Metro hatlarında afet ve acil durumlarda enerji sürekliliğinin sağlanması
Ensuring energy continuity in metro lines in disaster and emergency cases
- Tez No: 942428
- Danışmanlar: PROF. DR. ERCÜMENT KARAKAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Bilindiği üzere, kurulan her yapı ve tesis mutlaka birtakım standartlar referans alınarak inşa edilmiştir. Bu doğrultuda, kurulan her metro hattı ve açık demiryolu hattı da mutlaka ilgili standartlara uygun şekilde tasarlanmış, ulusal ve uluslararası norm ve standartlar bu aşamada belirleyici olmaktadır. Metro tasarım projelerinde, istasyonların ve tünel yapılarının enerji ihtiyaçlarını karşılamak üzere yerel enerji kaynakları kullanılmış ve bu enerji kaynakları üzerinden gerekli enerji ihtiyacı karşılanmaktadır. Normal şartlar altında, metro istasyonları bir gün içinde ortalama 18 saat aktif yolcu barındırmakta, geri kalan zaman diliminde ise bakım, onarım ve test faaliyetleri gerçekleştirmektedir. Bu nedenlerle, metro yapılarında 24 saatlik çalışma esasına göre sürekli bir enerji ihtiyacı oluşmakta ve metro tesislerinin enerji ihtiyaç döngüsü bu çerçevede devam etmektedir. Bir diğer önemli konu ise yerel enerji kaynaklarının kaybıdır. Bu durum, tedarikçi tarafından sağlanan enerjinin herhangi bir nedenle anlık veya belirsiz bir zaman aralığında kesintiye uğramasıyla ortaya çıkmaktadır. Bu olasılıklar göz önüne alındığında, özellikle metro hatlarında kritik yükler olarak tabir edilen havalandırmalar, aydınlatmalar, sinyalizasyon sistemleri vb. yüklerin enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla sistem yedekliliği kapsamında kesintisiz güç kaynağı (UPS) destekli yardımcı güç sistemleri tesis edilmiştir. Ancak tesis edilen yardımcı güç sistemleri de belli ölçüde enerji ihtiyacını karşılayabilmektedir. Bu nedenle, afet ve acil durumlarda tahliye senaryolarına dahil kritik ekipmanların çalışmasını ve tünelde kalan trenlerin en yakın istasyona ulaşmasını sağlamak için ek olarak acil durum jeneratör sistemleri de tesis edilmiştir. Bu çalışmada, M5 Üsküdar-Çekmeköy metro hattında acil durum jeneratörlerinin bir deprem anında enerji ihtiyacını nasıl karşıladığı analiz edilmiştir. Çalışmada, jeneratörlerin enerji sürekliliğini sağlama süreci MATLAB/Simulink ortamında modellenerek simüle edilmiştir. Modelde, her bir yük bağımsız olarak devreye alınmış ve talep edilen güç miktarına göre jeneratörlerin üretimi dinamik olarak ayarlanmıştır. Metodoloji kapsamında, risk tabanlı bir yük yönetim stratejisi oluşturularak kritik yüklerin önceliklendirilmesi sağlanmıştır. Simülasyon çalışması, jeneratörlerin yük yönetim süreçlerini ve sistemin herhangi bir olağanüstü durumda enerji sürekliliğinin sağlanması için gereken adımları değerlendirmiştir. MATLAB/Simulink kullanılarak gerçekleştirilen modelleme, jeneratör kontrol mekanizmaları ve operatör müdahale süreçlerini test etmeye olanak tanımıştır. Simülasyon sonuçları, yük yönetim stratejilerinin etkinliğini ve jeneratörlerin acil durumlarda sağladığı enerji sürekliliğini değerlendirme imkanı sunmuştur. Çalışmanın sonunda, metro işletmelerinde ve altyapılarında afet durumlarında enerji sürekliliğini artırmaya yönelik öneriler sunulmuş ve yapay zeka tabanlı optimizasyon algoritmaları ile yenilenebilir enerji entegrasyonu gibi ileri teknolojilerin potansiyel katkıları tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
As is well known, every constructed structure and facility has been built by referring to certain standards. Accordingly, every metro line and open railway line has been designed in compliance with the relevant standards, with national and international norms and standards playing a decisive role in this process. In metro design projects, local energy sources have been used to meet the energy demands of stations and tunnel structures, and the necessary energy needs have been supplied through these sources. Under normal conditions, metro stations have accommodated passengers for an average of 18 hours within a 24-hour period, while the remaining time has been allocated for maintenance, repair, and testing activities. For this reason, a continuous energy demand has arisen in metro structures based on a 24-hour operational principle, and the energy demand cycle of metro facilities has continued within this framework. Another important issue has been the loss of local energy sources. This refers to power outages caused by the supplier due to any reason, whether instant or for an indefinite period. Considering these possibilities, backup power systems supported by uninterruptible power supplies (UPS) have been installed to ensure the energy supply of critical loads in metro lines, such as ventilation, lighting, and signaling systems. However, these backup power systems have only been able to meet energy needs to a certain extent. Therefore, additional emergency generator systems have been installed to ensure the operation of critical equipment involved in evacuation scenarios during disasters and emergencies, as well as to supply the energy needed for any train stranded in a tunnel to reach the nearest station. This study analyzed how emergency generators met the energy demand during an earthquake on the M5 Üsküdar-Çekmeköy metro line. In this study, the process of ensuring power continuity through generators was modeled and simulated in the MATLAB/Simulink environment. In the model, each load was independently activated, and the generator output was dynamically adjusted according to the requested power demand. Within the methodology, a risk-based load management strategy was developed to prioritize critical loads. The simulation study evaluated the load management processes of the generators and how the system maintained energy continuity during extraordinary situations. The modeling conducted using MATLAB/Simulink allowed for testing generator control mechanisms and operator intervention processes. The simulation results provided an opportunity to assess the effectiveness of load management strategies and the energy continuity provided by the generators in emergency situations. At the conclusion of the study, recommendations were made to enhance energy continuity in metro operations and infrastructure during disasters, and the potential contributions of advanced technologies such as artificial intelligence-based optimization algorithms and renewable energy integration were discussed.
Benzer Tezler
- Understanding social disparities through the practice of public transportation in post Covid-19 period, lessons from brussels, belgium
Covıd-19 sonrası sosyal eşitsizlikleri toplu taşıma pratikleri üzerinden anlamak, Brüksel, Belçika'dan dersler
CİHAT BALUKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA BEYAZIT
- Yeraltı metro hatlarında acil durum senaryolarının scada ile tasarlanması ve simülasyonu
Başlık çevirisi yok
EMRE ÇEKEREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU AYYILDIZ
- Metro hatlarında SCADA sistemlerinin entegrasyonu için bir model önerisi
A model suggestion for integration of SCADA systems at metro lines
MUSTAFA ERDEM KIRMIZIGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBahçeşehir ÜniversitesiKentsel Sistemler ve Ulaştırma Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKBAŞ
- Hareketli görüntü tekniklerinin metro hatlarında seramik yüzeylerde kullanımı ve tasarım önerisi
Usage of moving image techniques on ceramic surfaces in metro lines and design proposal
MERT AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Güzel SanatlarMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiSeramik ve Cam Tasarımı Ana Sanat Dalı
PROF. SÜLEYMAN AYDAN BELEN
- Raylı sistemlerde otomasyon seviyeleri ve sürücülü metro hatlarında hatada emniyetli hat ihlal sistemi
The grade of automation in railway systems and a fail safe line intrusion detection system for semi-automatic metro lines
EMRE BAHÇIVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR TURAY KAYMAKÇI