İç sularda deniz ulaşımının karbon salınımına etkisi üzerine bir analiz: İstanbul ve Marmara Bölgesi örneği
An analysis on the effect of maritime transport on carbon release in inland waters: The case of İstanbul and Marmara Region
Yazar: HASAN KÖSE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN BOLAT
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deniz Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Denizcilik = Marine ; Ulaşım = Transportation

Özet:
Türkiyede yılların içinde kentleşme hızlanmış ve dönem dönem çeşitli nedenler ile kentlere göçlerde artışlar gözlemlenmiştir. Şüphesiz kente göçlerde ilk sıralarda büyük şehirlerimiz yer almıştır. İstanbul şehri de bunların başında yer almıştır. 
İstanbul şehrindeki hızlı nüfus artışı beraberinde birçok problemi de getirmiştir. Bunlardan biri de tabii ki ulaşımdır. Artan kentleşme kent içi ulaşım altyapısının da cevap veremez hale getirmiştir. İlk zamanlarda lüks olan bireysel araç kullanımı, son zamanlarda bir gereksinim halini almıştır. Bireysel araç kullanımı yol, park yeri, sinyalizasyon, trafikte artış, ana yollar ve caddelerde tıkanma vb. birçok probleminde beraberinde getirmiştir.
Artan bireysel araç kullanıma en iyi alternatif tabii ki toplu ulaşımdır. Toplu ulaşım bireylerin hizmetine sunmakta çoğu zaman bir çözüm olmayabilir. Bireylerin toplu ulaşımı tercih etmesine sebebi olacak bazın özelliklerde içermelidir. Bunlar başlıca toplu ulaşıma erişilebilirlik yani nüfusun yoğun olduğu bölgelerin kent içi ana hatlara kolay ulaşımı ve bu ana hatlar üzerinde hızlı, kolay hareket etmesi, konfor vb. nedenler başta gelmektedir.
Şehir planlaması açısından bakarsak tabii ki toplu ulaşımın bireysel ulaşım araçlarından verimli çalışması gerekmektedir. Toplu ulaşımın tercih edilmesindeki artış o aracın daha verimli çalışmasını da sağlayacaktır. Tercih edilmeyen bir toplu ulaşım aracı bireysel ulaşım araçlarından daha verimsiz olacaktır. Dolayısıyla kent içi ulaşımda trafik, verimlilik vb. parametrelerde hiçbir faydası olmayacaktır.
Kent içi toplu taşıma araçlarının verimliliğini gürültü, trafik, ulaşım hızı vb. birçok başlık altında inceleyebiliriz. Bu başlıklarla birlikte bireysel ulaşım araçlarına göre en dikkat edilen ve karşılaştırılan özellikte yakıt verimliliğidir. Yakıt verimliliğini de iki ana başlık altında inceleyebiliriz, bunlardan birincisi enerji verimliliği, ikincisi emisyon verimliliğidir.
Bu çalışmada İstanbul kent içi ulaşımında kullanılan deniz araçlarının diğer toplu ulaşım araçları ve yurt dışındaki diğer deniz ulaşım araçlarıyla enerji ve emisyon verimliliği açısından karşılaştırılması amaçlanmıştır.
Enerji ve emisyon verimliliği karşılaştırılırken yolcu-kilometre değerleri üzerinden hesaplama yapılmıştır. Yolcu-kilometre değerinin ne olduğundan kısaca bahsetmek istersek; bir yolcunun bir kilometre taşınması ile elde edilen trafik ölçü birimidir. Toplu taşıma araçlarının performansını ölçmekte kullanılır. Bu değer toplu ulaşım aracını bir yılda kullanan yolcu sayısını toplamının kat edilen toplam kilometre değerine bölerek basitçe bulunamaz. Örnek verecek olursak; kalkış, ara istasyon ve varış olmak üzere 3 istasyondan oluşan ve kalkış ile ara istasyon arası 2 kilometreden, ara istasyon ile varış istasyonu arası 2 kilometreden oluşan bir tren hattı olduğunu var sayalım. Kalkış durağında 2 yolcu bindiğini ve bu 2 yolcudan birinin ara durakta indiğini, diğer yolcunun varış istasyonunda indiğini var sayar isek toplam yolcu-kilometre değeri ara istasyonda inen yolcu için 2 yolcu-kilometre, varış istasyonunda inen yolcu için 4 yolcu-kilometre olmak üzere toplam 6 yolcu-kilometre olacaktır. Tabii ki ara istasyonda yolcu binseydi yolcu-kilometre değeri farklı olacaktı.
Yukarıda verilen örnekte de anlaşılacağı üzere bu değer bulmak için her durakta inen ve binen yolcu sayılarını ve her bir yolcunu kaç kilometre toplu taşıma aracını kullandığını bilmemiz gerekmektedir. 
İstanbul kent içi toplu ulaşım araçlarında yolcu-kilometre değeri deniz yolu ulaşımı yapan firmalar bünyesinde hesaplanmamaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada deniz yolu ulaşımında firmalardan yolcu-kilometre değeri alınamadığı ve ara durağı olan hatlarda binen yolcu verileri olmasına rağmen inen yolcu verileri olmadığı için sadece kalkış ve varış limanı olan ya da ara durakta inen yolcunun olmadığı hatlar dikkate alınmıştır. Raylı sistemlerde yolcu-kilometre değeri firma bünyesinde yapılan anket veya matris ile elde edilen veriler sonucuyla elde edilmiştir. Kara yolu ulaşımında metrobüs hattı için yine firma bünyesinde matris ile elde edilmiş verilerden yararlanılmıştır. Fakat otobüs hatları için firma bünyesinde duraklarda inen yolcu verileri olmadığı için yolcu-kilometre değeri elde edilememiştir. 
Hesaplamalar yakılırken yolcu-kilometre değeri, her hat için yıllık enerji ve yakıt kullanımı,  her hat için yıllık yolcu sayıları, her hat için hat uzunlukları dikkate alınmıştır. Bu değerler arası hesaplamalar yapılarak yolcu-kilometre başına harcanan enerji ve yakıt miktarları bulunmuştur. Bulunan yolcu-kilometre başına yakıt miktarları kullanılan yakıt türüne göre megajoule değeri ile çarpılarak bütün ulaşım araçları ortak bir birimde enerji verimliği açısından karşılaştırılmıştır. 
Emisyon verimliliği açısından karşılaştırma yapılırken kullanılan yakıt türüne göre litre bazında CO2 eşdeğeri toplam sera gazı dikkate alınmıştır. Elektrik kullanan raylı sistemlerdeki emisyon verimliliğini karşılaştırmak amacıyla Türkiye'de 1 kwh elektrik üretimi için ne kadar CO2 eşdeğeri sera gazı salınımı yapıldığı dikkate alınmıştır. Bunu bulabilmek için Türkiye'de toplam elektrik üretiminde neden olan sera gazı salınım toplam üretilen elektrik miktarına bölünerek bulunmuştur. Tabii ki Türkiye'de elektrik üretimi için fosil yakıtların ağırlıklı kullanılmasından dolayı bu değer Avrupa ülkelerine yüksek olmasına karşın raylı sistemlerde kilometre başına harcanan elektrik miktarının düşük, taşınan yolcu sayısının yüksek olmasından dolayı verimliliği diğer araçlara göre yüksek olmaktadır.
Yapılan çalışmada İstanbul kent içi ulaşımda raylı ve tekerlekli ulaşım araçlarına göre deniz yolu ulaşımında kullanılan araçlar yolcu-kilometre değeri göz önüne alındığında düşük performans sergilediği gözlemlenmiştir. Deniz ulaşımında körfezlerin etrafından dolaşılarak geçildiği, köprünün olmadığı yerlerde köprü yapım maliyeti ve süresinin göz önüne alındığında gemilerin avantajlı olduğu herkes tarafından bilinmektedir. Burada söz konusu değerlendirme kent içi ulaşımdaki performansıdır. 
İstanbul'daki deniz yolu ulaşımı kent içi diğer ulaşım araçlarının yanı sıra diğer ülkelerdeki deniz yolu ulaşım araçlarının performansı ile de karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuca göre İstanbul'da kullanılan deniz yolu ulaşım araçlarının diğer ülkelerdekilere göre daha iyi performans sergilediği anlaşılmıştır.
Ambarlı-Bandırma hattında çalışan ro-ro gemilerinin performansı da taşıdıkları yolcu haricinde araç sayıları göz önünde bulundurularak hesaplamalar yapılmıştır. Marmara bölgesini çevresinin geçilmesi ile karşılaştırıldığında yakıt-maliyet açısından performanslı çalışan bu hattaki ro-ro gemileri araç-kilometre değerleri hesaplanarak karşılaştırıldığında da diğer hatlara yakın performans sergiledikleri görülmüştür.

Abstract:
Turkey has accelerated urbanization over the years and periods have been observed increase in migration to urban areas due to various reasons. Undoubtedly, our big cities were the first places to migrate to the city. The city of Istanbul was also among these.
The rapid population growth in Istanbul brought many problems. Of course, transportation is one of them. The increasing urbanization has made urban transportation infrastructure inaccessible. The use of individual vehicles, which were luxurious in the early times, has recently become a requirement. Individual vehicle use can lead to road, parking, signaling, traffic increase, blockage on main roads and streets etc. It brought along many problems.
The best alternative to increasing individual vehicle use is of course public transportation. Public transportation is often not a solution to the service of individuals. Public transport should include some of the features that people will prefer. These are accessibility to the main mass transportation, easy access to the main urban areas and the fast, easy movement of these areas on the main densities, comfort, etc. reasons are the leading.
In terms of urban planning, of course, public transportation needs to work efficiently from individual means of transportation. The increase in the preference of public transportation will enable the vehicle to work more efficiently. An unpreferred means of public transport will be less efficient than individual means of transport. Therefore, in urban transportation, the such parameters will be no usefull; traffic, efficiency, etc.
The efficiency of public transport in the city is similar to noise, traffic, transportation speed, etc. We can examine under many titles. With these headings, fuel efficiency is the most important and comparable feature between urban transport and individual transportation vehicles. We can examine the fuel efficiency under two main headings: the first one is energy efficiency and the second is emission efficiency.
In this study, it is aimed to compare the sea vehicles used in urban transportation in Istanbul in terms of energy and emission efficiency with other public transportation vehicles and other sea transportation vehicles abroad.
In the comparison of energy and emission efficiency, passenger- kilometer values were calculated. If we want to briefly mention what the passenger- kilometer value is; The passenger-kilometer value is a unit of traffic measurement, which is obtained by transporting a passenger one kilometer. It is used to measure the performance of public transport. This value cannot be found simply by dividing the number of total passengers using the public transport in one year by the total kilometer. For example; Assume that there is a train line consisting of 3 stations including departure, intermediate station and arrival, 2 kilometers between departure and intermediate station, 2 kilometers between the intermediate station and the arrival station. 2 passengers get in at the departure station and one of these 2 passengers get off in the intermediate station, assuming that the other passenger get off at the arrival station. The total passenger-kilometer value was 2 passengers-kilometers for the got off passenger at the intermediate station, 4 passengers-kilometers for the passenger got off at the arrival station and total passenger-kilometer value was 6 passenger-kilometer. Of course, the passenger-kilometer value would be different if another passenger get in at intermediate station.
As can be seen in the example given above, we need to know how many passengers have get in, get off and how many kilometers are used by each pasanger in order to find this value.
Passenger-kilometer value is not calculated within the body of public transportation companies which uses sea. Therefore, in this study, although the passenger-kilometer value cannot be obtained from the companies in the sea transportation and there are passenger data on the lines with the intermediate station, the passenger lines are not taken into consideration; In rail systems, passenger-kilometer value is obtained by survey or matrix data obtained within the company. For the metrobus line in the highway transportation, the data obtained by the matrix has been utilized. However, the passenger-kilometer value could not be obtained due to the lack of passenger data for the bus lines.
While considering the calculations, passenger-kilometer value, annual energy and fuel usage for each line, annual passenger numbers for each line and line lengths for each line are taken into consideration. Calculations between these values were made and energy and fuel amounts per passenger-kilometers were found. The amount of fuel per passenger-kilometer was multiplied by the megajoule value according to the type of fuel used and all transportation vehicles were compared in terms of energy efficiency in a common unit.
In terms of emission efficiency, total greenhouse gas equivalent of CO2 equivalent was taken into consideration according to the type of fuel used. How much CO2 equivalents for 1 kWh of electricity production in Turkey in order to compare the emission efficiency of rail systems that use electricity are taken into account in the greenhouse gas emissions made. To find that greenhouse gas emissions that cause the total electricity production in Turkey is found by dividing the total amount of electricity produced. Of course, this value mainly due to the use of fossil fuels for electricity generation in Turkey is high up to European countries. However, due to the low amount of electricity spent per kilometer in rail systems and high number of passengers transported, the efficiency is higher than other vehicles.
According to the study, it was observed that the vehicles used in maritime transportation according to the rail and wheeled transportation vehicles in Istanbul have a low performance considering the passenger-kilometer value. It is known to everyone that the ships are advantageous when considering the cost and duration of bridges in places where there is no bridge and where the sea transportation is passed around the gulfs. However, in this study, this evaluation is the performance in urban transportation.
Sea transport in Istanbul is compared with other urban means of transportation as well as the performance of maritime transport in other countries. According to the results, it was understood that the maritime transportation vehicles used in Istanbul performed better than the other countries.
Ro-ro vessels operating on the Ambarlı-Bandırma line have been calculated taking into account the number of vehicles except the passengers they carry. When compared with the Marmara region, it has been observed that the ro-ro vessels in this line, which is working in terms of fuel-cost performance, have performed close to the other lines when they are compared by calculating the vehicle-kilometer values.