ARAÇLAR İÇİN 5G TEKNOLOJİSİ veULUSAL AKILLI ULAŞIM SİSTEMİ

Haziran 2017’de 3GPP, “Hücresel Araç’tan-Herşeye” (Cellular Vehicle-to-Everything:C-V2X) bağlantı teknolojisinin standardlarını tamamladı. Bu hücresel teknoloji, araçları birbirine, yol kenarı altyapısına, diğer yol kullanıcılarına ve bulut tabanlı hizmetlere bağlamak için tasarlanmıştır.

Otomotiv dünyası, kurulduğu günden bu yana belki de en büyük devrimini yaşamaktadır. Sürücüsüz (otonom) araçlar ve Akıllı Ulaşım Sistemi, karayolu taşımacılığının verimliliğini, konforunu, güvenliğini ve çevresel etkisini dönüştürmeye başlamıştır. Dünyanın dört bir yanında halen 800'den fazla mobil şebeke operatörü, 3GPP standartlarıyla uyumlu ve küresel birlikte çalışabilirlik ve ölçek ekonomilerinden yararlanmalarını sağlayan mobil şebekeleri oluşturmuştur.

Bu “Hücresel Araç’tan-Herşeye” bağlantı teknolojisi, taşıtlara güvenlik ve bilgi hizmetleri sunacak şekilde tasarlanmış olup bu sayede, daha hızlı ve daha verimli seyahat ederken, trafik tıkanıklılığını ve hava kirliliğini azaltan “Müşterek Akıllı Ulaşım Sistemlerinin” (C-ITS: Cooperative Intelligent Transport Systems) gelişiminin önü açılmıştır. Mobil şebekeler ve teknolojiler, “Hücresel Araç’tan-Herşeye” bağlantı sistemi sayesinde bu gelişmelerin çoğunun tam merkezinde bulunmaktadır. Bu teknoloji dört temel kullanım durumunu destekler;

1. Araçtan-Şebekeye(Vehicle-to-Network:V2N): Araçları, eğlence için streaming medya ve dinamik güzergah yönetimi için bağlantı vs gibi hizmetleri desteklemek üzere mobil şebekeye bağlar.

2. Araçtan-Araca(Vehicle-to-Vehicle:V2V): Görüş mesafesinin ötesinde, daha kısa menzilli araçta yerleşik sensörler dahil erken uyarılar (yaklaşan acil durum) için araçları doğrudan birbirine bağlar.

3. Araçtan-Altyapıya(Vehicle-to-Infrastructure:V2I): Araçları, daha geniş mobil şebekeye bağlı trafik ışıkları gibi yol kenarındaki altyapıya doğrudan bağlar.

4. Araçtan-Kişiye(Vehicle-to-Person:V2P): Yakındaki potansiyel tehlikelere karşı uyarılar göndermek için araçları uyumlu mobil cihazlarla donatılmış yayalara doğrudan bağlar.

Şu anda, yaygın V2X kurulum türü, lisanslı mobil spektrumu kullanan mobil şebekeye dayalı V2N bağlantısıdır. LTE’nin yeni bir türü olan ve LTE-V2X adı verilen bağlantı ise halen V2V, V2I ve V2P bağlantılarını da desteklemek için Release-14’de geliştirilmiştir. Bu olanak şebeke katılımına gerek duymadan cihazlar arasında (araçlarda, yol kenarı altyapısında ya da mobil cihazlarda) doğrudan bağlantı sağlayacaktır.

Yeni LTE-V2X standardı, halen 802.11p olarak adlandırılan ve araçlarla altyapıyı doğrudan birbirine bağlayan, 10 yıllık Wi-Fi’ın değişik bir türüne rakip bir yaklaşımdır. DSRC / WAVE (ABD standardı) ve ITS-G5 (AB standardı) dahil olmak üzere 802.11p'ye dayanan birkaç farklı V2X standardı geliştirilmiştir.

802.11p'nin bu iki bölgesel çeşidi birbiriyle uyumlu değildir, bu nedenle farklı ekipmanlara gereksinim duyulacaktır ki bu da potansiyel ölçek ekonomilerini etkilemektedir ve nitekim bu ürünler şimdiye kadar pazarda önemli bir çıkış elde edememiştir. Bazı araştırmacılar 802.11p çözümlerinin büyük ölçekli dağıtım için yetersiz olacağını düşünmektedirler.

Yeni LTE-V2X standardı, mevcut LTE tabanlı V2N uygulamalarını tamamlamakta ve 802.11p’den daha fazla önemli güvenlik avantajları sunmaktadır. Testler, LTE-V2X'in 802.11p'nin alanının iki katını desteklediğini göstermiştir, böylece daha fazla araca erken uyarı veya aynı aralıkta daha güvenilir performans sağlanabilecektir. Halen ana araç üreticileri ve telekom operatörleri (AT&T, Chine Mobile, China Unicom, Orange, SK Telecom, Telefonica,Verizon, Deutsche Telecom, Austria Telecom, Telstra, Vodafon gibi) dahil 75 üyeden oluşan 5G Otomotiv Birliği (5GAA), LTE-V2X çözümünü desteklemektedirler.

5G Otomotiv Birliği şimdi Hücresel-V2X’nin (C-V2X) çok güçlü bir savunucusu konumundadır. C-V2X’e güç sağlamak için gerekli küresel hücresel standart şimdilik LTE-4.5G’dir, ancak 5GAA, 5G’ye geçişi hızlandırmak için çalışmalarını yoğun bir şekilde sürdürmektedir.

Küresel mobilite endüstrisi gittikçe daha fazla güvenlik, esneklik ve verime ihtiyaç duymaktadır ve bunu başarmak için de C-V2X gerekli olacaktır.C-V2X’nin yararları şunlardır;

Araçları daha akıllı hale getirecektir;

İletişim ve bağlantı, otonom (sürücüsüz) araçların geliştirilmesinde anahtar rol oynamaktadır. V2X, araçtan-herşeye haberleşme-sayesinde tüm mobilite ekosistemini dönüştürmek için hücresel tabanlı teknolojiler gerekli olacaktır. Bu yeni protokol, araçların diğer araçlarla (V2V), yayalarla (V2P), şebekelerle (V2N) ve çevredeki altyapıyla (V2I) haberleşmesine imkan sağlayacaktır.

5G'ye güçlü bir evrimsel yol ile C-V2X teknolojisi, bağlantılı araçların ulaşım altyapısı ile iletişim kurmasını destekleyecek üstün performans sunacak ve daha az trafik sıkışıklığına, azaltılmış emisyonlara ve daha güvenilir bir sürüş deneyimine yol açacaktır.

Araçları daha güvenilir kılacaktır

C-V2X, araçlar, yayalar ve yol altyapısı arasındaki bilgi akışını muazzam bir şekilde kolaylaştıracak ve otoyollar üzerindeki güvenliği geliştirecektir. Bu bilgi akışı, bağlantılı araçların tehlikeli durumları öngörmesini ve bunlardan kaçınmasını, çarpışmaları azaltmasını ve potansiyel olarak hayat kurtarmasını sağlayacaktır.

Sürüş deneyimini iyileştirecektir

C-V2X, en yakın ücretsiz park alanını bularak veya sürücülere hem zaman hem de para tasarrufu sağlamak için koruyucu bakımı etkinleştirerek yolculuğu optimize etmek için gerçek zamanlı trafik bilgilerinin güçlendirilmesi ile herhangi bir seyahatı daha güvenilir ve çekici kılacaktır. Bu hizmetlerden sadece sürücüler yararlanmayacaklardır, ayrıca yolcular da gelecek nesil bilgi-eğlence hizmetlerinden faydalanacaklardır. Bu sayede kişiler yolculuk sırasında film izleyebilecek veya önemli bir konferans görüşmesine katılabilecek, tüm bunları ve daha fazlasını da yapılabilecektir.

Niçin bağlantılı araçlara ihtiyacımız olacaktır?

-Dünya Sağlık Örgütünün bir raporuna göre, her yıl trafik kazaları nedeniyle dünyada yaklaşık 1.25 milyon ölüm vakası yaşanıyor. Bu kazaların büyük çoğunluğu sürüş sırasındaki hatalardan kaynaklanmaktadır. Bağlantılı araçların benimsenmesi için öncelikli amaç, çarpışmalardan kaçınmak ve ölümleri azaltmaktır.

-Tüm dünyada trafik sıkışıklığı sebebiyle pek çok çalışma saati boşa harcanmakta. Bağlantılı otomobil teknolojileri, akıllı sistemlerle trafik akışını optimize edebilir ve yol tıkanıklıklarını azaltabilir.

-Yakıt sarfiyatı ve bunun sonucunda ortaya çıkan sera gazı, küresel ısınmada önemli bir rol oynamaktadır. Bağlantılı araçlardaki teknolojiler, araçlara yakıt tasarruflu sağlayarak yakıt israfını ve sera gazı emisyonlarını azaltır.

-Güvenlik ve trafik sıkışıklığını azaltmanın yanı sıra, bağlantı için hücresel teknolojilerin gelişmesiyle bağlantılı otomobiller, kısa ve orta vadede çeşitli akıllı navigasyon sistemleri ve multimedya servislerini mümkün kılacak ve bu da daha iyi bir seyahat deneyimi sağlayacaktır.

Araçtan altyapıya bağlantı uygulamaları;

-Uzan ve Geniş Araç Uyarısı, büyük boyutlu taşıtların sürücülerini tünel, köprü vb. noktalarda karşılaşabileceği yükseklik ve / veya yatay kısıtlamalar konusunda uyarır.

-Viraj Hız Uyarısı, herhangi bir kazadan kaçınmak için sürücüyü keskin bir viraj boyunca hız sınırı bilgisiyle birlikte uyarır.

-Kırmızı Işık İhlali Uyarısı özelliği sürücüyü trafik ışığının zamanlaması konusunda günceller ve kırmızı ışık ihlali durumunda onu olası bir tehlikeye karşı uyarır.

-Hız Sınırı Bölgesi Uyarısı, bir araç çalışma bölgesine veya diğer sıkışık alanlara girdiğinde sürücüyü bilgilendirir ve korunacak hız sınırı konusunda uyarır.

Yol operatörleri, otomobil üreticileri ve mobil operatörler için, C-V2X diğer özel araç bağlantı teknolojilerine göre çok sayıda teknik ve ekonomik avantajlar sunmaktadır. Alternatiflerin aksine, C-V2X güvenlik, navigasyon ve entegre taşıma sistemlerini kapsayan çok geniş bir kullanım yelpazesini destekleyebilir. Hücresel bir sistemin kullanılmasının başlıca avantajlarından biri, tüm V2X uygulamalarını aynı teknoloji ile uçtan uca ele alabilmesidir. Bu özellik bahsedilen teknolojiyi çok ölçeklenebilir ve geleceğe hazır hale getirmektedir. Ayrıca, 3GPP standartları ailesinin bir parçası olarak, C-V2X, LTE'den 5G'ye açık bir evrim yolu sunarken, geniş ve küresel bir ekosistemin desteğine de sahiptir. Özetle, C-V2X, 802.11p tabanlı teknolojiyi içeren tüm hibrit çözümlerden daha iyi bir seçimdir.

Artık C-V2X teknolojisi standartlaştırılmıştır, bu teknoloji, araç üreticileri ve mobil operatörler tarafından yaygın olarak benimsenmektedir ki, bu durum ayrıca karayolu operatörleri ve belediyeler tarafından sistemin dünya çapında kurulumlarının da önünü açacaktır. Bu yıl itibariyle C-V2X sistemlerinin Çin, Avrupa ve Kuzey Amerika'da hayata geçirilmesi planlanmaktadır.

Acil olarak, hükümetlerin ve kamu kurumlarının C-V2X’in geniş olarak benimsenmesini önleyecek düzenleyici engellerin olup olmadığı konusunda emin olmaları gereklidir. Karar verici merciilerin, karayolu güvenliğine tahsisli spektrum bantlarında belirli bir teknolojinin kullanımını zorunlu kılmaktan ziyade, paydaşların ihtiyaçlarını karşılamak için en etkin ve etkili opsiyonu seçmelerine izin vermelidir. Esnek ve geleceğe yönelik bir düzenleyici çerçeve ile C-V2X, yol taşımacılığını değiştirmeye yardımcı olacak ve bu sayede çok sayıda sosyo-ekonomik ve çevresel fayda sağlayacaktır.Bu alanda dünyada bazı önemli çalışmalar yürütülmektedir, bunların en önemlileri olarak; Ericsson, Orange, PSA’nın (Fransız Oto Üreticileri) Fransa’da, Qualcomm Technologies ve Ford Motor’un ABD’de, NTT DoCoMo, Ericsson, OKI, Continental ve Nissan’nın Japonya’da, Audi, Ericsson, Qualcomm, SWARCO Trafik Sistemleri ve Kaiserslautern Üniversitesinin Almanya’da yaptıkları çalışmaları sayabiliriz.

Diğer yanda AB içinde ise Avusturya, Belçika, Çek Cumhuriyeti, Fransa, Almanya, Hollanda, Slovenya ve İngiltere “Müşterek Akıllı Ulaşım Sistemlerinin (C-ITS)” birlikte çalışabilirliği konusunda başlayan denemelerde öncü ülkeler arasında bulunmaktadırlar.

Ülkemizde de akıllı ulaşım sistemleri, özellikle “ulusal akıllı ulaşım sistemleri” konusunda faaliyetler yürütülmektedir. Bilindiği üzere Ulaştırma Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığının denetiminde yürütülen bu çalışmalar kapsamında “Ulusal Akıllı Ulaşım Sistemleri Strateji Belgesi (2014-2023) ve Eki Eylem Planı (2014-2016) 2014 yılında Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Ancak, o günkü strateji belgesi ve eylem planlarında belirtilen ve tanımlanan çalışmaların şu anda gerçekten hangilerinin tam olarak gerçekleştirildiği konusunda çok fazla bilgimiz mevcut değil. Zaten 4 yıl önce hazırlanmış ve 9 yıllık bir sürece yayılmış plan için özellikle teknolojideki çok hızlı gelişmeler nedeniyle doğru bir yorum yapmak da pek makul gözükmüyor gibi.

Akıllı ulaşım sistemleri konusunda faaliyet gösteren diğer bir kuruluş olan Akıllı Ulaşım Sistemleri Derneği “AUSDER” ise ülkemizde “Akıllı Ulaşım Sistemleri” alanı ile ilgili tüm aktörleri tek çatı altında toplayan bir statüye sahiptir. Bu derneğin halen konuyla ilgili tüm sektörlerden gelen 40 üyesi bulunmaktadır.

Diğer yandan Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı’nın 1 Ağustos 2017’de başlattığı 2018-2020 yıllarını kapsayacak Akıllı Ulaşım Sistemleri (AUS) Strateji Belgesi ve Eylem Planı çalışmaları devam ediyor bu amaçla UBAK Haberleşme Genel Müdürlüğü ile TÜBİTAK BİLGEM arasında Ulusal Akıllı Ulaşım Sistemleri Strateji Belgesi (2014-2023) Güncellemesi ve 2018-2020 Eylem Planı Hazırlama Projesi için 03.07.2017 tarihinde bir sözleşme imzalanmıştır. Konuyla ilgili olarak bu yılın Ocak ayında UBAK Haberleşme Genel Müdürlüğünün öncülüğünde “Ulusal AUS Strateji Belgesi Güncellemesi ve Eylem Planı Çalıştayı” gerçekleştirilmiş ve proje kapsamında ABD, Güney Kore, Japonya, Almanya ve İngiltere’den oluşan 5 Ülkenin AUS Yaklaşımları ve Mevcut AUS Strateji Belgeleri ile Eylem Planlarının incelendiği belirtilmiştir. Ayrıca bu çalışma kapsamında 5 strateji amacının belirlendiği ve 2018-2020 yılları arasında yapılacak 28 adet eylem olduğu vurgulanmıştır.

Bu çalışmalar tabii ki kulağa hoş geliyor, ancak burada garip bir durum var, madem ki kendimize has ve ulusal bir plan hazırlanıyor neden acaba başka ve yabancı ülke planları ve AUS yaklaşımları inceleniyor? Bu çalışmaları gerçekleştirmek üzere ve sadece ülkemiz ihtiyaçlarına bakarak ve mevcut durumu inceleyerek uygun bir plan hazırlayabilecek bilgi birikimimiz ve insan kaynağımız mı yok, yani milli bir planı yabancı ülke planları inceleyerek mi yapacağız? Şüphesiz ülkemiz bu tür çalışmalar için her türlü bilgi ve yerli kaynağa sahip. Kaldi ki seçilen ülkelere bakacak olursak bu ülkelerin hepsi de dünyanın her konuda en gelişmiş ülkeleri, ABD, Japonya, Almanya.. gibi.

Şimdi eğri oturup doğru konuşalım, bu saydığımız dünyanın en gelişmiş ülkelerindeki ulaşım ve iletişim altyapısı bizimkiyle aynı mı? Onların kara ve demiryollarının aynı kalitesine mi sahibiz? Almanya’nın meşhur otobanlarının benzerleri mi bizde mevcut? O ülkelerdeki sürücülerin eğitim seviyeleri, kişilere ehliyet verme kuralları, kullanılan araçların teknik muayene kriterleri ülkemizle aynı mı? Avrupa’da ortalama araç yaşı yaklaşık 10,7 yıl (ABD’de 11,6 yıl) bizde ise 13,1 yıl. Japonya’da 2016 yılı verilerine göre ortalama araç yaşı 8,44 yıl ve ortalama araç hizmet ömrü 12,76 yıl. Almanya’ya bakacak olursak 2016 yılı itibariyle yolcu araçlarının ortalama ömrü 6,87 yıl.

2016 yılı Dünya Bankası verilerine göre; Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Gayri Safi Yurtiçi Hasıla (GSYH) sıralamasına göre şu an Dünya’nın en büyük ekonomisi (18 Trilyon 37 Milyar Dolar) konumundadır, Japonya 4 Trilyon 949 Milyar Dolar büyüklüğüne, Almanya 3.47 Trilyon Dolar, İngiltere 2.65 Trilyon Dolar, Türkiye ise 864 Milyar Dolar GSYH büyüklüğüne sahip. Şimdi tüm bu bilgi ve verilere göre adı sıralanan ülkelerin “akıllı ulaşım sistemlerini” inceleyerek kendimiz için doğru ve uygun bir çözüme ulaşmak mümkün müdür? Sorunun cevabını siz değerli okuyucularımıza bırakıyoruz.

Öncelikle ülkemizin haberleşme, ulaşım, doğal gaz, su, elektrik vs gibi şebekeler ait temel bir “Ulusal Altyapı Haritasına” gereksinimi vardır. Bu harita tüm ülke ihtiyaçları için ortak olarak hazırlanmalı ve her ilgili kurum ve kuruluş altyapı bilgilerini bu ortak veri tabanına yüklemelidir. Ancak hepimiz biliyoruz ki hala Elektronik Haberleşme Altyapı Bilgi Sistemi (EHABS) devrede değil. 2012 yılı sonunda Resmi Gazetede yayınlanan yönetmelik ile bu sistemin Bakanlıkça 30/6/2014 tarihine kadar faaliyete başlayacağı ifade edilmiş olmasına rağmen daha sonra bu görev 13 Temmuz 2016 tarihli Resmi Gazetede yayınlanan yönetmelikle BTK’ya verilmiştir. Sistemin önce 31 Aralık 2017 tarihinde faaliyete geçirilmesi planlanmış daha sonra da 21/12/2017 tarih ve 30277 sayılı Resmi Gazete’nin Mükerrer sayısında yayınlanan “Genişbant Stratejisi ve Eylem Planında (2017 – 2020)” bu tarih 31 Aralık 2018 olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla herhangi bir hususta strateji ve eylem planı hazırlamak çözüm sağlamıyor. Önemli olan bu planları ülkemizin gerçeklerine uygun, mevcut insan ve bilgi kaynaklarıyla uyumlu, geçerli şart ve koşullarda eldeki imkanlar ölçüsünde uygulanabilir olarak hazırlamak ve belirlenen hedeflere zamanında ulaşmak olmalıdır.

Akıllı Ulaşım Sisteminin başarısı için İlgili Bakanlıklar ve bağlı kurum ve kuruluşlar, Üniversiteler, TUBİTAK, telekom operatörleri, ve otomotiv üreticilerinin hep birlikte, uyum ve belirlenmiş görev paylaşımı içinde çalışması ve devletin de bu konuda gerekli fon ve mali kaynakları oluşturması şarttır. Bu ortak çalışma grubu konuyla ilgili dünyada yapılan çalışmaları ve teknolojik gelişmeleri ve saha testlerini sıkı bir şekilde takip etmeli hatta bu çalışmalara da katılmalıdır. Örneğin 5G Otomotiv Birliği’nin (5GAA) ve AB’nin yürüttüğü çalışmalara, Avrupa’da konuyla ilgili telekom operatörleri ile otomobil üreticilerinin yaptığı testlere iştirak edilmesinde büyük yararlar vardır. Bu katılımlar ülkemize bu konuda teknolojik ve uygulama açısından çok önemli ölçüde güncel bilgi sağlayacaktır.

Diğer yanda karayollara döşenmesi düşünülen 15 bin km’lik fiber optik kabloların 5G teknolojileri ile birlikte kullanılması, BTK’nın gerekli frekans planlamalarını yapması ve yeni düzenlemeleri belirlemesi, yerli yazılımcı ve yerli üreticilerin konuya doğrudan dahil edilmesi için gerekli hazırlıkların planlanması, yukarıda belirtmiş olduğum Ulusal Altyapı Harita Sisteminin devreye alınması ve bu sisteme ilgili altyapı verilerinin bir an önce yüklenmesi ve akıllı ulaşım konusunda belirlenecek önemli bir konu üzerinde bir deneme ve uygulama projesinin başlatılarak mevcut şartlar ve imkanlar içinde bunun uygulanması “Ulusal Akıllı Ulaşım Sistemlerinin”başarısı için en önemli işlemlerdir. Yoksa biz kağıt üzerinde daha uzun süreler sonucu olmayan nafile strateji ve eylem planları oluşturmaya devam ederiz.

Akıllı ulaşım sistemleri kapsamında araç kullanıcıları için kurallara uyan değil, kurallara uymayan sürücülerin izlenip, denetleneceğitemel prensibine dayanan bir yapı oluşturulmalıdır. Bilindiği gibi ülkemizde trafik kazalarının en önemli nedenlerinin başında aşırı hız sorunu ve trafik kurallarına uymama gelmektedir. Bu nedenle sistem içinde makul ve adil ceza ücretleri ile özellikle kurallara uyan sürücüleri ödüllendirmeye yönelik uygulamalara (trafik ve kasko primi indirimleri, paralı oto yollarında belirlenmiş trafik hız kurallarına uyan sürücülerden daha düşük geçiş ücreti tahsili, zorunlu trafik muayene ücretlerinde indirim, motorlu taşıtlar vergisinde indirim vs gibi) yer verilerek sürücülerin daha dikkatli araç kullanmaları teşvik edilmelidir. Bu bağlamda ulusal akıllı ulaşım sistemi çok güçlü ve güvenir bir ortak veri tabanına sahip olmalıdır. Ve kurulacak sistem ise esnek, ekolojik yapıda, güncel teknolojilere çabuk adapte olabilen, etkileşimli, şeffaf ve bilgiye ülkenin her yerinden ve her türlü kullanıcı terminaliyle kolayca erişilebilir bir yapıda oluşturulmalıdır.

 

Kısaltmalar:

802.11 p: Araç ortamlarında kablosuz iletişim standartı.

DSRC/WAVE: Dedicated Short-Range Communications/Wireless Access in Vehicular Environments: Kısa Alan Haberleşmesine Tahsisli /Araç Ortamlarında Kablosuz Erişim.

ITS-G5: Intelligent Transport Systems-G5: 5 GHz’de Akıllı Ulaşım Sistemleri.

 

Kaynakçalar:

  • TechVision Group of Frost & Sullivan/August 2017.
  • World Bank Group, Data
  • Japan Automobile Manufacturers Association/2017
  • ACEA (European Automobile Manufacturers Association