Kapalı mekandaki acil durum senaryosunda tahliye alanlarının incelenmesi
Examination of evacuation areas in an indoor emergency scenario
Yazar: MEHMET RAŞİD ÜÇKARDEŞLER
Danışman: PROF. DR. HİMMET KARAMAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı / Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Coğrafya = Geography
Dizin: Acil durum yönetimi = Emergency management ; Arama kurtarma = Search and rescue ; Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems ; Kapalı alanlar = Closed spaces ; Mobil uygulama = Mobile application ; Tahliye = Release

Özet:
21. yy 'da insan davranışlarının, alışkanlıklarının değişmeye başladığı gibi dünyadaki yaşantı kültürlerinin de değişmeye başladığı gözlenmektedir. İnsanların kırsal kesimlerde ekip, biçtiği dönemlerden; şehirleşme ve sanayileşme birlikte daha çok tükettiği, farklı şekilde üretime destek olmaya başladığı dönemler yaşanmaktadır.
Şehir yaşantısına uyum sağlamış bireylerin hayatlarının büyük ölçüde kapalı alanlarda geçmeye başladığı gözlemlenebilir. İster devlet dairesinde çalışıyor olsun ister özel sektörde, birçok kişi gününün büyük bölümünü kapalı alanlarda geçirmektedir.
"Kapalı Alan" terimi ile ifade edilen mekanlar düşünüldüğünde; okul, hastane, iş merkezi, devlet daireleri, cami, mescit, havaalanı, alışveriş merkezi gibi mekanlar hızlıca sayılabilmektedir. Ancak günümüzde bu mekanların sayısı ve hacmi gitgide artmaktadır. Jones Lang Leselle Şirketi 'nin verilerine göre ülkemizde mevcutta 449 adet alışveriş merkezi varken, bu sayının 2024 yılında 484 'e ulaşması beklenmektedir. Buradan hareketle, bireylerin kapalı alanlarda daha fazla vakit geçirebileceği çıkarımı da yapılabilmektedir. 
Yaşadığımız coğrafya ve yakın tarihimizde yaşanan hadiseler neticesinde kapalı alan terimi ile depremler özdeşleşmiştir. Özellikle günümüzde hayatlarının büyük bölümünü kapalı alanlarda geçiren insanlar üzerinde depremlerin önemli bir etkisi olduğu bilinmektedir. Kapalı alan denildiğinde akla ilk gelen felaketin depremler olmasına rağmen, aslında kapalı alanda vakit geçiren insanların hayatlarını tehdit edebilecek birçok doğal/yapay afet bulunmaktadır. Bunlardan deprem, yangın, sel gibi afetleri doğal afetler olarak sınıflandırabileceğimiz gibi patlama gibi terör saldırılarını da yapay felaketler sınıfında değerlendirebiliriz. 
Doğal afet olarak nitelendirilen, deprem, yangın, sel gibi felaketler sırasında insan davranışları bilinçli değerlendirmeler yapmaktan uzaklaşarak büyük ölçüde ya da tamamen iç güdüsel davranışlara dönmektedir. Bu iç güdüler ile yönetilen davranışların neticesinde ortaya panik ve korku temelli davranışsal yönelimler çıkmaktadır. Panik hali ile kişilerin davranışlarının kontrolü kaybolmaktadır. Bu durum, dış mekanlarda daha farklı sebep ve sonuç ilişkileri ortaya koyabilirken izdiham açısından daha az tehdit içermektedir. Ancak mekânın kapalı olması bu ve benzeri acil duruma sebebiyet verecek durumlarda izdihamın meydana gelmesi anlamında daha büyük etki içermektedir. 
Kapalı bir alanda gerçekleşecek bir yangın, deprem, patlama gibi acil duruma sebebiyet verecek durumlar oluştuğunda reaksiyon anlamında tahliye ve arama kurtarma olarak belirlenebilecek iki temel hayati unsur öne çıkmaktadır. Tahliyenin temel amacı, panik halindeki insanların izdihama sebebiyet vermeden en sağlıklı şekilde bulundukları kapalı alandan çıkabilmelerini sağlamak olmalıdır. Bununla birlikte, olası bir felaket sırasında arama kurtarma faaliyetlerinin planlı, hızlı ve verimli şekilde gerçekleştirilmesi çok önemlidir. Arama kurtarma faaliyetleri sırasında kaybedilecek her bir saniye hayati önem taşımaktadır. Bu sebeple, araştırmacıların, akademisyenlerin, kapalı alan ile ilgili çalışmalarla alakadar olan kişilerin bu alanla ilgili ortaya koyduğu birçok kaynak yer almaktadır. 
Bu çalışma kapsamında, kapalı alandaki acil durum senaryosunda sağlıklı tahliye yöntemleri hakkında literatür taranmış ve birçok kaynağa rastlanmıştır. Yine bu konu ile alakalı olan arama kurtarma faaliyetleri anlamında da araştırmaların derinleştirilmiş olduğu, yeni yeni modellerin ortaya konulduğu görülmüştür. Tahliye özelinde, acil durumun tipi ve bireylerin lokasyonlarının önemi değerlendirilirken, arama kurtarma faaliyetleri hakkında hazırlanan çalışmalarda; kapalı alanın modeli, kişilerin bulundukları lokasyonların kapalı alan konumlandırma sistemleri ile tespiti, algoritmalar yardımıyla arama kurtarmanın gerçekleştirilmesi gereken senaryo planının çıkarılması gibi yaklaşımlar yer almaktadır. 
Hazırlanan bu çalışma da ise; konumu itibariyle çalışmanın yapılmasına fayda sağlayacak bir alışveriş merkezi seçilmiştir. İlgili alışveriş merkezi hem mağaza sayısı ve çeşitliliği anlamında sayılı merkezlerden birisi olmasıyla birlikte hem de büyük bir futbol takımı stadyumuna yakınlığı ile dikkat çeken bir alışveriş merkezidir. Seçilen bu alışveriş merkezinin ziyaretçi yoğunluk verileri elde edilmiş, bu veriler üzerinden görselleştirmeler ve analizler yapılarak çıktılar elde edilmiştir. Elde edilen bu  analiz çıktılarında da ortaya konulduğu gibi, özellikle önemli iç saha maçlarının olduğu günlerde taraftarların bir bölümü maç saati yaklaşıncaya kadar alışveriş merkezinde vakit geçirmektedir. Bu durum ise yoğun saatlerdeki dar boğaz alanlarının tespiti ve acil durum anında tahliye imkanlarının değerlendirilmesine, davranışsal değerlendirmelere ilişkin çalışmayı desteklemiştir. 
Verilerin eldesi beacon cihazları ve mobil uygulamalar ile sağlanırken, alışveriş merkezinin bütün ziyaretçileri üzerinden elde edilen bir veri olmadığı da belirtilmiştir. Verilerin elde edilebilmesi için gerekli şartların sağlanabilmesi gerekmektedir.
Bu verilerin sınıflandırmasında K-Means Clustering algoritması kullanılmıştır. Öte yandan çıktısı elde edilen verilerin görselleştirilmesi Coğrafi Bilgi Sistemi programlarından Quantum GIS programında oluşturulan altlık model üzerinde gerçekleştirilmiştir. İlgili programda yapılan sayısallaştırma ile oluşturulan altlık model üzerinde, sınıflandırma sonucuna göre analiz yapabilmek için tahliye alanları da belirlenmiştir. 
Analizler neticesinde; özellikle saatlik yoğunluğun fazla olduğu tespit edilen öğleden sonraki zaman dilimlerinde, maç günleri gibi yoğunluğun hızlı artış ve azalış gösterdiği dönemlerde gerçekleşecek olası bir acil durum senaryosunda mevcutta yer alan acil çıkış alanlarının yeterli olmayacağı ön görülmektedir.

Abstract:
In the 21st century, it has been noticed that there are changes occurring in human behavior, habits, and cultures around the world. In the past, people used to farm and harvest in rural areas, but now there are times when urbanization and industrialization work together to support production in various ways.
The trend of urbanization has led to a shift in the lifestyle of individuals who have adapted to city life. It is noticeable that many people, regardless of whether they work in government offices or the private sector, tend to spend a significant amount of their day indoors. This shift has resulted in individuals spending most of their time in enclosed spaces rather than engaging in outdoor activities.
The term "indoor areas" refers to places where people spend their time inside closed buildings, away from outdoor elements. These places include schools, hospitals, business centers, government offices, mosques, masjids, airports, and shopping centers.
Over time, the number and volume of these indoor areas have been increasing due to the growth of urbanization and industrialization. For instance, the number of shopping centers in the country has increased from 449 to 484 between 2021 and 2024, according to data from the Jones Lang Leselle Company. The increase in the number and size of indoor areas has led to a situation where many people spend most of their time indoors, whether at work or during leisure time.
The trend of spending more time indoors has several implications for people's physical and mental well-being. It can lead to a lack of exposure to natural light and fresh air, which can affect mood and overall health. Therefore, it is important to find ways to balance indoor and outdoor activities to maintain a healthy lifestyle.
Due to the geography and recent history of the area we live in, the term "closed area" has become associated with earthquakes. Earthquakes can have a significant impact on people who spend most of their time indoors, particularly in modern times. Although earthquakes are the most commonly associated natural disasters with indoor spaces, there are many other natural and artificial disasters that can pose a threat to the lives of people spending time indoors.
Natural disasters such as earthquakes, fires, and floods can occur suddenly and have a devastating impact on people's lives, particularly those who are indoors at the time. In addition to natural disasters, artificial disasters such as terrorist attacks, bombings, and gas leaks can also pose a significant threat to people's safety when they are indoors.
Therefore, it is essential to take necessary precautions to minimize the risk of injury or loss of life in case of disasters. These precautions may include regular safety drills, keeping emergency supplies on hand, installing safety equipment such as fire extinguishers, smoke detectors, and carbon monoxide detectors, and ensuring that buildings meet safety standards.
During natural disasters such as earthquakes, fires, and floods, people's behavior often shifts from conscious evaluation to instinctive reactions. In these situations, panic and fear-based behaviors can emerge, leading to a loss of control over one's actions. Panic can be particularly dangerous in closed spaces, where there is a greater risk of stampedes and other emergency situations.
In indoor areas, panic and fear-based behaviors can have a more significant impact on people's safety during a natural disaster. For example, in the event of an earthquake, people may rush to the exits, causing a stampede that can result in injuries or fatalities. Panic can also lead to a lack of coordination and cooperation among people, making it more difficult to evacuate the area safely.
Therefore, it is essential to take steps to prevent panic and fear-based behaviors during natural disasters. This includes providing clear instructions and training for emergency situations, ensuring that emergency exits and evacuation routes are clearly marked, and encouraging people to remain calm and follow evacuation procedures. By taking these steps, the risk of stampedes and other dangerous situations can be minimized, and people can evacuate safely during a natural disaster.
In emergency situations such as fires, earthquakes, or explosions in closed areas, two critical elements come into play: evacuation and search and rescue. The primary objective of evacuation is to ensure that people can leave the closed area safely and without causing a stampede. It is crucial to plan the evacuation process carefully, providing clear instructions and emergency exits, and training people to remain calm and follow procedures in the event of an emergency.
Search and rescue activities are also essential during a disaster. Every second counts, and it is crucial to carry out search and rescue activities in a planned, fast, and efficient manner. For example, during a fire, rescuers need to act quickly to locate and evacuate people who may be trapped or injured.
To improve search and rescue activities during emergencies, researchers, academics, and professionals interested in indoor space have put forward various resources and strategies. These resources include training programs for emergency responders, the use of technology such as thermal imaging cameras, and the development of protocols for locating and evacuating people during an emergency. By improving search and rescue activities, we can save lives and minimize the damage caused by indoor emergencies.
The purpose of the study was to explore healthy evacuation methods in emergency situations that occur in closed areas. The researchers conducted a literature search and found many sources that have investigated this topic. Through their research, the researchers identified that there have been many advancements in the field of search and rescue activities related to this subject, and new models have been introduced.
One approach that has been proposed is the closed area model. This model involves dividing the closed area into smaller sections and designating certain evacuation routes for each section. This allows for a more efficient and organized evacuation, and reduces the risk of stampedes or other hazards that could occur if everyone tries to evacuate through a single exit.
Another approach involves the use of indoor positioning systems to detect the location of individuals within the closed area. This allows rescue teams to quickly locate individuals who may be trapped or injured and provide aid. These systems can also be used to track the movement of individuals during an evacuation, which can help ensure that everyone is safely evacuated.
In addition, algorithms can be used to prepare a scenario plan for search and rescue activities. This involves simulating different emergency scenarios and determining the most effective way to evacuate individuals from the closed area. These simulations can take into account factors such as the layout of the building, the number of individuals present, and the type of emergency.
Overall, these methods aim to ensure the safe and efficient evacuation of individuals in emergency situations that occur in closed areas. By using these methods, it is possible to reduce the risk of injury or death during emergencies and to minimize the impact of disasters on individuals and communities.
The study conducted in the shopping center aimed to analyze the visitor density and behavior patterns of people in indoor areas during rush hours, especially on the days of important football matches. The study was conducted with the help of visitor density data, which was obtained from the shopping center management. The data was analyzed to determine the areas with high visitor density and the behavior patterns of people in those areas.
The study revealed that on the days of important home matches of the nearby football team, some of the fans spent time in the shopping center until the match time approaches, leading to increased visitor density in certain areas of the shopping center. The data analysis also revealed that certain areas, such as the entrances and exits, had high visitor density during rush hours.
Based on the findings, the study aimed to evaluate the evacuation possibilities and potential bottleneck areas in case of emergency situations, such as fires or earthquakes. The study also aimed to analyze the behavior patterns of people in the bottleneck areas during rush hours to better understand their response in case of emergencies.
Overall, the study provided valuable insights into the behavior patterns and evacuation possibilities in indoor areas during rush hours, and may help inform the development of evacuation plans and emergency response strategies for indoor areas such as shopping centers.
The study collected data on visitor density in a selected shopping center, which was chosen due to its location and the variety of stores it offers. The center is also located close to a large football stadium, and the study found that some fans spent time in the shopping center before important home matches. The study analyzed the data and generated visualizations, which helped identify potential bottleneck areas during rush hour and evaluate evacuation possibilities in case of an emergency. The data were collected through beacon devices and mobile applications, but the study noted that not all visitors were included in the data collection due to the necessary conditions that had to be met.
The K-Means Clustering algorithm is a machine learning algorithm commonly used for data clustering and classification. In this study, the algorithm was applied to the visitor density data of the selected shopping center in order to classify the visitors into different groups based on their behavior and movement patterns within the shopping center. This classification allowed for a better understanding of the bottleneck areas during rush hour and the evaluation of evacuation possibilities in case of emergency.
Once the data was classified, the output data was visualized on a base model created in the Quantum GIS program, a Geographical Information System program commonly used for spatial analysis. By digitizing the data and creating a base model, evacuation areas were also determined, allowing for further analysis according to the classification result.
Overall, the use of machine learning algorithms and GIS programs allowed for a more comprehensive analysis of the visitor density data and evacuation possibilities in the selected shopping center.
The analysis has revealed that the existing emergency exit areas in the selected shopping center may not be enough to handle a possible emergency situation during periods of high visitor density, such as match days in the afternoon. Therefore, it is suggested that the shopping center management takes necessary measures to increase the number of emergency exits and improve the evacuation plan. The analysis has also identified bottleneck areas, where visitors tend to congregate, which could pose a significant risk during an emergency. The management can take proactive steps to mitigate this risk, such as implementing crowd management strategies and creating alternative exit routes. Overall, the study highlights the importance of conducting regular assessments and planning for emergency scenarios in closed areas to ensure the safety of visitors and employees.