Kentiçi Toplu Ulaşım İçin Otobüs Hat Planlama Süreci

17 Mayıs 2013 Dergi: Mart-Nisan 2013
Şule Güneş Sarıçam 
Yüksek Endüstri Mühendisi 
Zehra Erpik Keskin
Endüstri Mühendisi 


Özet
Bu çalışmada amaç dünya standartları içerisinde İstanbul kentinin toplu ulaşım
sistemini kantitatif bir analiz ile değerlendirmektir. Bu amaç doğrultusunda İstanbul’da toplu ulaşım otobüs planlamasına ilişkin süreç iyileştirilmesi de hedeflenmekte olup süreç, ayrıntıları ile ele alınmıştır. Çalışma kapsamında ilk olarak; dünyadaki kent içi toplu ulaşım uygulamalarını inceleyerek elde edilen istatistikler sonucunda İstanbul’un toplu ulaşım profili gelişmiş bazı ülkelerin toplu ulaşım profilleri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda İstanbul toplu ulaşım ağının büyüklüğü, bu büyüklük ile sistemi planlamanın ve yönetmenin önemi ve zorluğu ortaya çıkmıştır.
Çalışmanın diğer bölümünde 564 hat ve 4467 adet otobüs filosunun planlanması ile 5332 km2’lik alanda günde 3 milyon yolcuya ulaşan dinamik bir sistemin mevcut planlama sürecinin analizi yapılmıştır. Ve bu analiz sonucunda planlama sürecinin iyileştirilmesi kapsamında örnek model geliştirilmiştir. Model için gerekli veriler araçlar üzerinden GPRS bağlantıları ile veri tabanı üzerinden alınmıştır. Model; hat bazında yolculuk sayıları referans alınarak hatta çalışacak optimum araç sayısını belirleyerek kapasite planlamasını, duraktan binen yolcu sayıları referans alınarak güzergah planlamasını, sefer ve avans süreleri referans alınarak zaman planlamasını içermektedir.


Anahtar Kelimeler; Hat Optimizasyonu, Zaman Planlama, Kapasite Planlama, Ölçme ve Değerlendirme


Giriş
Dünyada kentleşme ve buna bağlı olarak kent nüfusu hızla artmaktadır. Kentlerdeki artan bu nüfus yoğunluğu ile birlikte toplu ulaşım modellerinin de gelişmesi zorunluluğu doğmuştur. Dünyada kent nüfusları hızlı bir şekilde artarken, bu artışla birlikte doğan ulaşım sorunlarını çözmek için kabul görmüş birincil çözüm halkı kentiçi toplu ulaşıma yönlendirmektir. Halkın kentiçi toplu taşıma yönlenebilmesi için yüksek kapasiteye sahip konforlu ve güvenli bir toplu taşıma sistemi oluşturarak artan nüfusun ulaşım taleplerini karşılamak gereklidir. Bunun için eldeki kaynakları verimli kullanmak ve etkin bir planlama yapmak gerekir. İstanbul gibi büyük ve karmaşık bir kentin toplu ulaşım sistemlerinin etkin bir şekilde planlanması da büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmanın birinci bölümünde, toplu ulaşım sektöründe dünyadaki ve
Türkiye’deki durum incelenilmiştir. Dünyadaki durum belli ölçekteki kentler seçilerek, bu kentlerdeki toplu ulaşım istatistikleri üzerine durulmuştur.
İkinci bölümde ise en doğru şekilde planlama yapmanın adımları yer almaktadır. Gerçekleşen veri setleri ile planlama hızlı ve doğru bir planlama yapılmasını sağlar.


Dünyada ve Türkiye’de Kentiçi Toplu Ulaşım Standartları 

Artan dünya nüfusu ile birlikte doğan ulaşım sorunlarına çözüm alternatiflerinden biri olan toplu ulaşım bilinci oluşturma ve toplu ulaşıma yönlendirme amacı kapsamında dünyada toplu ulaşım talepleri ile talebi doğuran arz olan kapasite de artmaktadır.
Toplu taşımacılıkta dünya standartları incelenirken, ülkeler yerine genelde büyükşehirler karşılaştırılıyor. Burada önemli olan; mevcut kent içi ulaşım talebinin, toplu ulaşım sistemleri ile ne derece karşılandığıdır. Ayrıca bu talebin karşılanırken yolculara ne ölçüde hız, güvenlik ve konfor avantajı sağlandığı da performans göstergelerini meydana getiriyor. 
Kentin toplam yüzölçümünü 1800 km2’den 5300 km2’e çıkartan yeni oluşturulmuş üniter yetki alanının dâhilinde İstanbul yaklaşık 13 milyon insana ev sahipliği yapıyor. Kent geneli hareketlilik oranının 1,83 olması dikkate alınırsa, motorlu taşıtlarla yapılan günlük yolculuğun toplam 12 milyon 962 bin 964 olduğu ortaya çıkıyor. İstanbul'da, nüfusun yüzde 41'i toplu taşımayı tercih ediyor. İstanbul’da tüm ulaşım kanalları dahil günde 9,8 milyon civarında yolculuk gözlemleniyor. Bu, ülke geneli ortalamasının üzerinde biroran olmakla birlikte İstanbul'da en fazla, belediye/halk otobüsleri, minibüsler ve servis araçları tercih ediliyor. Bu toplu taşımanın %14’ü ise otobüsler ile taşınıyor.
İstanbul ile Avrupa ve Amerika'daki büyükşehirlerde hizmet veren toplu taşıma sistemleri karşılaştırıldığında, özellikle kent içi ve şehirlerarası raylı sistemlerin geliştirilmesine yönelik yatırımların arttırılarak; toplu ulaşım kullanımının daha cazip hale getirilmesi gerektiği sonucu çıkıyor.


Dünyada kentiçi toplu taşımada hizmet filolar kıyaslanacak olursa Avrupa ülkeleri üzerine yapılan bir çalışmadan çıkan istatistiklere göre dünyadaki ortalama filo yaşı 7,6 olarak kabul görmüştür. 5,7 ortalaması ile en genç filoya Finlandiya 13,7 ile Estonya en yaşlı filoya sahiptir (UITP). Amerika’daki otobüs filosu yaş ortalaması 8,9 dünya ortalamasına yakın bulunmaktadır. Türkiye ise 12,5 yaş ortalaması ile Avrupa standartlarına göre hayli yaşlı bir filoya sahiptir.
Londra dünyada en çok toplu taşıma araçlarının kullanıldığı ve en uzun demiryolu ve metro hattına sahip şehirdir. Ancak toplu taşıma hizmetleri dünyada en pahalıdır. İstanbul’un yaklaşık üç katıdır. Londralılar, İngiltere ekonomisine yüzde 16 oranında katkı yapıyorlar ama Londra halkı, diğer örnekler arasında en yüksek toplu taşıma ücretlerini ödemekte, bir yerden bir yere gitmenin bedeli, New York’un üç katı, Mexico City veya Mumbai’nin ise 37 katıdır. Örneğin; aylık biniş kartı fiyatı; İstanbul'da 110 TL, Londra'da 160 Euro (380 TL), New York City'de ise 89 dolar (140 TL)...

Toplu taşıma planlamanın zorluğunu yukarıda saydığımız etkenler ile birlikte Toplu ulaşımda sınırlar kent sınırları ile birlikte genişler merkezden uzaklaşıldıkça toplu taşıma sistemlerine hakimiyet zorlaşmaktadır. Kent merkezlerinden uzaklığa doğru yoğunluk düzeyleri arttıkça toplu taşımacılık planlaması gittikçe zorlaşır.


Hat Planlama Süreç Analizi 

Hat planlaması kentiçi toplu ulaşımın verimli çalışmasını sağlayan en önemli faktördür. Birkaç başlık altında bölerek anlatılacak olan hat planlaması birbiri içerisinde geçişleri ve bağlantıları bulunan ve devamlılığı olan bir süreçtir. Bu çalışmada güzergah planlaması ile başlayan hat planlama süreci en iyileme mantığı ile zaman planlaması ve hat optimizasyonu çerçevesinde modellenmiştir. Hat üzerinde çalışan araçlardan gelen veriler hat planlamanın zeminini oluşturur. Hat planlama için gerekli olan veri setinin oluşması, bir hat üzerinde hareketlerine bağlı olarak otobüslerden verilerin gelişi ve arşivlenmesi aşağıdaki şekilde anlatılmıştır.


Güzergah Planlaması 
Hat planlama sürecinin ilk adımı güzergahın belirlenmesidir. Güzergah öncelikle gelen talepler baz alınarak oluşturulmaya çalışılır. Gözleme dayalı bir güzergâh varsayımı yapılır ve sonra bu varsayımdaki güzergah ve çevresine ilişkin yolculuklar sistemdeki kayıtlı veri üzerinden analiz edilir. Varsayılan güzergah üzerinden her noktadan binen yolculuk sayıları üzerine durulur. Duraktan binen yolcu veri seti güzergah planlamasının en önemli parametrelerindendir. Her bir yolcuya
ait ID numaralarının kayıtlarına göre bölgedeki yolculuğun hangi noktalardan hangi noktalara doğru olduğu veri setinden çıkarılır. Ardından bölgedeki diğer hatların güzergahları ile kesişim noktaları birlikte analiz edilerek çıkan sonuçlara göre talebi en iyi karşılayacak ideal güzergah belirlenir. İdeal güzergah belirlenirken kısıtlar;
-A noktasından B noktasına gitmek isteyen yolcuyu kısa sürede ulaştırmak,
-Talebi karşılayacak şekilde tüm talep olan noktalardan geçmek
-O bölgeye verilmesi gereken hizmet ve aynı zamanda karlılıktır.

Talep ve arz tahminlerini toplu ulaşımı daha etkili hale getirmek, ulaşım kapasitelerini optimize etmek, masrafları azaltmak ve daha yüksek yolcu memnuniyeti oranları elde etmek iyi bir güzergah planlamanın sonuçlarındandır. Güzergah planlaması yapıldıktan sonra hat optimizasyonu başlığı altında anlatılacak olan güzergahın devamlı iyileştirilmesi süreci vardır. Mevcut yolculuk rakamları ve yolculukların yönlerine göre iyileştirmeler yapılır. Şekil 5’de güzergah planlaması süreci anlatılmıştır.

Zaman Planlaması 
Zamanında kalkış ve zamanında varış ulaşım sektörü için önemli performans göstergelerindendir. Zamanındalığı yakalayabilmek ise doğru bir zaman planlaması gerektirir. Etkin çalışmanın ön koşullarından birisi olan zaman planlaması başarı ile yapılamadığı takdirde operasyonların gerçekleşmemesi gibi kötü bir sonuç doğurur. Büyük operasyonel kayıplara sebep olabilecek başarısız zaman planlaması sahada işleyişi tamamen altüst ederek verimsiz bir çalışma ortaya çıkarır. Bunun içindir ki zaman planlaması hassas ve tutarlı ölçümler gerekmektedir. 
Zaman planlamasında iki önemli veri hareket süresi ve avans süresidir. Hareket süresi güzergahının başlangıç noktasından bitiş noktasına kadar geçen süredir. Avans süresi ise sürücünün güzergahın ilk noktasından ki bu ilk noktaya bu çalışma kapsamında A noktası denilecek, B noktası olarak ifade edilen güzergahın son noktasına geldiğinde kişisel ihtiyaç ve dinlenme için geçireceği süredir. Avans süreleri hatların uzun ve kısalıklarına göre değişmeli yani sürücünün otobüs üzerinde geçirdiği zaman ile doğru orantılı olmalıdır. Minimum avans süresi 10 dk olup esneklik ve A noktasında yolcu alma ile birlikte 15 dk kabul edilmektedir.
Güzergahı planlanan araçların kilometresi ve bölgenin trafik yoğunluğuna bakılarak tahmini bir hareket süresi belirlenebilir ama bu yöntemin hassasiyeti az olduğundan araçlar üzerinden GPS bağlantıları ile araçların hareket güzergahının ilk noktasına saat kaçta geldiği, hareketine saat kaçta başladığı ve hareketi saat kaç itibari ile bitirdiği bilgileri alınır. Ve tarih bazlı arşivlenerek, iyi bir zaman planlaması için tutarlı bir veri seti oluşturulur. Bu veri seti kullanılarak yoğun saatlerdeki sefer süreleri her hat için tespit edilir ve bu süreler ile araç sayıları baz alınarak araçlar arasındaki frekanslar belirlenir. Sabah ve akşam yoğun saatlerde daha sık araç kalkacak şekilde planlama yapılır. Aracın güzergah başına geldiği saat ile hareketine başladığı saat arasındaki süre bize yaptıkları reel avans sürelerini verir. Merkezde arşivlenen bu verilerden ortalama beklenen avans süresinin altındaki ve üzerindeki avans sürelerinin bilgileri çıkarılarak raporlanır. Bu rapora göre zaman planlamasının kontrolü yapılır. Planlanan sefer süresinin gerçekleşen sefer süresi ile örtüşmemesi durumunda zaman planlaması tekrar ve daha hassas şekilde yapılmalıdır.

Hat Optimizasyonu 
Hat optimizasyonu planlamanın son adımı olup hat bazında yolculuk sayıları referans alınıp hatta çalışacak optimum araç sayısını belirleyerek kapasite planlamasına ilişkin değişen koşullar ve değişen talepler karşısında yapılacak iyileştirmeleri içerir. Hattın çalıştığı bölgeye yeni bir hat açılırsa, bölgedeki talep üzerinde artma veya azalma olursa, güzergah uzunluğu yetersiz veya fazla gelirse vb şeklinde hattın verimli çalışmasını etkileyen faktörler sıklıkla gözlemlenebileceğinden hatlar üzerinde devamlı iyileştirme yapma gereksinimi ortaya çıkar. İyileştirme yapma gereksinimi genellikle yolculuk verilerinden takip edilir. Yolculuk sayılarında bir azalış var ise duraktan binen yolculuk sayıları incelenerek hattın güzergahının kısaltılması, veya hattın belli bir bölgesinde normalden fazla talep var ise hatta alternatif güzergah gibi çalışacak bir yardımcı güzergah belirlenmesi gibi çözümlerle hat optimizasyonu yapılır. Yardımcı güzergah talebin fazla olduğu noktadan kalkacak şekilde talebin fazla olduğu saatlerde çalıştırılır. Hat güzergahındaki yolcu taleplerinin genellikle ilk ve orta duraklardan olması ve neredeyse eşit oranda dağılması beklenir. Hattın duraklardan binen yolcularına ilişkin veri setinin grafiği o hat için bir yoğunluk grafiği olarak kabul edilir. Buna örnek olarak şekil 6’da bir hatta ilişkin yoğunluk grafiği verilmiştir. Hattın orta noktasındaki talebin hattın ilk noktalarına nazaran çokça fazla olduğu gözlemlenmiş ve orta noktadan son noktaya biriken talebi karşılayacak bir yardımcı güzergah belirlenir ve bazı seferlerin bu noktadan yapılması doğru olur, bu işletme için önemli bir zaman ve maliyet tasarruf kaynağıdır. Bu tasarrufla daha fazla servis hizmeti sunması sağlanır.

Hatta gelen yolculukları her bir yolcuya ait ID numaraları takibi yapılarak hattın bir başka hattan gelen ve optimize edilen hattan başka bir hatta yapılan fazlaca yolculuk akışı var ise güzergahı çakışan bu hatlar ile birlikte yeni bir güzergah planlamasına gidilmesi gerekliliği doğar. Böylece hattın güzergahı optimize edilerek talepleri karşılayacak ve hat uzunluğu, süresi gibi kısıtlar altında optimum güzergah ve gerekli araç sayısı belirlenir. Ve değişen tüm koşullar için tekrar hatlar optimize edilir.
Sunulan kapasite talebe yeterli gelmiyor ise hatta çalışacak araç sayısına ilave araç eklemek gerekmektedir veya sunulan kapasite talebin çok üzerindeyse kapasite kullanım oranı çok düşük olur ve bu hatların optimize edilip daha karlı daha verimli çalışması için gerekli düzenlemeler yapılır. Bunun için hatlara ait bir konfor seviyesi belirlenir, konfor seviyesi kaliteyi, rahat ulaşımı sağlayacak şekilde ama karlılığı da göz ardı etmeden belirlenir ve bu konfor seviyesinin çok altındaki ve çok üzerindeki hatlar üzerine gözlemler yapılarak hatlar optimize edilir. Konfor seviyesinin parametrelerinden en önemlileri sefer başı yolculuk, km başı yolculuk ve sefer maliyetidir. Hat optimizasyonu yapılırken hattı tek başına değil bölgesinde çalışan tüm hatlar ile birlikte değerlendirmek gerekir.

Sonuç ve Değerlendirme 
Dünyada kent içi toplu ulaşım büyüklükleri nüfusa bağlılıktan çok halkın toplu ulaşıma yönlendirilmesine ve sunulan gelişmiş toplu taşıma sistemlerine bağlı olmuştur.
İstanbul’da trafik sorununun çözülebilmesi için toplu taşıma sistemlerini kullanan kişilerin sayısının daha da artması gerekliliği bu çalışmada tekrar ortaya konmuş ve bunun da etkin ve verimli bir planlama yapmak ile verilen hizmet ve servisi arttırmak ile mümkün olabileceği üzerine durulmuştur.
Kentiçi toplu ulaşımda planlamanın önemi bir kez daha ortaya çıkmış olup en uygun planlamanın ancak gerçek veriler analiz edilerek yapılacağı doğrusu bu çalışmadan çıkan en önemli sonuç olmuştur.


Kaynakça
-American Public Transportation Association 2011 Public Transportation Fact Book Appendix A: Historıcal Tables, April 2011 (Revised July 21, 2011), Washington
-Federal Register Fiscal Year 2008 Apportionments and Allocations and Program Information, Vol. 73, No. 18 January 28, 2008 /Notices, Department of Transportation Federal Transit Administration FTA .
-İETT Akyolbil Projesi Verileri
-İETT 2010 Faaliyet Raporu
-M. Emrah Özkaya, 2006, Doğrusal Programlama Yaklaşımı ile Toplu Taşıma Sistemlerinin Planlanması ve Çizelgelenmesi, Hacettepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsi Ankara
-Matthew Dickens, Transıt Ridership Report- Second Quarter 2011 American Public Transportation Association, 1666 K Street, NW, Suite 1100 Washington, DC 2006
-UITP Public Transport Statistics Report Issue 1
-Urban Age, İstanbul Kesişimler Şehri, London School of Economics and Political Science


Etiketler


Slider Altına