Deniz taşımacılığında emniyet esaslı akıllı gemi denetim analitiği

Abstract

Deniz taşımacılığı sahip olduğu düşük maliyet ve yüksek kapasite sayesinde küresel ticari yük akışındaki payını giderek artırmakta ve küresel tedarik zincirinin omurgasını oluşturmaya devam etmektedir. Ancak giderek artan gemi hacimleri ve gemi sayısı ile birlikte deniz kazalarının sayısını da artırmıştır. Deniz kazaları sonucunda meydana gelen can, mal kaybı ve çevre kirliliği deniz taşımacılığında katı yasal düzenlemelerin oluşturulmasını gerektirmiştir. Yasal düzenlemeler çerçevesinde belirli standartlarda işletilmesi gereken gemilerle deniz taşımacılığında sürdürülebilirliğin ve denizlerde emniyetin sağlanması hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda, gemilerde standartların uygulanmasında ilk sorumlu bayrak devletleri ve bayrak devletleri tarafından yetkilendirilen klas kuruluşları iken bu standartlara uyulması ve gemiye özgü emniyet yönetim sisteminin oluşturulması gemi işletme firmaları sorumluğundadır. Bu sorumluluklar çerçevesinde bayrak devletleri, klas kuruluşları ve gemi işletme firmaları gemilerde standartların sağlanması açısından ilk emniyet bariyerini oluşturmaktadır. Ancak standart altı gemilerden kaynaklanan deniz kazalarının meydana gelmesi ikinci bir emniyet bariyerini gerektirmiş ve Uluslararası Denizcilik Örgütünün teşvikiyle liman devleti denetim rejimleri oluşturulmuştur. Emniyet bariyerlerinde yer alan sektör paydaşlarının yürüttükleri gemi denetimleri yanı sıra yük sahipleri, armatörler ve sigorta kuruluşları gibi önemli sektör paydaşlarının iştirak ve teşvikleriyle farklı denetim mekanizmaları geliştirilmiştir. Geliştirilen tüm bu denetim mekanizmaları, gemilerin gerekli standartları sağlaması, deniz taşımacılığındaki kazaları asgari seviyeye indirgenmesi ve çevre kirliliğinin önlenmesi amacıyla emniyet esaslı gemi denetimlerini yürütmektedirler. Ancak gemi denetimlerinde etkinliği ve verimliliği azaltan ve aşılması gereken bir takım zorluklar bulunmaktadır. Gemi denetim verimliliğinin artırılması için aşılması gereken en önemli zorluklardan biri, birbirinden bağımsız ve çok sayıda denetim mekanizmasının olması sebebiyle gemi denetim sürecinde oluşan uygulama farlılıklarıdır. Son emniyet bariyeri olarak kabul edilen liman devleti denetim rejimlerinde harmonize bir denetim sürecinin izlenebilmesi ve denetim verimliliğinin artırılabilmesi için ilk olarak Paris MoU denetim rejiminde uygulamaya başlanan gemi risk profili hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Gemi özellikleri temelinde hesaplanan gemi risk profili yardımıyla gemilerin denetim kapsamı ve periyodu belirlenmektedir. Paris MoU denetim rejimini takiben diğer denetim rejimlerinde de benzer gemi risk profili hesaplama yöntemleri uygulanmaya başlanmıştır. Ancak gemi risk profili hesaplamasında değerlerinden her bir gemi özelliğinin gemi tutulma indeksi odaklı bir yaklaşımla sınıflandırılması ve gemi tutulmasının denetim uzmanının profesyonel yargısına bağlı olması denetim sürecinde farklılaşmalara sebep olmakta ve harmonize bir denetim yapısının oluşturulmasına engel teşkil etmektedir. Öte yandan gemilerde tespit edilen eksiklikler ise denetim uzmanı yargısından bağımsız olup geminin sağlaması gereken standartlar uymaması ya da bunlardan sapması durumudur. Bu bağlamda, gemi özelliklerinin ortak bir yaklaşım sağlanabilmesi ve denetim sürecinde ortaya çıkan tutarsızlıkların en aza indirgenebilmesi için tutulma indeksi yaklaşımından bağımsız bir yaklaşım izlenmesi gerekmektedir. Gemi denetimlerinde etkinliğin artırılması önündeki en önemli zorluk ise şiddetli zaman kısıt ve baskısı altında ve az sayıda denetim uzmanı ile yürütülen denetimlerde kontrol edilmesi gereken birçok alan ve yüzlerce öğenin bulunmasıdır. Liman devleti denetim rejimleri tarafından denetim uzmanlarına rehber niteliğinde gemi ve denetim tipi özelinde kontrol edilmesi gereken alanlar ve eksiklik öğeleri tavsiye edilmiştir. Ancak gemi risk profili hesaplamasında oluşabilecek hatalar ve gemi tipi yanında diğer gemi özelliklerinden kaynaklanan eksiklikler göz önüne alındığında kontrol edilmesi gereken alanların ve eksikliklerin tahmin edilmesi için denetim sürecinde sistematik bir yaklaşıma ihtiyaç duyulmaktadır. Sektör paydaşlarının ihtiyacı odağında yürütülen bu çalışmada, gemi denetim verimliliği ve etkinliği önündeki zorlukların üstesinden gelinmesi amacıyla akıllı gemi denetim analitiği modeli önerilmiştir. Önerilen model tasarımında veri tabanında bilgi keşfi sürecinin beş temel adımı, iyi yapılandırılmış ve son emniyet bariyeri olarak kabul edilen liman devleti denetim rejimlerinde uygulanmakta olan denetim sürecine uyarlanmıştır. Ancak liman devleti denetim rejimlerinden uygulanmakta olan denetim sürecinde denetim kapsamının sadece gemi risk profiliyle sınırlı olması sebebiyle önerilen modelde doğrudan gemi özellikleri odağında denetimin şekillenmesi, odaklanılması gereken alanların ve eksiklik öğelerinin tahmin edilmesi esas alınmıştır. Akıllı gemi denetim analitiği modeliyle gemi denetimlerinde verimliliğin ve etkinliğin artırılması amacıyla aşılması gereken zorlukların çözümü için bulanık kümeleme ve apriori algoritmalarından faydalanılmıştır. Bulanık kümeleme algoritmasıyla denetim sürecinde değerlendirilen ve kritik öneme sahip gemi özelliklerinden gemi yaşı, gemi tipi, gemi gros tonajı, geminin bayrak devleti, klas kuruluşu ve işletme firması performansı tutulma endeksi yaklaşımından farklı olarak eksiklik indeksi yaklaşımıyla kümelenerek yeni bir sınıflandırma yapılmıştır. Bu sayede, her bir gemi özelliği için denetim uzmanı profesyonel yargısından bağımsız ve yansız kümeler elde edilmiştir. Elde edilen kümelerin modelde kullanılmasıyla önerilen modelin tüm sektör paydaşlarının kullanımına elverişli olması, harmonize bir denetim sistemi için zemin oluşturması ve eksiklik odaklı kümeleme yaklaşımı sayesinde denetim verimliliğini artırması beklenmektedir. Gemi denetiminde etkinliğin artırılması için apriori algoritmasıyla denetim alanları ve eksiklik öğeleri arasındaki birliktelik kuralları elde edilerek örüntüler keşfedilmiştir. Keşfedilen örüntülerde tümdengelim yaklaşımıyla birbirine bağlı iki çevrimle, öncelikle odaklanılması gereken denetim alanları ve sonrasında bu denetim alanlarında kontrol edilmesi gereken eksiklik öğelerinin tahmin edilmektedir. Önerilen modelde denetlenen geminin önceki denetim kayıtlarının yahut denetim esnasında tespit edilen eksiklikler odağında yürütülebilmesi sayesinde gemi denetiminde dinamik bir yaklaşım sağlanmıştır. Sonuç olarak, Paris MoU veri tabanından elde edilen gemi denetim verilerinin kullanıldığı veri tabanında bilgi keşfi süreci temelinde önerilen model, denetim uzmanlarına gemi denetiminde odaklanılması gereken alanları ve bu alanlarda kontrol edilmesi gereken eksiklik öğeleri için karar destek sistemi sunmaktadır. Sunulan karar destek sisteminde kullanılan her bir gemi özelliğinin eksiklik odaklı bir yaklaşımla yansız bir ölçekle kümelenmesi sayesinde gemi riskine odaklanmaktan ziyade denetimde eksikliğin tespit edilmesi odağında model tasarımı sağlamıştır. Böylelikle tüm sektör paydaşlarının gemi denetimlerinde faydalanabileceği bir model sunulmuştur. Ancak sunulan modelde sadece Paris MoU veri tabanından elde edilen verilerin kullanılması çalışmanın sınırlılığını oluşturmaktadır. Bu yüzden diğer denetim mekanizmalarından elde edilen denetim verilerinin önerilen modelde kullanılabilir hale getirilerek modele entegre edilmesiyle modelin güçlendirilmesine yönelik çalışmaların yapılması mümkündür.