Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin entropi ağırlıklı gri ilişkisel analiz yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting maritime dangerous cargo transport accidents based on the entropy weighted grey relational analysis method
Yazar: ÖZGE ESKİ
Danışman: PROF. DR. LEYLA TAVACIOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deniz Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Denizcilik = Marine

Özet:
Deniz yolu taşımacılığı, yüklerin uzun mesafelerde ekonomik ve emniyetli bir şekilde taşınmasını sağlamaktadır ve 2000'e yakın tehlikeli yükün taşınması için dünya çapında tercih edilen bir yöntemdir. Tehlikeli yükler, insan sağlığına ve deniz çevresine zararlı olabilecek fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip maddelerdir.    
Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı sırasında kazalar meydana gelebilmektedir. Önceki kazalar, deniz çevresinin kirlenmesine, maddi kayıplara, ölümlere ve ciddi yaralanmalara yol açmıştır.  
Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı, başlangıç noktasından nihai varış noktasına kadar büyük bir özen gerektirmektedir. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin belirlenmesi, bu kazaların önlenmesinde ve azaltılmasında büyük rol oynamaktadır. Emniyetli deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı için yapılan akademik çalışmalara rağmen kazalar meydana gelmeye devam etmektedir. Bu durum, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının çok daha kapsamlı ve objektif bir şekilde ele alınmasını zorunlu kılmaktadır.      
Farklı gemi operasyonlarındaki ilk olaylar, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarını değişen derecelerde etkilemektedir. Bu nedenle, bu tez çalışması, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri, ilk olaylara ve temel gemi operasyonlarına dayalı olarak değerlendirmek için entropi ağırlık yöntemini gri ilişkisel analiz ile kombine etmektedir. Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün Bütünleşik Küresel Deniz Taşımacılığı Bilgi Sistemi veri tabanında kayıtlı, 2000 ve 2021 yılları arasında meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına ilişkin raporlar analiz edilmiştir. İlk olaylar ve temel gemi operasyonları, kaza raporları analiz edilerek belirlenmiştir. Temel gemi operasyonlarının ağırlıkları entropi ağırlık yöntemi ile objektif olarak hesaplanmıştır. İlk olayların korelasyon dereceleri gri ilişkisel analiz ile objektif olarak hesaplanmıştır.        
Bu tez çalışması, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, ayrılma, yakıt ikmal, pilotaj, manevra ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın yaklaşık %60'ını açıklamaktadır. Bu sonuç, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının büyük bir kısmının bu beş temel gemi operasyonu sırasında gerçekleştiğini göstermektedir. Çatışmalar ve iş kazaları, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazaları üzerinde daha önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, geçiş, manevra ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki çatışmalar ve yükleme, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları, dünya genelinde deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına neden olma olasılığı en yüksek olanlardır. 
Bu tez çalışması, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, yakıt ikmal, yanaşma ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, mürettebat ölümlerinin ve ciddi yaralanmaların çoğunun bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini belirtmektedir. İş kazaları ve yangın/patlamalar, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, yükleme/boşaltma, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki yangın/patlamalar, mürettebat ölümlerine ve ciddi yaralanmalara neden olma ihtimali en yüksek olanlardır. 
Bu tez çalışması, liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, boşaltma, yanaşma ve ayrılma operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, liman alanlarında kimyasal dökülmelerin genellikle bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini ifade etmektedir. Temaslar ve iş kazaları, liman alanlarında meydana gelen kimyasal dökülmeler üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, yanaşma ve ayrılma operasyonları sırasındaki temaslar ve boşaltma operasyonları sırasındaki iş kazaları, liman alanlarında kimyasal dökülmeye yol açma olasılığı en yüksek olanlardır. Bu tez çalışmasının sonuçları, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı emniyetini sağlamak için gerekli stratejilerin geliştirilmesinde paydaşlara yardımcı olabilecektir.

Abstract:
Maritime transport allows for the cost-effective and safe transport of cargo over long distances and is the preferred mode of transport for nearly 2,000 dangerous cargoes around the world. Dangerous cargoes are substances that have physical and chemical properties that could endanger human health and the marine environment. 
Accidents may happen while transporting dangerous cargo by sea. Previous accidents had serious consequences, including marine pollution, financial losses, fatalities, and injuries.   
From start to finish, maritime dangerous cargo transport requires extreme caution. The identification of contributing factors is critical in preventing and reducing maritime dangerous cargo transport accidents. Despite academic studies on maritime dangerous cargo transport safety, accidents continue to happen. So, it is necessary to address the issue of maritime dangerous cargo transport accidents comprehensively and objectively.  
Initial events in various ship operations have varying degrees of influence on maritime dangerous cargo transport accidents. Thus, this thesis combines the entropy weight method with grey relational analysis to assess the factors that influence maritime dangerous cargo transport accidents based on initial events and basic ship operations. The reports of maritime dangerous cargo transport accidents recorded in the International Maritime Organization's Global Integrated Shipping Information System database from 2000 to 2021 were examined. The initial events and basic ship operations were determined by analyzing accident reports. The entropy weight method was used to calculate the weights of basic ship operations objectively. Grey relational analysis was used to calculate the correlation degrees of the initial events objectively.   
This thesis examines the factors that contribute to maritime dangerous cargo transport accidents that occur around the world. Basic ship operations were as follows: sailing, cargo loading, cargo unloading, anchoring, berthing, passage, maneuvering, mooring, unberthing, pilotage, and bunkering. Initial events of accidents were as follows: collision, stranding/grounding, contact, fire/explosion, hull failure, machinery damage, damages to ship or equipment, capsizing/listing, foundering, accidents with life-saving appliances, occupational accidents, other factors, and unknown factors. Unberthing has the maximum weight, while sailing has the lowest weight. Besides, collision occupies the highest correlation degree, while "other factors" occupy the lowest correlation degree. In maritime dangerous cargo transport accidents that occur around the world, the total weight of unberthing, bunkering, pilotage, maneuvering, and mooring operations explains nearly 60% of the total. This result indicates that most maritime dangerous cargo transport accidents happen during the five basic ship operations. Collisions and occupational accidents have a more considerable influence on maritime dangerous cargo transport accidents that occur around the world. Specifically, collisions during sailing, passage, maneuvering and bunkering operations, and occupational accidents during cargo loading, anchoring, berthing and mooring operations are the most likely to incur maritime dangerous cargo transport accidents. These extended results are appropriate for the stakeholders to develop effective strategies to reduce maritime dangerous cargo transport accidents that occur around the world.  
This thesis examines the influencing factors of crew fatalities and serious injuries caused by maritime dangerous cargo transport accidents. Basic ship operations were as follows: sailing, cargo loading/unloading, anchoring, berthing, mooring, and bunkering. Initial events of accidents were as follows: collision, stranding/grounding, fire/explosion, equipment failure, capsizing/listing, and occupational accidents. Bunkering has the maximum weight, while sailing has the minimum weight. Besides, occupational accidents occupy the highest correlation degree, while stranding/grounding occupies the lowest correlation degree. The total weight of bunkering, berthing, and mooring operations explains more than 70% of the total. This result indicates that most crew fatalities and serious injuries happen during the three basic ship operations. Occupational accidents and fire/explosions have a more considerable influence on crew fatalities and serious injuries. Specifically, occupational accidents during sailing, cargo loading/unloading, anchoring, berthing and mooring operations, and fire/explosion during bunkering operations are the most likely to incur crew fatalities and serious injuries. These extended results are appropriate for the stakeholders to develop effective strategies to reduce crew fatalities and serious injuries.
This thesis examines the influencing factors of chemical spills in port areas caused by maritime dangerous cargo transport accidents. Basic ship operations were as follows: cargo loading, cargo unloading, berthing, mooring, and unberthing. Initial events of accidents were as follows: collision, contact, fire/explosion, damages to ship or equipment, capsizing/listing, and occupational accidents. Cargo unloading, berthing, and unberthing operations have the maximum weight, while cargo loading has the minimum weight. Besides, contact occupies the highest correlation degree, while fire/explosion occupies the lowest correlation degree. The total weight of cargo unloading, berthing, and unberthing operations explains more than 70% of the total. This result indicates that most chemical spills in port areas happen during the three basic ship operations. Contacts and occupational accidents have a more considerable influence on chemical spills in port areas. Specifically, contacts during berthing and unberthing operations, and occupational accidents during unloading operations are the most likely to incur chemical spills in port areas. These extended results are appropriate for the stakeholders to develop effective strategies to reduce chemical spills in port areas. 
The combination of entropy weight and grey relational analysis methods to analyze the affecting factors involved in maritime dangerous cargo transport accidents is the thesis' main novelty. The factors affecting maritime dangerous cargo transport accidents belong to a grey system. There was only limited information. Only a portion of the data was available. The grey relational analysis method may be utilized to compute the degrees of correlation between factors. Hence, the grey relational analysis method was used to evaluate the accidents in question. This method has the potential to reveal the total contribution of initial events to maritime dangerous cargo transport accidents. In addition, for more objective calculation results, the entropy weight method was used to determine the weights of basic ship operations.
This thesis adds to the literature in the following ways: First, the comprehensive analysis of the factors affecting maritime dangerous cargo transport accidents is a novel concept. Second, this thesis makes use of a logical and effective mathematical tool. Third, the findings of this thesis can help stakeholders take precautions and develop strategies to reduce maritime dangerous cargo transport accidents.  
More ship operations and initial events can be introduced to the evaluation model to expand it. Furthermore, in future studies, an integrated assessment model that contains ship types, flag states, accident locations, and ship ages can provide a more detailed and accurate analysis.