Bağlantılı, akıllı ve ölçeklenebilir: İşte geleceğin karayolu altyapıları
Kentleşmenin hızlanması, nüfus artışı ve yeni hareketlilik biçimlerinin yükselişiyle karşı karşıya kalan karayolu sektörü, pratik, ekonomik ve ekolojik nitelikteki pek çok güçlüğün üstesinden gelmek üzere altyapılarını uyarlamaya başladı. Kullanım durumları değiştikçe güçlü bir ekolojik geçiş isteğiyle desteklenen yumuşak (insan gücüne dayanan) hareketlilik de güçleniyor. Karayolu sektörünün önde gelen aktörleri, geleceğin karayolu altyapılarını hazırlamak üzere, özellikle de veri ve yeni teknolojilerden güç alarak tasarımlarını yeniden gözden geçiriyorlar.
1,2 milyon kilometreyi bulan karayollarıyla Fransa, Avrupa’nın en büyük karayolu ağına sahip. Yeniden inşa bedelinin neredeyse ulusal GSYİH’e eşit olan 2.000 milyar avro civarında olduğu tahmin ediliyor. Île-de-France bölgesindeki azot oksit emisyonlarının yarısından fazlasından sorumlu olan karayolu trafiğinin, yeni hareketlilik biçimlerinin (araç paylaşımı, self servis bisiklet, elektrikli bisiklet veya tramvay) ortaya çıkmasıyla karbon ayak izini azaltma yönünde olumlu bir gelişme göstermesi bekleniyor.
Yeni hareketlilik biçimlerinin gelişimine destek
Amaç, düzenleyici bir çerçeve ve farklı ulaşım araçları arasında paylaşımı teşvik etmek üzere araç içi ve harici bağlantı ekipmanının yeniden dengelenmesini sağlamak. Bu, kentsel planlama ve inşaat alanında önemli bir aktör olan Eiffage Route’un Öngörü, Teknik ve Geliştirmeden Sorumlu Müdürü Hervé Dumont tarafından da desteklenen bir vizyon: “Artık ortak ve dönüşüme uğramış alanlara doğru ilerliyoruz. Hareketlilik artıp geliştikçe altyapıda da dönüşüm gerekiyor.”
CO2 emisyonu düzenlemelerinin doğal sonucu olarak yeşil dönüşümün başını otomobil çekiyor. Elektrikli veya hibrit yeni araçlar, diğer şeylerin yanı sıra, park etmek için yeterli alan ve amaca uygun şarj istasyonlarının ve sinyalizasyon ögelerinin konuşlandırılmasını gerektiriyor.
Eiffage Route Altyapı Araştırma ve İnovasyon Teknik Müdürü François Olard için araçların modernizasyonu yeni beklentiler yaratmanın yanı sıra, karayoluna ve onun farklı kullanım şekillerine yeni yaklaşımları da ortaya çıkardı. “Bu yeni yaklaşımlar, dinamik alan kullanımı kavramları ile duruma göre uyarlanabilen sinyalizasyonu bir araya getiriyor. Otobüsler ve taksilere ayrılan şerit örneğine bakacak olursak, otobüs veya taksi geçtiğinde arabaların onlara öncelik vermesi gerektiği, diğer zamanlarda ise bu şeritleri normal şekilde kullanabilecekleri düşünülebilir.”
Bu dinamik sinyalizasyon sistemi, işe gidiş geliş saatlerindeki trafiğin daha iyi bir şekilde yönetilmesine olanak sağlayabilir. Fransa’da araç paylaşımına ayrılmış ilk şerit projesinin amacı da budur. Eylül 2020’de açılan şerit, A48 otoyolunun trafik sıkışıklığından özellikle etkilenen Grenoble girişindeki sekiz kilometrelik bir mesafeyi kapsıyor.
Halen Kanada, Amerika Birleşik Devletleri ve İsrail gibi diğer ülkelerde birkaç yıldır kullanımda olan bu sistem, ikiden fazla yolcuya sahip araçların trafiğin yoğun olduğu saatlerde araç paylaşımına ayrılmış şeridi kullanmasına olanak sağlıyor. Trafik sıkışıklığıyla mücadeleye yardımcı olmasının yanında, CO2 emisyonlarını da azaltması sayesinde, bu sistemin iki yönlü avantajı var. Araçtaki kişi sayısını belirleyebilen sensörlere sahip cihaz için uygun sinyalizasyon sisteminin konuşlandırılması gerekti.
Akıllı altyapılardan yararlanma: “Yol, kullanımı dikkate alınarak düşünülmelidir.”
Araç paylaşımı ve saatlik araç kiralama pandemiden kaynaklanan sağlık krizinden etkilenmiş olsa da, karayolu ulaşımı, özellikle hava koşullarına bağlı olarak gelişmeye ve değişmeye devam edecek. Hervé Dumont için önemli olan araç trafik şeritlerini yeniden değerlendirmek ve “değişen ihtiyaçları önceden tahmin etmek”. “Örneğin kışın bisiklet yerine araba daha çok tercih edilecektir. Gelecek, gerçek zamanlı olarak uyarlanabilen yol geliştirmeye dayanır.”
Routes de France Başkanı ve karayolu altyapısı inşaatında lider Colas firmasında İnovasyondan Sorumlu Genel Müdür Yardımcısı olan Bernard Sala da aynı fikirde: “Bu krize boyun eğmek ve buna çevresel ve dijital boyutu entegre etmesi gereken yeni araçlarla yanıt vermemek utanç verici olurdu. Yol, kullanımı dikkate alınarak düşünülmelidir.”
Pandemi sonrasında popülerliği çok artan ve gelişimini birkaç faktöre borçlu olan bisiklet için de durum aynı. Birkaç yıldır karbon ayak izini azaltmak isteyen kullanıcılar tarafından tercih edilen bisiklet, aynı zamanda banliyöler ve kırsal bölgeler dâhil olmak üzere Fransa’nın her yerinde bisiklet kullanımını teşvik etmeyi amaçlayan çeşitli girişimler ve birbirini izleyen hükümet yardımları tarafından desteklenmiştir.
İlkbaharda Fransa genelinde 1.000 km’den fazla geçici bisiklet yolu konuşlandırıldı. Toulouse gibi bazı şehirlerde bu yolların bir kısmı daha kalıcı hâle geldi. Ancak bu girişimlerin devamlılığı, gerekli sinyalizasyonun yanı sıra, bisiklet yolları ve self servis elektrikli bisikletler için şarj istasyonları gibi ilgili ekipmanın konuşlandırılmasına da bağlı. Hervé Dumont da aynı şekilde “öncelik verilmesi, korunması, saygı gösterilmesi ve tahsis edilmesi gereken alanlardan” bahsediyor.
“Bugün, sensörler ve aynı zamanda mobil mesafe ölçüm çözümleri sayesinde, bir yayaya kıyasla bir bisikletin varlığını ve geçiş süresini daha iyi entegre etmek mümkün. Bu da trafik kontrol sistemlerini çoklu parametre oluşturma teknikleri ile optimize etmenin anahtarlarından biridir,” diye ekliyor Bernard Sala.
Eğer bugün altyapı sensörleri, yolların durumunu değerlendirebiliyorsa gelecekte, kullanıcıları yönlendirmek amacıyla monte edilmiş sensörlere sahip araçlarla veya akıllı telefonlarla da iletişim kurabilecekler. Bu sensör ağları tarafından üretilen verilerin toplanması ve kullanılması, tasarım süreci ve operasyonel yönetimi iyileştirmeye yardımcı olacaktır.
Sonuç: Toplanan veriler sayesinde sokak mobilyaları ve yol işaretleri gerçek zamanlı olarak hareket edebilen akıllı bir altyapı. Bernard Sala için yol modülerliğini geliştirmek çok önemli: “Örneğin şehirlerde bisiklet yolları belirli saatlerde boşken, diğer saatlerde bunları kullanmak tehlikeli olabilir. Trafiği ve teslimatları kolaylaştırmak için blokların gün boyunca geri çekilebilir veya modüler olması gerekir. Bu modülerlik, önümüzdeki yıllarda gerçekten önemli bir husus olacaktır.”
Bu amaçla hükümetin 3 Eylül’de açıkladığı teşvik planı, altyapıya yönelik birkaç kalem içeriyor ve bunun 1,2 milyar avroluk kısmı günlük hareketliliğe ayrılmış olup, iki ana eksene bölünmüş durumda. İlki, bisiklet trafiğini geliştirme araçlarının iki katına çıkarılmasını öngörürken, ikincisi ise toplu taşımaya ve özellikle de mevcut hizmetlerin iyileştirilmesi ve bağımsız bir alanda yeni toplu taşıma hatlarının oluşturulmasına ayrılmış. Buna ek olarak 550 milyon avro, ulaştırma altyapısı çalışmalarının hızlandırılmasına tahsis edilecek.
Hervé Dumont’a göre karayolu altyapılarını modernize etmenin güçlüğü, hem inşaat yönteminde, yani çevresel ve sürdürülebilir faktörlerin mevcut inşaat süreçleriyle entegre edilmesinde hem de kullanımların değişmesinde, yani dijital olanakların ve yeni teknolojilerin değişen ihtiyaçları desteklemek üzere kullanılmasında yatıyor.
Bernard Sala, “Yol, yalnızca trafik desteği olarak deneyimlenemez. Şarj etme, depolama, park yönetimi gibi pazarlar aracılığıyla geliştirilmesi gereken birçok başka uygulamaya sahiptir. Kısacası, bu basit bir imtiyazın çok ötesine geçer,” diye ekliyor.
Teknolojik inovasyon sayesinde sistemik bir yaklaşım benimseme
Bu durum, pazardaki oyuncuları uyum sağlamaya itiyor. “Son yıllarda daha sistemik bir yaklaşıma doğru ilerliyoruz. Farklı beklentileri karşılayan daha bağlantılı bir araç yönünde bir açılım var. Bu yaklaşım önemli ölçüde hızlanmakta ve esas olarak veri ve enerji etrafında dönmekte,” diye açıklıyor François Olard.
Bunun da haklı bir sebebi var; eğer Avrupa zaten ihtiyaç duyulan tüm yol altyapısına sahipse artık mesele yeni yollar inşa etmek değil, hâlihazırda var olanın bakımını yapmak ve bunları veri ve yeni teknolojiler sayesinde iyileştirmektir. Bu değişiklikleri ele almak için karayolu sektöründeki şirketler, dijital dönüşüm ve özellikle de BIM (Yapı Bilgi Modellemesi) gibi süreçlerin entegrasyonunu esas alan yeni tasarım yöntemlerini değerlendiriyorlar.
Eiffage ekipleri şimdilik diğer sektörlere kıyasla bazı zorluklarla karşılaştıklarını söylüyorlar. Hervé Dumont bunu, “Altyapı doğrusal ve neredeyse sonsuz olduğundan nesneyi tanımlamak daha zor,” diye açıklıyor. “Malzemelerin kalınlığı, niteliği veya ısıl performansı gibi çeşitli özellikleri dijital nitelikler olarak karakterize etmek kolay değil.”
Bu engellere rağmen, dijital ikizin oluşturulması için veri üretme hedefi değişmedi. Hervé Dumont’a göre uzun vadede zorluk, “sistemleri tasarımın tüm aşamalarında birlikte çalışabilir hâle getirmek için projenin başlangıcından nihai yapıya, ekip zincirinin tamamını entegre edebilmek.”
Sistemin tamamına uygulanan yaklaşım, birkaç zorluğun üstesinden gelmeyi mümkün kılacak: Bernard Sala, özellikle de sürüş kalitesi ve yol güvenliğini iyileştirme olanağı ile pek çok başka sorunun yanı sıra, yol tasarımında su tahliyesi, su depolama veya ısı yayılımı sorunlarının üstesinden gelme olasılığını dile getiriyor.
Bernard Sala, “Dijital ikiz ve yapay zekâ esas olarak kullanımda anlam kazanacak,” diyor. “Son derece karmaşık sistemlere gireceğiz. Bugüne kadar, dijital modelleme ve bunun sonucunda elde edilen simülasyon yoluyla, tasarımcıların ve toplulukların yolları daha iyi tasarlamalarına ve geometrik olarak çevreye daha iyi entegre etmelerine yardımcı olacak yeni çözümler ve kesin veriler sağlayabildik.”
Paris bölgesinde La Défense kavşağında yer alan dinamik ışıklı işaretleme projesi Flowell kapsamında test edilen ve geçtiğimiz Eylül ayında öncü tasarımlar kategorisinde Gümüş BIM ödülü alan üretken tasarımın oldukça başarılı olduğu görüldü. Bernard Sala, “Üretken tasarım, bir insanın yapabileceğinden çok daha fazla parametre ve kısıtlamayı entegre etmemize ve en kısa sürede birden fazla senaryo oluşturmamıza olanak tanıdı. Bu, inşaat aşamasında trafiği mümkün olduğunca az engelleyecek bir çözüm bulmamızı sağladı,” dedi. Uzun vadede tüm karayolu taşımacılığına fayda sağlayabilecek bir çözüm.
Ekolojik dönüşüme doğru: Bir sonraki durak yeşil hareketlilik
Yeni elektrikli, otonom, bağlantılı veya karbonsuzlaştırılmış hareketliliğin yükselişiyle, karayolu altyapıları Avrupa Birliği’nin bir önceliği olan (Yeşil Mutabakat) ekolojik ve enerji dönüşümünde kilit rol oynayabilir. Altyapı kullanımının Fransa’daki CO2 emisyonlarının neredeyse yarısını oluşturduğu yadsınamaz bir gerçek. Bu bağlamda araçların ve elektrik altyapılarının geliştirilmesi yoluyla, düşük karbonlu programlarla birlikte kentsel yumuşak ulaşım politikaları ve altyapıları 2030’a kadar %15 ila %30’luk bir azalma sağlayabilir.
Sektörde “yeşil” karayolu altyapı projeleri, piyasadaki bazı aktörlerin ve 2009’da imzalanan Gönüllü Bağlılık Anlaşması (VEC) gibi girişimlerin teşvikiyle çoğalıyor. Günümüzde bitkisel kaynak yelpazesi, tüm kullanımları petrol kaynaklarına başvurmadan kapsamaya olanak vermesiyle, Hervé Dumont’un da vurguladığı gibi paydaşlar arasında doğurgan bir döngü yaratıyor: “Misyonumuz ayrıca, yüklenicilerimizin sorumlu alternatiflerimizden yararlanmasını sağlayacak ve onları yaklaşımımıza dâhil edecek yeni süreçler ve yöntemler geliştirmektir. Ekonomi, teknik ve karbondan oluşan üçlüde dengeyi, yani kaynak sürekliliği ve yeniden kullanımına özen gösterirken sürdürülebilir bir şekilde inşa etme yeteneğini bu şekilde elde edeceğiz.”
Ekolojik yol ürünlerinin öncülerinden olan Eiffage Group, 2020’de Karibati tarafından “Biyolojik Bazlı Ürün” etiketi verilen çam bazlı RECYTAL® bitki emülsiyonu ile yolların yerinde %100 soğuk geri dönüşümünü sağlayan RECYTAL-ARM® gibi çok sayıda bitki bazlı süreç geliştirdi. Böylece Eiffage Route, yol yapımı ve kentsel gelişim için tasarlanan ürünler için bu etiketi alan ilk Fransız karayolu şirketi oldu. Bu teknik, enerji tüketimini %50’den sera gazı emisyonlarını ise %70’ten fazla azaltmayı mümkün kılıyor.
Tüm bu yeni teknolojik ve ekolojik çözümlerden güç alan karayolu sektörü, daha yeşil ve sürdürülebilir bir toplumun itici gücü olma yolunda ilerliyor. Ancak geleceğe giden yol, her şeyden önce mesleğin kendisinin dijital ve sistemik bir yaklaşımla dönüşüme uğramasına bağlı. Son olarak Bernard Sala’nın dediği gibi, “Tüm bunlar, yeni bir altyapı yönetimiyle tahayyül edilebilir. Karayollarının, enerji, geri dönüştürülebilirlik ve çevre üzerindeki etkileri açısından şu anda küresel olarak yönetilen binalarla aynı dönüşümü yaşamaması için hiçbir neden yok.”