by Dağhan ATAKAY Emlak Konut Asansör Sistemleri Sanayi ve Ticaret A.Ş (EKA) Araştırma ve Geliştirme Müdürü

Bir yapının işlevselliği yalnızca mimari estetiğiyle değil, kullanıcı deneyimini doğrudan etkileyen dikey taşıma sistemlerinin başarısıyla da ölçülür. Asansör sistemleri, bir binayı yaşanabilir ve erişilebilir kılan temel bileşenlerdendir. Bu nedenle, doğru planlanmamış bir trafik analizi, kullanıcı memnuniyetsizliğinden, enerji israfına kadar birçok sorunun temel kaynağı olabilir.

Asansörlerin tasarımı ve planlaması, yalnızca sayısal değerlerle çözülebilecek bir konu değildir. Temel hesaplamalar basit görünse de arka planda karmaşık teorik varsayımlar barındırır. Özellikle yeni bir binanın kullanım senaryosu belirsizse, öngörülen yolcu talebinin doğru tahmin edilmesi ve buna uygun sistem konfigürasyonunun seçilmesi oldukça güçleşir.

Trafik tasarımındaki mühendislik problemlerini çözmek için öncelikle sorunların belirlenmesi ve net bir biçimde formüle edilmesi önem taşır. Burada bahsettiğimiz husus; belirli sayıda yolcuyu birden fazla a noktasından birden fazla b noktasına, bekleme ve seyahat sürelerini minimize ederek, asgari sayıda asansör kullanarak, aynı zamanda bu asansörlerin asgari oranda çekirdek alan işgal ederek ve maliyet-enerji verimliği sağlanarak bina içerisinde sirküle edilmesidir.

Bu nedenle, bir asansör tesisatının planlanmasına dahil olan tüm tarafların, planlamanın dayandığı temeli net olarak anlaması çok önemlidir. Ülkemizde Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği ve ilgili belediyelerimizin İmar Yönetmelikleri asansör ölçüleri ve adetleri konusunda ilk referans alınacak kaynaktır. İlgili yönetmeliklerimizde binanın tipi, kullanım yoğunluğu ve ihtiyaçlarına göre trafik analizi ile belirlenecek sayıda asansör yapılması zorunludur.  Asansörlerin Tasarımına İlişkin Usul ve Esaslara Dair Tebliğ kapsamında da asansöre ilişkin trafik analizi yetkili mühendisler tarafından yapılmaktadır. Bu kapsamda en önemli aşama trafik analizi için doğru hesaplama yöntemini seçmek ve uygulamaktır. Ülkemizde bu doğrultuda Makine Mühendisleri Odası’nın teknik kitaplarından Asansör Avan Projesi Hazırlama Teknik Esasları (No:697) yaygın olarak kullanılmaktadır.  Bir diğer önemli kaynak olarak da 15 Şubat 2021 tarihi itibariyle yürürlükte olan TS ISO 8100-32 Ofis, Otel ve Konut Binalarında kurulacak asansörlerin planlaması ve seçimi standardıdır. Global olarak trafik analizine yönelik rehber niteliğinde Gibse Guide D:2020, Elevator Traffic Handbook: Theory and Practice önemli kaynaklar arasında yer almaktadır. Özellikle simülasyon tarafında akademik çalışmalar için Lift Traffic Analysis, Design and Control ve Design and Traffic Analysis of Lift Systems yararlanılabilecek bir diğer önemli kaynaklardır.

Bir binadaki kullanıcıların asansör sistemine yönelik taleplerinin karşılanabildiğinin iki ana faktörü vardır. Bunlar Hizmet Miktarı (Quantity of Service) ve Hizmet Kalitesi (Quality of Service)’dir.

Hizmet miktarı faktörü (Quantity of Service):

Belirli bir zaman diliminde asansör sistemini kaç kişinin kullanabileceğini gösterir; yani yolcu talebi, hizmet bekleyen bina nüfusunun yüzdesiyle temsil edilir (%POP). Asansör sistemi bu talebi karşılayacak kapasitede (veya biraz daha büyük) bir taşıma kapasitesi (UPPHC) ile tasarlanmalıdır.

Yüzdelik nüfus (%POP): Yolcu talebinin, yoğun saatlerdeki 5 dakikalık sürede gelen yolcu sayısının bina nüfusuna oranı olarak ifade edilmesidir.

Yoğun Saat Taşıma Kapasitesi (UPPHC): Bir asansör sisteminin, kabin doluluğu maksimum yolcu kapasitesinin %80’i olacak şekilde, yoğun trafik koşullarında teorik olarak taşıyabileceği yolcu sayısıdır. Bu değer, asansörlerin en yoğun beş dakikalık (300 saniyelik) zaman dilimi içinde gerçekleştirdiği sefer sayısının belirlenmesi ve bu sayı ile o beş dakikada taşınan ortalama yolcu sayısının (P) çarpılmasıyla hesaplanır.

 

Hizmet kalitesi faktörü (Quality of Service):

Asansör sisteminin yolcuları ne kadar iyi yönettiğini gösterir; yolcu bekleme süresi ve lobi sıralarıyla temsil edilir. Yolcu bekleme süresi, servis aralığına bağlı olarak hesaplamalarda modellenir. Simülasyonlarda ise diğer hizmet kalitesi faktörleri de modellenebilir.

Her iki faktör de birbirine bağlıdır ve bina tipi, kullanım amacı ve kullanıcı türü gibi unsurlara bağlı olarak değişir. Bu bağlamda kullanılan iki temel analiz yöntemi vardır. Birincisi, matematiksel formüllerle yapılan klasik hesaplama yöntemidir. Özellikle tek yönlü yoğun trafik koşulları (örneğin sabah çıkış trafiği) için geçerlidir ve manuel ya da elektronik tablo desteğiyle uygulanabilir. İkincisi ise ayrık zamanlı simülasyon modelidir. Bu yöntem hem karmaşık trafik durumlarını hem de değişken yolcu davranışlarını analiz edebilme avantajı sunar. Simülasyon sayesinde, sistemin bekleme süreleri, kuyruk yapıları, varış süreleri gibi birçok metriği detaylı şekilde gözlemlenebilir

Tasarımı geliştirmek ve çeşitli faktörleri anlamak amacıyla hesaplamaların her zaman yapılması önerilir. Eğer değerlendirilen sistemde alışılmadık bir durum varsa ya da hesaplama yönteminin sağlayamayacağı ek bilgiler yer alıyorsa bir simülasyon yazılımı ile trafik analizini gerçekleştirmek daha sağlıklı sonuçlara ulaşmaya yardımcı olur. Bu konuda kabul görmüş ve sonuçları araştırmacılar tarafınca doğrulanmış yazılımlara ulaşmak mümkündür.

Gerçekçi modelleme için, TS ISO 8100-32 standardı kapsamında ofis, konut ve otel yapıları için hazır trafik profilleri tanımlanmıştır. Bu profiller, tasarım sürecinde kullanılabilecek varsayımsal ama gerçek hayatla örtüşen trafik senaryoları sunar. Simülasyonun sunduğu grafik ve sayısal çıktı çeşitliliği, tasarımcıya hem mühendislik hem de kullanıcı deneyimi açısından daha kapsamlı değerlendirmeler yapma imkânı verir. Simülasyon; yolcu bekleme süreleri, kuyruk uzunlukları, varış süreleri, kabin doluluk yüzde değerleri vb. dahil olmak üzere kapsamlı sonuçlar üretebilir.

Simülasyon ne zaman kullanılmalı?

Bir trafik talebi, aşağıdaki koşullardan biri veya daha fazlası geçerliyse karmaşık olarak değerlendirilebilir (ancak bunlarla sınırlı değildir) ve simülasyon tekniğinin uygulanması tavsiye edilir.

§ Katlardaki nüfuslar eşit değilse,

§ Gruptaki tüm asansörler tüm katlara hizmet vermiyorsa,

§ Ana giriş katı dışında, restoran, spor salonu, alışveriş katı gibi trafik alacak katlar varsa,

§ Asansör grubu, giriş katına yakın katlara hizmet vermiyorsa, yani bina içinde üst katlara ekspres hizmet veren asansörler varsa,

§ Asansör grubu, giriş katının altındaki katlara hizmet veriyorsa,

§ Trafik kontrol algoritması basit (selektif ve kolektif) bir toplu kontrol değilse, yani Hedef Çağrı Algoritması kullanılan sistemler tercih edilmişse,

§ Grup içinde farklı özelliklere sahip (ör. taşıma kapasitesi, hız, kapı tipi vb.) asansörler içeriyorsa,

§ Bekleme (dwell) süreleri uzunsa,

§ Yolcular gruplar halinde geliyorsa,

§ Lobi şekli veya asansör tipi alışılmadıksa, örneğin çift katlı kabinler ve tek kuyuda bağımsız çalışan kabinler.

Simülasyon yöntemi hem basit hem de karmaşık trafik durumlarına uygulanabilir. Bir asansör trafik simülasyonu, seçilmiş bir asansör tesisatı tarafından taşınan yolcuları, asansörlerin dinamik hareketlerini ve çağrı tahsisi için asansör trafik kontrol sistemini modellemektedir.

Simülasyon yöntemi, binaya ait verilerin toplanmış ve bir asansör yapılandırmasının seçilmiş olması gerektirir.  Bina tipine bağlı olarak (ofis, otel, konut vb.), her bir trafik durumu karşılık gelen bir trafik karışımı bir dizi ilgili tasarım kriteri ve bir yolcu talep aralığı ile temsil edilir. Yolcu talebi, tipik tasarım kriterlerini yansıtmalıdır.

Simülasyon yöntemi, sabit yolcu talebiyle yapılan bir dizi simülasyon kullanarak, her bir bireysel trafik durumunu ilgili tasarım kriterlerine göre değerlendirir. Ayrıca, sistemin hizmet kapasitesi de bu yöntemle belirlenebilir.

Hizmet Kalitesi, yolcu deneyimiyle ilgilidir. Bunun birincil ölçütü, bir yolcunun asansöre binmek için beklediği süredir ve bu süreye "Yolcu Ortalama Bekleme Süresi (AWT)" denir.

İkinci ölçüt ise yolcunun varış noktasına ulaşmasının ne kadar sürdüğüdür ve buna da Yolcu Ortalama Taşıma Süresi (ATT) denir.

Yolcu ortalama bekleme süresi ile yolcu ortalama taşıma süresi, birlikte değerlendirilerek Yolcu Ortalama Varış Süresi (ATTD) elde edilir.

Son olarak, Yolcu Ortalama Yolculuk Süresi (AJT) bulunur. Bu süre, asansör kabini kapıları açıldıktan yolcunun iniş yapmasına kadar geçen ilave süreyi de içerir.

Simülasyonun matematiksel model dönüş süresi hesaplamalarına göre bazı avantajları:

§ Dönüş süresi hesaplama sonuçları, tek bir asansörün birkaç dönüşünden elde edilen verilerin genellenmesidir. Simülasyon ise her yolcuyu ve her asansörü modeller.

§ Dönüş süresi hesaplamaları sistemin zaman aralığına göre sonuç verir; bu da ana girişteki yolcu gelişleri ya da gidişleri arasındaki ortalama süredir. Oysa hizmet kalitesi, bekleme süresi ve taşıma süresi gibi metriklerle daha iyi ölçülür. Bu metrikler simülasyonla belirlenebilir. Zaman aralığı genellikle bir kalite ölçütü olarak kullanılır; bekleme süresi hakkında fikir verse de doğrudan bekleme süresine bağlı değildir.

§ Simülasyon “gerçek hayata” daha yakındır ve bu nedenle daha sezgiseldir. Örneğin, aşırı yüklü bir sistem simülasyonda katlarda oluşan kuyrukları açıkça gösterebilir.

§ Simülasyon, asansör trafik kontrol sistemini modelleyebilir. Simülasyon programları genellikle farklı kontrol sistemleri sunar ve kullanıcıya kendi algoritmalarını ekleme veya üreticiye ait algoritmaları kullanma seçeneği verir. Kontrol sisteminin seçimi, sonuçları önemli ölçüde etkileyebilir. Simülasyonun bir kullanım alanı da farklı kontrol stratejilerinin performanslarını karşılaştırmaktır.

§ Kapı kapanmadan önce bir yolcunun geldiği ve kabin içindeyken kat butonuna bastığı durum gibi, karmaşık kapı kontrol işlemleri de modellenebilir.

§ Duruş süreleri (dwell time) doğru şekilde temsil edilebilir.

§ Çıktı sonuçları, çeşitli tablo ve grafik formatlarında görselleştirilebilir.

Simülasyon, asansör trafik tasarımı için son derece güçlü bir araçtır. Aynı zamanda araştırma amacıyla da kullanılabilir; binlerce simülasyon çalıştırılarak çeşitli teoriler test edilebilir.

Örnekler şunları içerebilir:

§ Yolcu talebi

§ Kuyruk uzunlukları

§ Mekânsal grafikler

§ Kabin doluluğu

§ Yolcu ortalama bekleme/taşıma/yolculuk süreleri

§ Bekleme/taşıma/yolculuk süresi dağılımları

§ Enerji tüketimi

Toplanan veriler; zaman aralığına, yüzde dilimlere kata veya kabine göre filtrelenebilir.