İstanbulkart verilerinin analizi: Marmaray örneği
Analysis of İstanbulkart data: Case study of Marmaray
Yazar: HİKMET ALTINTAŞ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ŞAHİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ulaşım = Transportation
Dizin: Akıllı kartlar = Smart cards ; Marmaray Projesi = Marmaray Project ; Veri analizi = Data analysis

Özet:
Marmaray İstanbul kentiçi ulaştırma sisteminin ana bileşenlerindendir. 2019 yılında ikinci etabının da tamamlanması ile açılan, batıda Halkalı ve doğuda Gebze istasyonlarını birleştiren 76,6 km uzunluğundaki hatta 43 istasyon bulunmaktadır. Kendileri için ayrılmış çift hat üzerinde işletilen 5 ve 10 vagonlu tren dizileri, Avrupa ve Asya yakalarındaki eski banliyö koridorlarını takip ederek Marmara denizinin tabanındaki batırma tüplerden geçerler. TCDD Taşımacılık A.Ş. tarafından işletilen Marmaray ile seyahat eden yolcular istasyona giriş yapmak için kişiye özel İstanbulkart'ını turnikede okutmak zorundadırlar. Marmaray koridorunda iki seyahat yönüne ait turnikeler ve platformlar ortak olduğundan, kart kayıtlarında yön bilgisi bulunmamaktadır. Bu çalışmada 2020 yılı Ocak ayı İstanbulKart kayıtları kullanılmıştır. Veri setinde her kart okuması için anonim kart ID (kart No), tarih, saat, istasyon, ödeme türü vb. bilgiler bulunur. Seyahat sonunda isteyen yolcular geri ödeme cihazlarına kartlarını okutabilmektedirler. Geri ödeme bilgileri de veri kayıtları arasında bulunmaktadır. Çalışmamızda 2020 yılı Ocak ayından seçtiğimiz bir haftanın akıllı kart verilerini kullanarak yolculukların sayısal, zamansal ve mekânsal özellikleri incelenmiştir. Geliştirilen algoritma ile sabah ve akşam zirve saatlerdeki yolculukların başlangıç ve son
istasyonları tespit edilebilmiş, böylece kayıtlarda bulunmayan yön bilgisi elde edilmiştir. Algoritma için yapılan kabullerin uygulanan hipotez testleri ile geçerli olduğu gösterilmiştir. Bu bilgiden yararlanılarak yolculukların hat genelindeki dağılımı ve seyahat uzunlukları tespit edilebilmiştir. Veri setlerinin içinde gömülü olan bu bilgilerin elde edilmesiyle hattın işletim planlaması için verimlilik analizleri yapılabilecektir. Örneğin, hattın en yüklü (darboğaz) kesimleri ve bu kesimlerdeki yolcu yükü saptanabilmektedir. Hattın deniz geçişini oluşturan ve kentin merkezinde bulunan Kazlıçeşme ve Ayrılık Çeşmesi istasyonları arasındaki kesimin en yüklü kesim olduğu belirlenmiştir. Hattın genelindeki yolculukların görece kısa yolculuklar olduğu da tespitler arasındadır. Bu bulgu, Marmaray hattının aktarmalı seyahatler için uygun olduğunu göstermektedir. Aktarmalarda yoğun olarak kullanılan istasyonlar da belirlenmiştir. Zirve saatler için yapılan çalışmaların benzerleri zirve dışı saatler ve hafta sonu günler için de yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler: İstanbulkart, Marmaray, Akıllı kart veri analizi

Abstract:
Marmaray is one of the main components of Istanbul's urban transportation system. There are 43 stations on the 76.6 km-long line that connects Halkalı in the west and Gebze in the east, which was opened with the completion of the second phase in 2019. Train sets with 5 and 10 wagons operated on the double lines reserved for them follow the old suburban corridors on the European and Asian sides and pass through immersed tubes at the bottom of the Marmara Sea. Passengers traveling in the Marmaray operated by TCDD Transportation Inc. have to have their personal Istanbulkart read at the turnstiles to enter the station. The turnstiles and platforms for the two directions of travel are not separated in the Marmaray line, so there is no direction information in the card records. In this study, Istanbulkart records of January 2020 were used. Data in the records are the anonymous card ID, date, time, station, payment type, etc. for each card record in the dataset. At the end of their trip, passengers can preferably have their cards read to the refunding device to get the overpaid fare according to the fare schedule. Repayment information is also included in the data records. In our study, the numerical, temporal and spatial characteristics of each journey were investigated by using the smart card data of a week selected from January 2020.
With the developed algorithm, the origin and destination stations of the journeys in the morning and evening peak hours could be determined, thus, the direction information that was not included in the records was obtained. It has been shown that the assumptions made for the algorithm are valid using the statistical hypothesis tests. By utilizing this information, the distribution of the journeys along the line and the travel lengths could be determined. By obtaining this information that embedded in the data sets, efficiency analysis can be made for the operational planning of the line. For instance, the mostly loaded (bottleneck) sections of the line and passenger load in these sections can be determined. It is shown that the line portion between Kazlıçeşme and Ayrılık Çeşmesi stations, which form the sea crossing of the line and located in the center of the city, is the most loaded section. It is also among the findings that the length of the trips across the line are relatively short. This finding shows that the Marmaray line is suitable for transfer trips. Stations that are used frequently in the transfers have also been identified. Similar studies that were carried out for peak hours have made for off-peak hours and weekend days.

Keywords: İstanbulkart, Marmaray, Smart card data analysis