safety of maritime carriage by enforcing some responsibilities both to shipper and carrier. The core responsilities assigned to the shipper are to provide sound cargo and correct/proper cargo information providing to Master. Seafarers will apply the professional diligence to cargo with the training taken by them, the guidance of publications on board and their experiences after obtaining cargo information. The physical construction and design of the vessels are being completed under similar requirements. Eventually, the risk mitigation components are being built with all aspects mentioned above and the incidents might be prevented if all completed successfully. Human being has made significant progress in the design of the physical stcructures of the ship and its equipment. This is one of the components in preventing accidents, and with technological developments the contribution is still increasing. Since, the inspection regime on the physical construction and design of the ships is very strict, the number of incidents with coal carriage caused by inadequate ship design and physical condition are quite low compared to the other factors. However, the inspection regimes on the issues of sound cargo, correct and proper cargo information, and seafarer's due diligence during voyage are still not at the desired level. The defects on those issues can be observed even not making any analysis of the incidents being occurred. Based on above info and the purpose of providing clarification, this thesis will perform a case study approach by use of "Fuzzy Fault Tree Analysis" method and will try to provide an additional light for the Masters, their representatives on board and managing company representatives to manage safer coal transports by vessels. In the Fuzzy Fault Tree Analysis method, the fault tree constructed for self-heating and explosion risks will be used to determine base events/faults and their possibilities will be defined by expert judgements. Then, sample cases will be evaluated to determine sector inadequacies and proposals will be provided to overcome them. As a conclusion, the thesis will contribute maritime safety researchers and maritime professionals for minimizing potential risks before loading and during transport of coal cargoes on-board ships. Accordingly, improvement advice will we provided, the outcomes of the thesis will be presented to maritime stakeholders such as P&I Clubs, training bodies, seafarers, and institutions to enhance safety knowledge on the gas emission and self-heating dangers of coal. I believe, the findings of this study will provide contribution to IMSBC Code with respect to its guidelines on the coal cargo gas emissions and self-heating precautions & guidances.
A comprehensive analysis of maritime incidents from a personal injury perspective

(Graduate School, 2024-06-10) Yalçın, Duygu ; Akyüz, Emre ; 512211003 ; Maritime Transportation Engineering

Maritime accidents continue to be a significant concern all around the world. Although the public may mostly associate these incidents with vessels and assets, these incidents not only pose threats to significant financial losses but also have bigger consequences, like harm to the environment and potential risks to human life. Accidents involving property loss, fatalities, injuries, or environmental damage are investigated to determine responsibility and root causes, enabling strategies to prevent future occurrences and enhance maritime safety. Reporting and investigating such incidents are vital and required by international laws and conventions. Organizations have integrated thorough accident reporting and analysis into their operations, resulting in comprehensive reports that help prevent future incidents. For instance, The European Maritime Safety Agency (EMSA) Annual Overview of Marine Casualties and Incidents 2023 report, covering 2014-2022. Average annual fatalities decreased from 114 in 2014 to 38 in 2022, and injuries from 999 in 2014 to 525 in 2022. Additionally, The Transportation Safety Board of Canada reported a similar decline in 2022, with marine fatalities dropping to seven from an average of fifteen. Similarly, The Maritime Accident Investigation Branch (MAIB) investigates UK maritime accidents and publishes annual reports. From 2013 to 2022, an average of 116 commercial ship crew members were injured annually. Despite these decreasing trends in the total number of casualties, a significant increase is observed in upper limb injuries, particularly hands, and fingers in the reports between 2020 to 2022. This study aims to identify trends causing personal injuries and compare them with findings from MAIB. Such a comparison will help determine whether injury trends are consistent across different organizational environments or if they differ significantly. The ultimate goal is to obtain insights that will guide the development of more effective prevention strategies and safety measures tailored to the unique conditions of the ship's organizational structure. The study examined five years of marine incident data involving approximately 35 MR-sized ships operated by a Turkish ship management company. A comprehensive analysis of variables and root causes of injuries was conducted using descriptive statistics. The company's incident management procedure was integrated with the Marine Systematic Cause Analysis Technique (MSCAT) for root cause analysis. Additionally, the European Statistics on Accidents at Work (ESAW) classification system was used to further explore numerous factors contributing to injuries. The research analyzed 6,863 qualitative maritime incident reports collected from thirty-five different ships managed by the same company between 2018 and 2023. These reports, a primary qualitative data source, included detailed descriptions of the incident's outcome, severity, type of loss or potential loss, event sequences, and environmental conditions. The methodology employed a data-driven approach, incorporating statistical analysis to interpret the semi-structured and unstructured narrative descriptions. This process began with the preparation of data according to the company's incident management procedures, involving the compilation, classification, and formatting of the data. Each report underwent manual screening to verify completeness. Subsequently, the data were organized and converted into quantitative variables for statistical analysis, while preserving the original text for content analysis. The research focused on four main variables frequently used in maritime accident studies: accidents, near misses, unsafe acts, and conditions. Within this framework, near misses, unsafe acts, and conditions were treated as leading indicators, while accidents were considered lagging indicators. Incidents resulting in personal injuries were analyzed in terms of the severity and location of the injuries, the work processes involved, contributing materials and agents, modes of injury, affected body parts, and root causes. The analysis adhered to the company's incident management procedures, employing MSCAT mapping for detailed root cause analysis and the ESAW classification to further delineate the specifics of the injuries. This comprehensive methodological approach systematically identified and addressed factors contributing to injuries, enhancing the understanding of maritime safety dynamics. The data and statistics used in this analysis do not include personal identifiers such as age, gender, or nationality. Furthermore, information regarding the ranks of individuals involved was not categorized. This decision was based on the understanding that errors are normal and can occur regardless of an individual's rank, gender, or nationality. This approach reflects a focus on systemic factors rather than personal attributes or hierarchical status in understanding incidents. The analysis of data from this maritime company revealed that 37% of all incidents resulted in injuries ranging from minor to severe. Approximately 60% of these injuries were minor and treated with first aid, 27% required medical treatment, and 9.6% led to workday loss and sometimes urgent evacuation from the ship. The areas with the highest occurrence of personal injuries were the engine room (29%), the main deck (19%), and the provision storage areas and galley. The most common types of accidents were being struck by moving objects, slipping, tripping, falling, and bumping into objects. Slips and trips were notably prevalent in critical incidents, accounting for 41% of such cases. The study highlighted that hand and finger injuries were the most frequent, comprising 35% of injuries, consistent with MAIB annual reports. These injuries also accounted for 20% of critical injuries, underscoring their potential severity in maritime environments. Immediate factors contributing to injuries included the improper use of personal protective equipment, failure to adhere to safety procedures, and inadequate securing and protection. In 51% of personal injury accidents, the primary cause was identified as a lack of competence, typically characterized by a lack of situational awareness and risk perception. The study suggests that future research might employ statistical methods such as regression analysis and predictive modeling to identify patterns within datasets. Additionally, collecting more company-specific data and expanding the literature will provide a more comprehensive perspective on injury trends.
A conceptual approach for design and development of serious games in maritime domain

(Graduate School, 2024-01-19) Gürbüz, Süleyman Cihan ; Çelik, Metin ; 512182005 ; Maritime Transportation Engineering

Around 80,000 merchant vessels which are manned by about 1.6 million seafarers transport around 90 percent of world trading products. Transportation of important products such as food and medical supply during the Covid-19 pandemic has even spotlighted the vital role of seafarers. International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping (STCW) (referred as STCW in this study), which has been issued by International Maritime Organization (IMO), defines the training and competency standards of the seafarers. It has been argued that there is an important gap between required on-board competency levels of seafarers and their actual levels of competency. Despite the regulatory and technological advancements in shipping, human error still plays a major role in more than 80% of shipping accidents. For enhanced competency development of seafarers, maritime industry needs to find cheaper, accessible and more flexible methods of practical education and training. Serious gaming, as a technology-enabled instructional method, offers an important potential for maritime domain as it provides interactive and authentic learning environments. In this regard, main objective of this study is proposing a holistic conceptual approach for effective design, development and utilization of serious games in maritime domain. More specifically, this study intends to provide the academicians and practitioners with a foundational basis for creating and using maritime serious games. For this purpose, a systematic literature review on serious game design approaches with a special focus on future skill development is firstly conducted. In this review, 32 serious game design models which provide practical steps for serious game design are selected. It is found that 8 (25%) of these design approaches support at least one future skills, among which problem‐ solving as well as collaboration and teamwork are the most commonly supported ones. It is also discovered that clear goals and interactivity, used in 6 (75%) and 5 (63%) of the 8 design approaches respectively, are the most commonly implemented game design elements. Considering the significant literature gap on the implementation of serious games for future skills development, this literature review consequently provides valuable insights for the game designers, software developers, educational technology researchers, and engineering educators in various domains. After that, Serious Game Design for Maritime (SGDM), a holistic model to support the design of maritime serious games is proposed. Using the SGDM model, MARITIME LEADERS at SEA (ML@S), a 3D serious game to enhance the leadership and teamwork skills of young seafarers and maritime students, has been prototyped. ML@S game is conceptualized as a module of the "Maritime Gamentor" platform. Using the SGDM model, TASK-BASED RISK ASSESSMENT AT SEA (MRA@S) game is also designed and prototyped for task-based risk assessment training in preparation for the Ship Inspection Report (SIRE 2.0) inspections of Oil Companies International Marine Forum (OCIMF). Proposed model (SGDM) as well as the explained methodology can be followed by technology initiatives, game designers, and researchers for development of similar maritime serious game modules on soft skills and technical skills. Besides, functions of the Maritime Gamentor platform can be further extended in the maritime domain by adding similar serious game based training modules. After prototyping the games, an experimental study was conducted for analyzing the efficiency of the ML@S game and proposed SGDM model. It can be concluded from the experimental study that the game was tested successful by the students in all 4 categories (motivation and engagement, game effectiveness, game clearness, future use). This being the case, it can be put forward that the developed ML@S game can be used as a means of leadership education and training. Looking at the broader picture in the study, it was proved that the SGDM model can be practically applied to design successful maritime serious games. In sum, serious games can provide maritime students and young seafarers with the practical education and training they need in a cost effective way. For this reason, it is believed that the proposed approach can be followed by technology initiatives, game designers, and researchers for development of similar maritime serious game modules on soft skills and technical skills. Consequently, this research intents to contribute to safety, security and environmental protection in maritime domain by providing an insight into enhanced competency development.
A decadal analysis of Antarctic tourism and investigation of current trends

(Graduate School, 2022-01-18) Işıler, Doğaç Baybars ; Özsoy, Burcu ; 512201010 ; Maritime Transportation Engineering

Antarctica has always been the focus of attention throughout its discovery history for many activities including scientific expedition, fishing, and tourism. These such kinds of various activities and values of Antarctica revealed the need for a common consortium. Therefore, the Antarctic Treaty System was founded in 1959 and entered into force in 1961. After that, some new organizations were established during the processing period of activities that have been carried out in Antarctica. Tourism is one of these activities which needs to be managed with common sense and legislation. Tourism activities have been carried out in Antarctica since the 1930s. However, the first cruise which was adopted for tourism expedition was conducted in 1969. After this date, the popularity of Antarctic tourism has been rising regularly, even some decreases were observed in some years. This popularity comes with the new activities. The International Association of Antarctica Tour Operators (IAATO) was founded in 1991 to manage Antarctic activities from companies that have already had tourism operations in Antarctica. Since then, the IAATO has been getting bigger with the new joint of new establishment and been recording the statistics of Antarctic tourism. Antarctic tourism is not only carried out by seaborne activities despite general belief. Airborne tourism is also used to have tourism activities, especially in the deep field. Also, the crafts that are used in seaborne and airborne tourism, are used for countries' logistic operations too. This variety attracts the attention of tourists. In parallel with the increase in interest from tourists, the IAATO publishes visitor guidelines to manage activities and protect the environment. This attraction can be seen in the IAATO data released annually after 2000 – 2001 Antarctic tourism. Each year IAATO releases the data of visited sites, the total number of tourists, activities are carried out, vessels, and companies that are registered to the IAATO system. In this thesis, the investigation of decadal data between 2010 – 2011 and 2019 – 2020 seasons was carried out to figure out the current activities and future aspects. First of all, the total number of vessels are registered in the IAATO database was examined. Therefore, the volume of most used vessel types was indicated. Secondly, the most visited sites and carried out activities were investigated while showing on the map to identify the behavior of tourists. After that, the distribution of the number of tourists by nationality was indicated in the table. Based on the table that includes the total number of tourists' separation by the top 10 nationalities from last decadal data, a proportional increase in tourists over the years has been observed. At the same time, the number of establishments that are related to Antarctic tourism and the annual total number of tourists was compared by nationalities. Also, the relation between economy and Antarctic tourism was investigated based on gross national products of countries. With all these studies, the trend line for the increase in the number of tourists on a yearly basis has been created, and estimations have been made about the number of tourists for the coming years. As a result, all the data examined showed that Antarctic tourism increased on the basis of both activities and tourist numbers. This increase is expected to increase in the coming years, although the effects of Covid-19 are unknown. It is suggested that there is an opportunity for countries such as Turkey that are not currently operating in this field, by emphasizing the profitability of these increasing tourism activities. Thus, it can be said that the investment in Antarctic tourism would be a wise decision. However, before carrying out activities of this magnitude in Antarctica, one of the most isolated areas of the world, it needs to be considered that it would be more beneficial to establish cooperation with experienced institutions in the first place.
A holistic data analytics approach to ship inspection reporting

(Graduate School, 2023-08-08) Biçen, Samet ; Çelik, Metin ; 512192016 ; Maritime Transportation Engineering

Maritime 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.
A numerical risk analysis approach on salvage operation of grounded vessels

(Graduate School, 2022) Okuyucu, Oğuz Can ; Akyüz, Emre ; 712743 ; Maritime Transportation Engineering Programme

Maritime is one of the most influential actors of world trade, whose importance is increasing day by day. In addition to this great importance, maritime is full of risks with a wide variety of serious consequences. For this reason, safety is at the center of the maritime industry and risk analysis has an important place in academic studies on the maritime industry. One of the most dangerous operations in maritime is salvage. Salvage has several sub- sections, such as salvaging a wrecked ship, removing sunken ships or valuable materials, and harbor cleaning. Salvage operations are operations involving heavy loads for long periods and high-risk activities. Considering that each accident has different variables, there is no single truth in salvage. For example, the ship may have run aground in a sandy area or a rocky area, or may have been involved in a collision and therefore severely damaged or sunk. Risk situations will vary according to the situation and planning to be made according to the variable situation of the accident and the operation to be performed. When considered from this point of view, risk analysis is of great importance in the field of salvage. In the light of this information, it is aimed to make a general risk analysis in the salvage operation of the stranded ship in this thesis. Although salvage operations differ in themselves, the main realities of salvage and the risks determined in the light of lived experiences are focused on. In this context, HAZOP and LOPA methods will be combined in risk analysis assessment and the order of magnitude approach will be used for quantification. First of all, the initial events, the undesired consequences of deviations, and the safety measures that can be taken will be determined by the HAZOP method. Then, with the LOPA method, the frequency of initial events, the severity of undesirable consequences, and the risk reduction values of safety measures will be determined by the order of magnitude approach.
A prescriptive analytics approach towards critical ship machinery operations

(Graduate School, 2024-07-09) Yiğin, Barış ; Çelik, Metin ; 512182001 ; Maritime Transportation Engineering

Shipping handles more than 70% of global trade, is a pillar of the supply chain. To ensure safe, reliable, and environmentally responsible operatins, shipowners and operators must maintain their vessels' operational status at all times. Maintenance standards are essential for keeping both main and auxiliary machinery in optimal condition, thereby ensuring reliable and safe operations. These programs aim to maintain high performance with minimal impact on service, recognizing that the cost savings from effective maintenance program can prevent drawbacks due to machinery faults. The main objective of machine maintenance is to maximize availability by extending the service life of ship machineries and eliminating potential failures by early detection. This involves finding the finding the optimum maintenance strategy, as even minor failure can cause irreversible damage to the entire system if not promptly addressed. Given the complexity and interdependencies within marine systems, a proactive maintenance approach is crucial. Due to scarcity of labeled data and anomalous data, the research question of anomaly detection always attracted interest from academia and industry. Implementing anomaly detection technologies is a challenging task in marine systems due to their complexities and external factors. To address these challenges, this study proposes a prescriptive analytics framework that combines predictive analytics and decision support systems. This framework leverages data collected from various sensors installed on ship machinery to monitor performance and detect anomalies. One of the key innovations of this research it employes data augmentation techniques to generate realistic synthetic failure data, further enhancing the robustness of predictive models. The implementation of this prescriptive maintenance framework involves several steps. First, a comprehensive Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) is conducted to identify potential failure modes, cause of failures and effects of failures. This analysis helps prioritization of the maintenance activities based on the criticality of different failure modes. Next, with the use of data augmentation technique called Generative Adversarial Network, synthetic data generation carried out to create faulty data information. This faulty data generation step enhance the training pool before the next step of anomaly detection process. In order to perform anomaly detection, six different classifiers namely, logistic regression, decision trees, random forest, K nearest neighbor, AdaBoost and XGBoost algorithms trained and validated using historical data and the generated synthetic data. Data set used in this study includes real time data collected from field on a diesel generator installed on a 310,000 DWT oil tanker. The field data collection took place over a six month period and it includes 33 features and 259,200 row data. Findings from the study yield promising results achieving 83.13% accuracy with use XGBoost algorithm and other ranging between 67% to 81%. Finally, a decision support system is integrated to provide actionable recommendations to ship operators, optimizing maintenance schedules and resource allocation. The results of the field study conducted as part of this research demonstrate the effectiveness of the proposed framework. Ships equipped with the prescriptive maintenance system has a significant potential for reduction in unexpected machinery failures, maintenance cost and autonomy of decision in case of anomalies. The system also offers improvement of overall operational efficiency and reliability of the ships. In conclusion, prescriptive maintenance the pinnacle of modern maintenance strategies, offering returns in terms of equipment reliability, safety and operational efficiency. Although installation of data acquisition systems may require initial investment, the benefits include reduced operational distruption and optimized maintenance budgets, making it a valuable approach for the maritime industry.
A psychological assessment model on the commercial maritime transport sector

(Graduate School, 2024-02-07) Ay, Cenk ; Beşikçi Bal, Elif ; 512202005 ; Maritime Transportation Engineering

The intricate tapestry of maritime psychology unfolds within the vast expanse of the seas, where over a million seafarers navigate under unique and demanding circumstances. This comprehensive exploration traverses the currents of evolving methodologies, challenges, and trends within the maritime psychology landscape. Anchored in a profound literature review, the study illuminates the tangible challenges faced by seafarers, from isolation and hierarchical structures to harsh conditions and prolonged separation. The maritime industry's sheer scale, combined with the distinct challenges of maritime life, underscores the profound implications for seafarers' mental well-being. In tandem with advancing technology, the study delves into the integration of machine learning and artificial intelligence in psychological assessments, sparking debates on diagnostic criteria, expert opinions, and ethical considerations. This application becomes particularly critical in an industry where traditional support systems are not only physically distant but also lack adequate medical facilities. The study unfolds through a bibliometric analysis, revealing a surge in research activity post-2010, with the highest publication rates in 2021 and 2022. The disruptive impact of the COVID-19 pandemic on seafarers' lives and mental health emerges as a significant catalyst for this increase. Moving beyond theoretical frameworks, the investigation encompasses four thematic clusters: "Research Design," "Spatial Design," "Data Collection Tools," and "Assessment Approaches." Observational studies take precedence, emphasizing the importance of understanding naturally occurring events and relationships in maritime contexts. Spatial design assumes critical importance, distinguishing studies in simulated environments from those in real-life maritime settings. The diverse array of data collection tools, from surveys and questionnaires to interviews and simulator data, reflects the multifaceted nature of maritime psychology. A paradigm shift is evident in assessment approaches, with "Statistical Analysis," "Machine Learning," and "Statement Analysis" taking center stage. The practical application centers around depression, a prominent psychiatric condition affecting seafarers. Leveraging the Beck Depression Inventory-II (BDI-II), a dataset of 746 records is obtained. Fuzzy logic and the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) methodology, integrated with MATLAB Fuzzy Logic Toolbox, provide a seamless fusion for assessing depression severity. The clustering phase adopts both psychiatric and mathematical approaches, resulting in four distinct clustering groups. The pivotal outcome underscores the high accuracy achievable in predicting depression severity through a machine learning-based approach. The ANFIS model tailored for 2-factor clustering consistently outperforms its 5-factor clustering counterpart. The mathematical approach, specifically the 3-factor clustering, emerges as the more effective choice, highlighting the need for nuanced comprehension of psychiatric factors. The ANFIS model's performance details reveal minimal training RMSE, checking RMSE, and high R 2 scores, emphasizing its efficacy in providing nuanced insights into seafarers' mental well-being. The study navigates ethical considerations associated with data collection, advocating for the necessity of developing culturally sensitive measurement tools. Fuzzy logic, specifically ANFIS, emerges as a vital tool in deciphering complex datasets, promising to revolutionize mental health assessments in the maritime industry. While the study acknowledges limitations and the need for future research with more extensive samples, it contributes significantly to maritime psychology methodologies. In conclusion, this research voyage extends beyond theoretical frameworks, offering a practical tool for assessing and addressing the psychological challenges faced by seafarers. The success of the ANFIS model underscores its potential in fostering a healthier and safer maritime working environment. The study advocates for investments in machine learning-based systems, supported by self-sustaining servers, to enhance mental health services in the maritime sector, charting a course towards a more resilient and supportive maritime industry.
A quantitative approach on human factor analysis in maritime operations

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Erdem, Pelin ; Akyüz, Emre ; 686914 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

The 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.
A statistical analysis to control pH level of main engine cooling system onboard unmanned surface vessel

(Graduate School, 2023) Sel, Hakan ; Çelik, Metin ; 783862 ; Maritime Transportation Engineering Programme

The interest in unmanned ships has been increasing rapidly all over the world recently. This new field, which will enter our lives in the near future, brings with it many question marks. The most important issue in mind is how to reduce the risks of unmanned ships and how safe they will be. As it is known, the concept of safety has a very important place in the maritime sector. In order to ensure the concept of safety with all the systems/devices on the ship, the issue of maintenance has become one of the items at the center of the maritime industry. In order to carry out the maintenance operations of unmanned ships, it is necessary to establish and safely use autonomous maintenance systems. However, due to the fact that unmanned ships have not been actively used yet, studies in the field of autonomous maintenance needs are limited. In the light of this information; in this thesis, it is aimed to develop a diagnostic model for autonomous ships that allows controlling the pH (potential of hydrogen) value in the cooling water system, which is one of the maintenance steps of the diesel engine in an unmanned surface vehicle. As the first step of a statistical analysis to control the pH level of the diesel engine cooling system in unmanned surface ships, variables will be determined to carry out data collection. Managing an advanced statistical solution for this operational situation is crucial. Association Rule Mining (ARM) approach will be used in order to reveal the interconnectedness of the determined variables. The number of diesel engine variable will be defined to create an operational data frame. Then, together with the ARM approach, the factors affecting the pH value will be determined. Thus, development of a diagnostic model for autonomous ships that can control the pH value of the diesel engine cooling water of unmanned surface ships will be developed. With this thesis, it is aimed to achieve the following objectives; i.) to determine the operating values of the diesel engine of unmanned ships, ii.) to reveal the connections between the operating values by integrating the ARM approach, iii.) to determine the effect of these values on the pH value of the cooling water, iv.) to determine the methods to control the pH value autonomously. As a result, it is thought that this thesis will contribute to engineers, marine researchers and professional sailors about autonomous maintenance systems to be installed on unmanned surface ships.
Açıkdeniz yapıları çalışanlarına verilen eğitimlere yönelik sistematik bir öğretim tasarım modeli

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-08-12) Kandemir, İsmail ; Çiçek, Kadir ; 512172010 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Denizcilik 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.
Ana makina ve jeneratör güç hesabı ile uygun tedarikçi seçiminde AHP uygulaması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-13) Acar, Mehmet ; Arslanoğlu, Yasin ; 512181021 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Gemiler kendilerine tahsis edilen görev ve fonksiyonları her türlü hava ve deniz şartlarında kesintisiz olarak ve güvenle yerine getirirken yakıt tüketimi yapan donatım ekipmanları ana makina, jeneratör ve kazandan oluşmaktadır. Geminin ihtiyacı olan; sevk gücü ana makinadan, elektrik enerjisi gücü jeneratörden ve ısı enerjisi gücü kazan tarafından sağlanır. Bu üç donatım ekipmanı tasarım aşamasında geminin ihtiyaçları doğrultusunda minimum özelliklerde ağırlık, hacim, güç, maliyet ve maksimum özelliklerde güvenilir, geniş servis ağına sahip ve yedek parça bulma kolaylığı sağlayan tedarikçi firmalar ve operasyonel kullanım kolaylığı (ses yalıtımı, tepkime süresi, kullanım kolaylığı, titreşim, gürültü vb.) kriterleri çerçevesinde seçilir. Ayrıca, yakıt tüketiminin geminin en önemli işletme maliyeti olması ve yakıt tüketiminden kaynaklanan ve hava kirliliğine neden olan emisyonların uluslararası kurallar gereği minimum seviyede olmasının istenmesinden dolayı bu üç donatım ekipmanının minimum yakıt tüketimi yapması istenir. Geminin sevki için gerekli gücü sağlayan ana makina seçiminin en önemli teknik kriteri ana makina gücünü belirlemek için gemi direncinin (R) hesaplanması gerekir. Model deneyleri, ticari bilgisayar programları, deneylerden elde edilen standart seriler ve istatistiksel analizler gemi direncinin belirlenmesinde kullanılan başlıca yöntemlerdir. Günümüzde, ticari bilgisayar programları ile tasarlanan nihai tekne formunun hesaplanan direnç değerleri ile bu tekne formundan yola çıkarak yapılan model deneyleri sonucunda hesaplanan direnç değerleri karşılaştırılarak sonuçların güvenilir ve tutarlı olması kontrol edilmektedir. Gemi direnci belirlendikten sonra efektif güç (PE) hesaplanır. Daha sonra, pervaneye verilmesi gereken güç (PD) ve minimum ana makina gücü (Pbmin) hesaplanır. Minimum ana makina gücüne belirli bir deniz veya servis payı eklenerek ana makinanın devamlı maksimum gücünde (MCR) gerekli olan minimum ana makina gücü hesaplanır. Geminin hareketi için itme kuvveti pervane, su jeti gibi sevk ekipmanları ile sağlanır. En yaygın sevk sistemi ekipmanı olarak kullanılan pervane; ana makina gücü, ana makina devri, gemi boyu, gemi kıç formu ve gemi hızı ile uyumlu olmalıdır. Pervane tasarımı sistematik serilere ait test sonuçları ile elde edilen diyagramlar kullanılarak veya sirkülasyon teorisine dayanan matematiksel yöntemler ile yapılır. Pervane tasarımı yapıldıktan sonra kavitasyon kontrolü yapılır. Geminin tüm operasyon durumları için gerekli olan elektrik enerjisi gemi yardımcı makinalarından bir tanesi olan jeneratörler tarafından sağlanmaktadır. Jeneratör seçiminin en önemli teknik kriteri jeneratör gücü elektrik yük analizi hesabı ile belirlenir. Tedarikçi seçimi kendi aralarında çelişen nitel, nicel değerler alan birçok kriterin dengelenmesini gerektiren çok kriterli bir karar problemidir. Karar verme problemlerinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi çok kriterli karar verme (ÇKKV) yöntemidir. ÇKKV yöntemi birçok kriter, alt kriter ve alternatif arasından seçim yapılma aşamasını ve bu aşama sonunda en iyi alternatifi seçmeyi hedefleyen yöntemdir. Analitik hiyerarşi prosesi (AHP), bir amaca ulaşmak için belirlenen kriterleri değerlendirilmek üzere bir hiyerarşik yapıda modelleyen ve bu kriterleri birbirlerine göre göreceli önemini değerlendiren, her kriter için alternatifleri karşılaştıran ve alternatifleri önem derecelerine göre sıralayarak en uygun alternatifi belirleyen ÇKKV yöntemidir. Bu çalışmanın uygulama bölümünde, görev/devriye gemisi olarak İstanbul Boğazı ile Çanakkale Boğazı'nda denetim hizmeti yapan bir motorbot kullanılmıştır. İlk olarak, ektrapolasyon tekniklerinden biri olan Uluslararası Model Deney Tankları Konferansı (ITTC) 1978 yöntemini kullanarak model deneyleri yöntemi ile motorbotun direnci hesaplanmıştır. Daha sonra, motorbotun servis hızında; benzer gemilerden yararlanarak, Harvald isimli ampirik formül ile, model deneyleri ile ve Maxsurf isimli ticari bilgisayar programı ile efektif beygir güç hesabı yapılarak sonuçlar model deneyleri ile bulunan efektif beygir gücüne göre değerlendirilmiştir. Motorbotun hız aralığında takıntılı olarak yapılan model deneylerinde hesaplanan direnç değerleri ile sevk deneyleri yapılarak pervaneye verilmesi gereken güç ve minimum ana makina gücü hesaplanmıştır. Pervane ana karakteristikleri Wageningen B serisi pervane diyagramları kullanılarak belirlenmiş ve pervane kavitasyon kontrolü yapılmıştır. Seyir, manevra ve liman operasyon durumları için elektrik yük analizi yapılarak jeneratör gücü hesaplanmıştır. Motorbotta kullanılacak optimum ana makina ve optimum jeneratörü belirlemek için ÇKKV yöntemlerinden AHP uygulanmıştır. İlk olarak, problem, amaç, kriterler, alt kriterler ve alternatifler belirlenmiştir. Çalışmanın problemi motorbot ana makina ve jeneratör seçimi, amaç ise en uygun ana makinanın ve jeneratörün seçilmesidir. Kriterler ve alt kriterler yapılan literatür taraması, ve gemi inşa sektöründeki tecrübeli mühendisler yardımı ile, alternatifler ise kriterler ve alt kriterler doğrultusunda piyasa araştırması ile belirlenmiştir. Optimum ana makina seçimi için 4 ana kriter, 13 alt kriter ve 5 alternatif, optimum jeneratör seçimi için 4 ana kriter, 13 alt kriter ve 7 alternatif belirlenmiştir. Ana makina ve jeneratör için ana kriterler, alt kriterler ve alternatifler belirlendikten sonra hiyerarşik bir yapı oluşturulmuştur. Kriter ve alt kriter verileri markaların (alternatiflerin) internet sitelerinden ve firma yetkilileri ile görüşülerek sağlanmıştır. Kriter, alt kriterler ve alternatiflerin değerlendirilmesi gemi inşa sektöründe tecrübeli mühendisler yardımı ile yapılmıştır. AHP analizi, Microsoft Office programlarından biri olan Excel ile yapılmıştır. Ana kriterlerin ve alt kriterlerin kendi aralarında alternatiflerin ise alt kriterlere göre ikili matrisleri oluşturularak tutarlılık oranları hesaplanmış olup, tüm matrislerin tutarlılık oranlarının 0,10'dan küçük olduğu tespit edilmiştir. Ana kriterin öncelik vektörü, alt kriterin (ilgili kriterin alt kriteri) öncelik vektörü ve alternatifin öncelik vektörü (ilgili alt kritere göre olan öncelik vektörü) çarpılarak alternatifin ana kritere bağlı olan alt kritere göre ağırlıklı değeri hesaplandı. Her bir alternatifin tüm alt kriterlere ait ağırlıklı değerleri toplanarak o alternatifin ağırlıklandırılma değeri hesaplandı. Ticari etik açısından marka ve model belirtilmeden alternatiflerin ağırlıklandırılma değerleri büyükten küçüğe doğru sıralanarak en uygun ana makina alternatifi ve en uygun jeneratör alternatifi belirlenmiştir. AHP analizi ile belirlenen ana makina ile ana karakteristik özellikleri belirlenen pervanenin uyumu kontrol edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında motorbotun kesintisiz olarak 200 deniz mili seyir yapabilmesi için gerekli olan yakıt tankı kapasitesi hesaplanmıştır.
Analysis of sea ice concentration around Horseshoe Island in Marguerite Bay with satellite imagery

(Graduate School, 2024-09-10) Yirmibeşoğlu, Sinan ; Özsoy, Burcu ; 512182013 ; Maritime Transportation Engineering

Although the Antarctic Peninsula is one of the Polar Regions most affected by global climate change, changes in sea ice formation in the Southern Ocean also play a dynamic role in this change as a crucial element in all other scientific measurements and ecosystem. Sea ice is of great importance for humans, underwater life and the creatures on which it serves as a hunting ground. This importance develops in many different areas ranging from the reflection of the sun's rays back on the albedo scale to the intense proliferation of plankton to maintain the marine ecosystem. The formation of sea ice, especially around Horseshoe Island and in the Marguerite Bay, affects the logistics and scientific processes of Turkish scientific studies in Antarctica. These effects are shaped both economically and periodically by the formation of sea ice and its properties. Since the planning of the deployment of the Turkish Scientific Research Station in Antarctic Peninsula, which is the strategic target of Türkiye for Antarctic research, the region's properties were need to analyze in case of sea ice conditions of the area for further research and logistic operations in the waterways. In this study, it is aimed to periodically reveal the formation of new/old ice in the region with the minimum and maximum coverage areas by using the data of the satellite technology that has developed and grew in recent years. Over 8000 satellite images of NASA's Terra / Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer instrument (MODIS), were collected and examined especially for the years between 2000 and 2022. Latest marine traffic tracks of the area analyzed to understand maritime needs for the natural or artificial ports / berths for the future vessel operations. For that reason there are four areas selected to analyze; the approach site from West direction to Horseshoe Island, Sally Cove which host old British Station called Base Y, Lystad Bay which host Turkish Scientific Research Camp and Gaul Cove which lies in the Eastern side of the Horseshoe Island. The research results from satellite images shows that the recent years are not let the occurence of multiyear sea ice in the area. The most productive months for ship navigation seen as March, February, April and January for any kind of vessel due to plenty of sea ice free days. The study shed lights on the upcoming vessel selection according to appropriate polar class which can navigate safely during expeditions to Horseshoe Island by monthly sea ice conditions. The average number of sea ice free days seems increasing due to increasing temperature trends. However, the cloudiness is high and clear skies only counted as 38 days in average for the last twenty years. It shows that the optical satellite usage for the area is not suitable. The outputs of this research will shed light on the vessel navigation to ensure safety and effectiveness of the expeditions to Horseshoe Island.
Association rule mining for identifying factors in dynamic positioning incidents and accidents

(Graduate School, 2024-01-17) Şahin, Tuğfan ; Bolat, Pelin ; 512182006 ; Maritime Transportation Engineering

Dynamic Positioning (DP) systems play a pivotal role in the offshore industry, automating vessel position and heading control. This study investigates thoroughly into the causes of DP incidents using association rule mining, specifically the Apriori algorithm within the Weka program, developed by the University of Waikato. The dataset, drawn from the International Maritime Contractors' Association (IMCA) database spanning 2004 to 2021, encompasses 691 DP incidents, providing a robust foundation for analysis. Dynamic Positioning is hailed as a technological boon in the offshore industry, ensuring vessels maintain specific positions and headings automatically. Despite its advantages, the need for vigilant monitoring persists, managed by Dynamic Positioning Operators (DPOs). This study aims to reveal the causes of DP incidents through association rule mining, offering a comprehension into the factors contributing to these incidents. The DP control system relies on data from gyro compasses and position reference systems (PRS) to maintain a vessel's heading and position. During DP operations, the setpoints for the ship's heading and position are defined by the DPO and then processed by the dynamic positioning control system, which provides control signals for both the thrusters and main propulsion systems of the vessel. The DP control system consistently aims to distribute the most efficient thrust to each of its propulsion units that are currently operational. The heading or position measurements are compared to the predicted data generated by the mathematical model. Subsequently, the variations are applied to modify the model. DP incidents, categorized into loss of redundancy and loss of position, pose significant risks, and understanding their causes is imperative for the industry's safety. Loss of position incidents can also be divided into two different types: drift-off and drive-off. While numerous studies investigate the causes of marine accidents, a noticeable gap exists in understanding the factors contributing specifically to DP incidents. This research aims to address this gap by employing association rule mining to identify patterns and relationships within a dataset comprising 1352 incidents from the IMCA database. The Apriori algorithm, integrated into the Weka program, was employed for association rule mining. Weka, a machine-learning workbench, provided a user-friendly interface for dataset analysis. The initial dataset was filtered to 691 incidents for in-depth exploration. The dataset's origin from the IMCA, a reputable source in the maritime offshore industry, enhances the study's credibility. Analysis reveals primary causes of DP incidents, with thrusters and propulsion failures (24%), computer failures (15%), power-related failures (14%), PRS-related failures (13%), and human factor-related failures (9%) dominating. Secondary causes, notably human factors (54.5%) and electrical problems (13.5%), exhibited an upward trend from 2017 to 2021. In-depth association rule analysis provides insights into the triggers and outcomes of DP incidents. Accidentally pressing buttons (55.2%) and pressing wrong (standby) buttons (13.1%) emerged as significant triggers. Environmental factors, particularly squalls, swells, and waves, were strongly associated with drift-off incidents (100%). Specific causes, such as power-related failures, thruster or propulsion failures, and PRS-related failures, exhibited distinct outcomes, contributing to a nuanced understanding of DP incidents. Based on findings, recommendations focus on enhancing DPO training and industry practices. Suggestions include extending the duration of DP simulator courses, revising sea time requirements, and introducing specialized certifications for each vessel types. Simulator-based training should encompass specific actions during emergencies, blackout recovery, and responses to environmental changes. Extending DP Simulator Courses: Recognizing the significance of practical knowledge, it is recommended to increase the duration of DP simulator courses. This extended training period allows trainee DPOs to gain hands-on experience in a simulated environment, comparing real-life and simulator incidents. Revising Seatime Requirements: Current sea time requirements post DP simulator course completion may be insufficient for gaining the necessary practical experience. Policymakers are encouraged to consider extending the DP sea time duration (currently set at 2 hours for each DP sea time day) or extending the mandated overall sea time, currently set at 60 days, providing prospective DPOs with more hands-on opportunities. Moreover, it is not recommended to transfer any surplus active sea time days acquired prior to the DP simulator course (Phase 3) to subsequent phase (Phase 4). Specialized Certification: A specialized certification program is proposed, wherein DPOs gain certification based on their experience with specific vessel types. This approach ensures that DPOs possess vessel-specific knowledge before assuming responsibilities, enhancing overall competency. Industry stakeholders are encouraged to develop expert specialization programs, allowing DPOs with extensive experience on specific types of vessels to obtain specialized certificates, ensuring they possess the requisite knowledge for their roles. Simulator-Based Emergency Training: DPOs are recommended to undergo simulator-based emergency training covering various scenarios, such as blackout recovery, response to environmental changes, and actions during emergencies. This ensures DPOs are well-prepared for critical situations. Meteorology Training: Given the association of environmental factors with drift-off incidents, meteorology training combined with DP operations is recommended. This training should include actions during not only emergencies, but also extreme weather conditions such as squalls, solitons, unpredictable changes in current, etc. Additionally, maintaining continuous and vigilant watchkeeping is of significant importance for ensuring the safety of operations. Power-related Training: Considering the significant impact of power-related failures, blackout recovery training is highlighted as crucial. DPOs, EROs, ETOs, should be well-versed in blackout recovery processes and vessel-specific characteristics. Additionally, it is recommended to provide comprehensive training for DP key personnel before they embark on their vessel assignment. This training should encompass ship-specific thruster/propulsion training, as well as power management training, covering the concept of different propulsion systems, their limitations, and blackout prevention and recovery processes. Home Training Modules: DP vessel managers and operators should implement home training modules for personnel engaged in DP operations. These modules, covering significant documents related to the vessel and its operations, enhance familiarity and competence. These documents encompass a variety of materials, including, but not limited to, the most recent FMEA and DP annual trial reports of the joining vessel, the DP operation manual, DP incident or failure reports (if any), the latest DP audit report, WSOG, TAM, CAMO, etc. Human Factor Analysis: A more detailed analysis of human factors and situational awareness is recommended for future research. Understanding the intricacies of human error and awareness can contribute to minimizing risks associated with DP incidents. Competency Factor Analysis: For future studies, competency factors of DPO for different types of DP vessels can also be identified in more detail. By means of the work, the competency factors can be achieved by taking a specific vessel type or incident model and employing advanced approaches such as machine learning or Bayesian network analysis, among others. Situational Awareness: Further studies should also explore human factors and situational awareness in greater detail. Situational awareness is vital for DPOs during emergencies, and detailed analysis can contribute to better decision-making and risk mitigation. This condensed summary provides a detailed overview of the original thesis, retaining the essence of the research while presenting key findings and recommendations. Understanding the causes of DP incidents is crucial for enhancing safety in the offshore industry. The comprehensive recommendations aim to guide industry stakeholders, DP vessel managers and operators, training centers, and policymakers in implementing effective measures to reduce the occurrence of DP incidents and improve overall safety standards. The implications of this research extend beyond the academic realm, addressing the substantial financial stakes in the offshore industry. By identifying causes and providing targeted recommendations, this study offers a practical guide for industry practitioners. Potential directions for future research include detailed competency factors, advanced analytical approaches, and in-depth analyses of human factors and situational awareness. In conclusion, this study illuminates the complexities of DP incidents, providing a comprehensive understanding of causes and recommending measures to enhance safety. Given the substantial financial implications of incidents in the offshore industry, this research contributes to a proactive approach, allowing stakeholders to anticipate and address risks effectively.
Beş faktör kişilik envanterinin Türkçe'ye uyarlanması, denizcilik sektöründeki liderlerin kişilik özelliklerinin belirlenmesi ve kazalara olan etkisi

(Graduate School, 2021-12-29) Çulha, Hasan Selman ; Tavacıoğlu, Leyla ; 512951015 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Denizcilik sektörünün teknolojik, çevresel ve örgütsel gibi çok sayıdaki faktörlerle çalışanların performanslarını etkilemesi bakımından, bir insan sistemi olduğu; özellikle gemilerde görev alan bir grup insanın farklı bir alt kültür oluşturdukları ve sosyal izolasyona maruz kaldıkları da dikkate alınarak, kişilerin emniyet davranışlarına tesir eden liderlik dahil her türlü etmenin araştırılması önem arz etmektedir. Denizcilik sektöründe son yıllarda yaşanan çok sayıdaki gelişmelere rağmen, kaza sayıları hala yüksek seviyededir. Bu sektörde yapılmakta olan kaza analizlerinin yanısıra, insan / davranış odaklı araştırmalar çerçevesinde çalışanların kişisel özelliklerini dikkate alan çalışmalara da ihtiyaç vardır. Denizde yaşamanın zorluğu, sıkı talimatlarla organize olma ihtiyacı ve dış otoriteye başvurulamaması gerçeği gibi etmenler, gemilerde son derece hiyerarşik bir yapılanmaya sebep olmaktadır. Kısıtlı imkanları ve çok sayıda tehlikeleri barındıran bir ortamda mesleğin doğası gereği böylesine hiyerarşik yapının etken olduğu bir durumda, otoritelerin emniyet ve güvenlik konularında gemilerde görev yapan liderlere tam yetki vermiş olmalarını da dikkate alarak; bu çalışmada böyle bir gurubun kişilik özellikleri ve bu özelliklerin kazalara olan etkisi araştırılmıştır. Literatürde farklı sektörlerde kişilik özelliklerinin iş kazalarına, kaza yatkınlığına, emniyet davranışlarına, tıbbi hata ve problem çözme eğilimine, işe bağlılıklarına, liderlik anlayışlarına vs. olan etkileri saptayan çalışmalar olduğu görülmektedir. Ancak birçok sektörde olmasına rağmen, denizcilik sektöründe çalışan liderlerin kişilik özelliklerini saptayıp değerlendiren, bu özelliklerin kazalarla olan ilişkilerini irdeleyen çalışmaların çok az olması ve Türkiye'de ilk olması bakımından bu çalışma önem arz edebilir. Kişilik kavramı, kişilik kuramları, kişilik özelliklerinin değerlendirilmesi, beş faktör kişilik modeli ve envanteri çalışmanın ikinci bölümünde; kişilik testleri, madde havuzunun oluşturulması, değerlendirilmesi ve beş faktör kişilik modeline dayalı kişilik envanterinin Türkçe'ye uyarlanması sürecine üçüncü bölümde; liderlik ile ilgili temel kavramlardan, yaklaşımlardan ve denizcilikteki liderlerden dördüncü bölümde; deniz kazası kavramı ve türleri, iş kazası kavramı, kazalarda insan faktörü ve deniz kazalarının nedenleri, deniz kazaları ve iş kazaları hakkında genel değerlendirmeler ayrıntılarıyla beşinci bölümde ele alınmıştır. Bu araştırmada veri toplama yöntemi olarak anket yöntemi benimsenmiştir. Kişilik özelliklerini saptamak konusunda kuramlar içerisinde son yıllarda oldukça rağbet gören 5FKE (Beş Faktör Kişilik Envanteri) tercih edilmiş olup, IPIP'in (International Personality Item Pool) anket havuzundan faydalanılmıştır. Dilbilimcilerin, psikologların ve uzmanların desteğiyle Türkçe'ye uyarlanan beş faktör kişilik envanterinin anket formunda 60 soruluk 5 ana faktör ve her ana faktöre ait 3 alt faktör yer almaktadır (analiz aşamasında anket soru sayısı 40'a düşürülmüştür.). Bu anketin katılımcıları, hala aktif olarak gemilerde görev yapmakta olan ve Türk vatandaşı olan 156 liderdir (Kaptanlar, baş mühendisler ve 2. Kaptanlar). Bu araştırmanın analizleri için spss 22.0 kullanılmıştır. Söz konusu envanterin geçerlilik ve güvenirlilik analizleri yapılmasının ardından, kişilik özelliklerinin saptanmasına yönelik değişken değerlerine ait betimsel istatistikler ve normal dağılım istatistikleri ele alınmıştır. Sonrasında oluşturulan araştırma soruları bağımsız örneklem T-testi ve Ki-Kare test istatistiği ile sınanarak bazı anlamlı bulgular tespit edilmiştir. Anket katılımcıları yaşları itibariyle %52.6'sının 40 yaş üstü veya başka bir ifadeyle %77.5'inin 35 yaş üstü olduğu dikkate alındığında oldukça deneyimli bir örneklem gurubudurlar. Katılımcılar gemide yaptıkları görev itibariyle ise %53.8'i kaptan, %25.6'sı baş mühendis ve % 20.5'i 2.kaptandır. Katılımcıların görev aldıkları süre boyunca gemilerinde yaşanmış olan iş kazaları ve deniz kazaları itibariyle ise; %80.8'i iş kazası ve %48.7'si deniz kazası geçmişi söz konusudur. Araştırmanın metodolojisi ve yöntemi ile ilgili tüm ayrıntılar altıncı bölümde; denizcilikteki liderlerin kişilik özelliklerinin değerlendirilmesi yedinci bölümde; araştırma bulgularına ilişkin genel değerlendirme ve kişilik özelliklerinin kazalara olan etkisi ayrıntılarıyla sekizinci bölümde ele alınmıştır. Yapılan analiz sonucunda katılımcıların kişilik özellikleri ile yaşadıkları kazalar (İş ve deniz kazaları) arasında istatiksel olarak anlamlı ilişkiler tespit edilmiştir. İş kazası yaşamamış katılımcıların iş kazası yaşamış olanlara göre, daha yüksek sorumluluk ve geçimlilik kişilik özelliğine (Özellik - iş kazası ilişkisi negatif); alt faktörler olarak ele alındığında ise, daha yüksek görev anlayışı, öz disiplin ve açık fikirlilik özelliklerine sahip oldukları (Negatif ilişki) anlaşılmıştır. Ayrıca, deniz kazaları ile kişilik özellikleri arasında sadece alt faktörler bağlamında ilişkiler saptanmış olup; deniz kazası yaşamamış katılımcıların deniz kazası yaşamış olanlara göre, daha yüksek başkaları ile yaşama bilinci (Negatif ilişki) ve daha düşük özgürlük / değerler anlayışına (Pozitif ilişki) sahip oldukları görülmektedir. Katılımcıların kişilik özellikleri değerlendirildiğinde ise; çok yüksek seviyede sorumluluk, düşük seviyede duygusal dengesizlik (Ters orantılı olduğundan), yüksek seviyede geçimlilik ve ortalamanın üstünde dışa dönüklük ve açıklık kişilik özelliklerine sahip bireyler oldukları saptanmıştır. Kişilik profilleri üzerine yapılan çalışmalar dikkate alındığında, denizcilik sektöründeki gemi üzerinde çalışan liderlerin büyük oranda 'esnek kişilik profili'ne (The resilient personality type) uydukları anlaşılmaktadır. Ayrıca, katılımcıların yaş aralıkları, cinsiyetleri, medeni durumları, alkol kullanımları, sigara kullanımları, mesleki deneyimleri, çalışılan gemi tipleri, yaşadıkları iş kazaları ve yaşadıkları deniz kazaları arasındaki ilişkiler de ele alınmaktadır. Yaş-kaza ilişkisi kapsamında, iş kazası özelinde anlamlı bir ilişki tespit edilememiş olsa da, yaşları 46 ve üzerinde olan katılımcıların yaşadıkları deniz kazalarının diğerlerine göre çok daha fazla olduğu; Görev-kaza ilişkisi kapsamında, iş kazası özelinde anlamlı bir ilişki tespit edilememiş olmamasına rağmen, kaptan ve baş mühendislerin 2.kaptanlara kıyasla daha fazla deniz kazası geçmişleri olduğu; görev-kişilik ilişkisi kapsamında, 2. kaptanların girişkenlik düzeylerinin baş mühendislere göre daha yüksek olduğu; sigara kullanımı-kişilik ilişkisi kapsamında, sigara kullanmayanların kullananlara kıyasla daha çok dışa dönük oldukları; deneyim-kişilik ilişkisi kapsamında ise yirmi yıl üzerinde mesleki deneyimleri olanların diğerlerine göre daha yüksek girişkenlik seviyelerinde oldukları saptanmıştır. Son olarak, Alkol kullanımı-kişilik ilişkisi kapsamında; alkol kullananların kullanmayanlara göre açıklık, duygusallık ve özgürlük kişilik özelliklerinin daha yüksek; yetkinlik ve aşırılık özelliklerinin ise daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmamızda tespit edilen ilişkilerin, farklı sektörlerdeki bu alanda yapılan araştırmaların sonuçlarıyla paralellik gösterdiğinin anlaşılması ile dokuzuncu bölümde değerlendirmeler yapılmış ve bazı öneriler getirilmiştir.
Bir feribot için yakıt hücresi batarya hibrit sisteminin modellenmesi ve simulasyonu

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-14) Gülmez, Rukiye ; Deniz, Cengiz ; 512181027 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Küresel ticaretin büyük bir bölümü daha ucuz olması, daha büyük tonajlarda yükün tek seferde taşınmasına müsaade etmesi ve dünyanın yaklaşık dörtte üçünün denizler ile kaplı olmasından dolayı denizcilik ile gerçekleştirilmektedir. Denizcilik sektöründe enerji ihtiyacı büyük çoğunlukla dizel oil ve fuel oil gibi fosil yakıtlar ile karşılanmaktadır. Sera gazı ve hava kirliliğine ilişkin sıkılaştırılmış uluslararası düzenlemeler, azalan fosil yakıt rezervleri ve yakıt fiyatlarındaki artış, gemi sahiplerini yenilenebilir çevre dostu enerjiyi tercih etmeye zorlamaktadır. Çeşitli alternatif yakıtların tüketilmesi, enerji verimliliğini temel alan farklı gemi tahrik sistemlerinin geliştirilmesi denizcilik sektörü için geleceğe dönük uzun vadeli çözüm yöntemlerindendir. Gemi kaynaklı emisyonları azaltmak için ; emisyonların en önemli kaynağı olan ana güç ünitesi dizel makinelerini daha temiz enerji üretebilen güçlü alternatiflerden biri olan yakıt hücreleri ile değiştirmek bu yöntemlerden biridir. Feribot tipi gemiler, uzun mesafe seyreden ticari gemilere göre alternatif yakıtların ve sistemlerin denenmesi konusunda daha esnek olur. Bu, özellikle yakıt mevcudiyetinin daha az riskle güvence altına alınabileceği yerel sularda çalışan feribotlar için geçerli olabilir. Yakıt hücresi sistemi, gelecek vaat eden teknolojilerden biri olarak görülüyor. Gemilerin yapısı ve çalışma şekli nedeniyle, gemilere tek bir enerji formu kullanılarak güç verilmesi risklere neden olabilecek bir durumdur ve bu nedenle tek bir enerji kaynağının kullanılması tatmin edici bir çözüm değildir. Tek bir enerji kaynağının eksikliklerini gidermek için çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları (örneğin, hidrojen yakıt hücreleri, güneş enerjisi, piller, süper kapasitörler, vb.) bir arada kullanılabilir. Yakıt hücreleri, yakıtlardaki kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine çeviren, yüksek verim ve düşük çevresel etki ile elektrik üreten elektrokimyasal cihazlardır. Yakıt hücresi teknolojisi, elektrik üretmek için oksijen ve hidrojen moleküllerinin bazik elektrolitik özelliklerini kullanır. Elektronların moleküller arasında transferi, doğru akım (DC) gücü sağlamak için kullanılır. Sağlanan elektrik gücü, hem oksijen hem de hidrojen akışları korunduğu ve sabit olduğu sürece devamlı olacaktır. Bu sistem tarafından üretilen tek atık yan ürün sudur. Yakıt hücre çeşitleri ve daha önce yapılan yakıt hücrelerinin gemilerdeki uygulamaları incelendiğinde katı oksit yakıt hücresi (SOFC) çeşitinin deniz şartlarına uygun olabilecek seçeneklerden biri olduğu görülmüştür. Yüksek hidrojen üretim maliyeti, hidrojen istasyonlarının kısıtlılığı ve hidrojenin depolanmasındaki zorluklardan dolayı gemilerde kullanım olgunluğu hidrojene göre daha fazla olan sıvılaştırılmış doğal gaz LNG) çalışmamızda yakıt olarak seçilmiştir. Yakıt pillerinin zayıf dinamik tepki karakteristiği ve yavaş başlama süresine sahip olmalarından dolayı yüke kararlı güç sağlamak için bataryalar ile desteklenmiştir. Bu çalışmada ana güç kaynağı olarak SOFC kulllanan ve bataryalarla hibritlenmiş bir güç ünite sistemi tasarlanmıştır. Matlab simulink programı kullanılarak yapılan uygulamada aktif bir gemiden alınan verilerle sistem yük dağılımları, yakıt tüketimi, emisyon miktarları gibi parametreler açısından incelenmiştir ve sayısal sonuçlar elde edilmiştir. M/V Sultanahmet arabalı feribotuna ait rota, yakıt tüketimi ve emisyon bilgileri 10.02.2022 tarihinde Eskihisar-Topçular arasında yaptığı seyir, yanaşma ve kalkış manevralarına eşlik edilerek elde edilmiştir. Kaydedilen veriler yapılan çalışmada kullanılmıştır. Geminin operasyon güç profili incelenerek gerekli güç çıkışını sağlayacak SOFC ve manevralarda gerçekleşen güç dalgalanmalarını tamponlamak için lityum iyon (Li-Ion) bataryalar seçilmiştir. Geminin seyir sürecinden, yanaşma ve kalkış manevralarından alınan kesit örnekler ile tasarlanan hibrit sistemin durumu analiz edilmiştir. Geminin seyir ve manevralarını içeren üç farklı enerji ihtiyaç durumu belirlenmiş ve yakıt hücresi ile bataryaların çalışma şekilleri koordine edilmiştir. Yanaşma ve kalkış manevralarında meydana gelen güç zirvelerini yakıt pilleri ve bataryalar birlikte karşılamaktadır. Manevra boyunca enerji talebindeki ani düşüşlerde yakıt pilleri tarafından üretilen fazla enerji bataryalar tarafından depolanmaktadır. Seyir sürecinde ise yakıt pillerioptimum çalışma şartlarına ulaşmış olup gerekli enerji talebinin büyük kısmını tek başına karşılamaktadır. Tasarlanan sistem ile sülfür, azot ve uçucu organik bileşik emisyon miktarlarında dizel makinelere kıyasla yaklaşık %99'dan ve karbondioksit (CO_2) emisyon miktarında ise %40' den fazla düşüş olacağı hesaplanmıştır. Bataryalar ve yakıt pillerinden oluşan hibrit sistemde hareketli parça bulunmadığı için gürültü kirliliği oluşmamaktadır. Dizel makinelerinin gürültü seviyeleri ile kıyas edildiğinde yüksek performansta sessiz çalıştıkları sonucuna varılır. Yapılan çalışma sonucu düşük emisyon miktarı, sessiz çalışma, daha az operasyonel ve periyodik bakım harcamaları, sistemdeki insan faktöründen kaynaklanan riskin azaltılması ve düşük iş gücü ihtiyacı ile daha fazla finansal kazanç sağlanması gibi avantajlar sağlayacaktır.Yakıt hücrelerinin gemilerde kullanımı henüz pilot uygulamalar ve deneme aşamalarındadır.
Cloud computing in maritime transport for data collection: Cyber security risk analysis with FMECA method

(Graduate School, 2024-06-24) Oba, Toprak ; Arslanoğlu, Yasin ; 512211011 ; Maritime Transportation Engineering

In the past decade, digitalisation has become more significant. The integration of Industry 4.0 technologies is essential within the context of digitalisation. Many researchers are investigating these technologies' challenges, barriers, and readiness in various sectors for increased digitalisation. Among the industries, the maritime industry is crucial for global development, and shipping is an essential sector that serves as the cornerstone of international trade; approximately 80% of global trade volume and over 70% of global trade value are transported by water and controlled through ports worldwide, making the maritime industry an essential actor in international trade. Consequently, its advancements in Industry 4.0 technologies are of paramount importance. After assessing the technology adaptation of other sectors, it is evident that the maritime sector faces greater challenges in adapting to new technologies due to its remote operations. In this regard, research has been conducted on the technologies investigated in the maritime sector. Consequently, it has been determined that there is a lack of work on topics such as 3D printing and Cloud computing. Big data analytics have been studied widely in the maritime sector, but the challenge of obtaining data from ships is highlighted, which negatively impacts the creation of a big data environment. The data generated on the vessel through the sensors is high-quality, but obtaining meaningful output that leads to faster advancement in the industry is challenging because of the incapabilities related to storage, processing units, and the person who can analyse it. Cloud computing systems that offer data storage without upfront installation expenditures are suitable for overcoming challenges and generating big data in the maritime industry, which is a key technology for advancement in this sector. This study focuses on four main things. First, it focuses on the data produced on the vessel and whether it is standardised or not. Secondly, it proposes a methodology that inherits cloud computing to create a data pool to enable big data analytics to aggregate the data generated by the ship's sensors and extract meaningful insights by transmitting that data to the cloud area. Thirdly, it discusses the cyber security of the proposed methodology and its final contribution according to the E-Navigation concept of the International Maritime Organization.
Coğrafi veriye analitik bilgiye dayalı denizcilik okulları segmentasyonu ve kalite değerlendirmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-04-12) Güzel, Esat ; Bolat, Pelin ; 512152007 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Küresel 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.
Crowding behavior of oil an introductory modeling studies

(Graduate School, 2021-05-22) Nemeh, Abdulwahab ; Bilgili, Ata ; 512161001 ; Maritime Transportation Engineering ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

We introduce an introductory modeling studies for representation of crowding behavior of surface oil slick using a random walk process for Particles dispersion, while the advection process is approximated with the help of a Runge–Kutta method. Voronoi diagram updated at each time step to help in using Voronoi diagram to calculate the area associated with each particle and the corresponding oil thickness and calculate an additional velocity that depends on the maximum gradient of the oil thickness. Tracking particles in the current implementation and due to the simple 2D geometry, a scheme inspired by finite differences was used here. The whole domain is discretized using a structured grid and each cell (in this case a small square) is associated with one or more history variables that describe the current state of the system. As long as the introduced particles represent oil droplets with some thickness then it is reasonable to prevent accumulating infinite number of these particles in one cell. Hence, a limiting variable is introduce to control the maximum amount of particles allowed to be simultaneously in the same cell. When this limit is reached then no more particles are allowed to enter the cell then we calculate the direction of maximum gradient and that is the largest difference between the thickness around the cells and the particles are moving to neighbour cells. Voronoi diagram updated at each time step to help in using Voronoi diagram to calculate the area associated with each particle and the corresponding oil thickness and calculate an additional velocity that depends on the maximum gradient of the oil thickness (repulsive velocity). What we doing is we are advection the particles we are dispersion the particle and then when the particles push into the wall they start to crowding over each other and when it gets too crowded and can't stay top of each other, so too crowded particles start to separate from each other and that what we called the repulsive effect. When the particles reach the steady state we drop down the advection current in the geometry to zero and checked the repulsive effect separately. We get a smooth field by using Scatterinterpolate and shading interp function in the Matal.
Çatma sorumluluklarının çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak analiz edilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-09-01) Gürel, Oğuzhan ; Kum, Serdar ; 512062010 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Denizcilik 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.

Gözat

Başlık ile LEE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri