Acil Durumlarda Telefonunuza Güvenin

Akıllı Tahliye Sistemi başlıklı Tübitak Projesi Doç. Dr. İsmail Rakıp Karaş'ın yürütücülüğünde başarıyla devam ediyor.

Yrd. Doç. Dr. Ümit Atila 3D-GeoInfo'13 konferansında "Design of an Intelligent Individual Evacuation Model for High Rise Building Fires Based on Neural Network within the Scope of 3D GIS" başlıklı sunumunu gerçekleştiriyor.

"Nasıl ki herhangi bir GSM vericisine yakın olduğumuzda telefonumuz otomatik olarak o anten üzerinden sisteme bağlanıyor ve hizmete başlıyor... Yakın gelecekte de, gökdelenlerin içine adım attığımız anda telefonlarımız tahliye sistemine kendiliğinden dahil olacak ve acil durumlarda otomatik olarak devreye girerek kullanıcıyı en güvenli yoldan çıkışa ulaştıracak." diyerek başlıyor Doç. Dr. İsmail Rakıp Karaş sözlerine.

Söz konusu proje TÜBİTAK tarafından destekleniyor. Yeni bilgiler üretilmesi, bilimsel yorumların yapılması veya teknolojik problemlerin çözümlenmesi için bilimsel esaslara uygun olan projeler ortaya konması amaçlanıyor TÜBİTAK 1001 Programı ile. Bu kapsamda desteklenen "AKILLI DİNAMİK TAHLİYE SİSTEMİ - Zeki Denetim Teknikleri ile Acil Durumlara Yönelik Kullanıcı Bazlı Akıllı Bina Tahliye Modelinin Geliştirilmesi ve RFID Tabanlı Üç Boyutlu Mobil Konum Belirleme ve Navigasyon Sisteminin Tasarlanması" başlıklı projenin detaylarını öğrenmeye ve İsmail Hocamızı dinlemeye devam ediyorum:

"Biliyorsunuz, günümüzün modern şehirlerinde çok katlı, karmaşık ve geniş alanlara yayılmış binaların sayısı her geçen gün artmakta. Onlarca kat, yüzlerce koridor, oda ve geçitlerden oluşan bu binalar, hem karmaşık yapıları, hem de barındırdıkları nüfus itibarı ile adeta birer küçük şehir gibiler. Dolayısı ile çözülmeyi bekleyen bir çok yeni problem karşımıza çıkmakta. Acil durumlarda hızlı ve sorunsuz tahliye bu problemlerden en başta geleni. Özellikle de yangın anında panik, izdiham, yığılma, birbirini çiğneme, çıkışlara ulaşamama gibi durumların oluşması çok sık karşılaşılan bir durum.

Gerçekleştirdiğimiz proje ile, duman ve yangın gibi çevresel etkenler ile yaş ve engellilik gibi insan kaynaklı etkenleri dinamik olarak göz önüne alan, 3B Coğrafi Bilgi Sistemleri kapsamında etkileşimli ve gerçek zamanlı bir şekilde kişiye özel tahliye güzergahını üreten bir Akıllı Tahliye Sistemini geliştirmeyi amaçlıyoruz.

Proje ekibi toplantıda. 3B Ağ Modeli üzerinde çalışırken…

Modelin tasarlanmasında İleri Beslemeli Yapay Sinir Ağlarını kullandık. Ayrıca afetzedeleri cep telefonlarını kullanarak sesli ve üç boyutlu görüntülü yönlendirmek amacıyla, RFID tabanlı bir mobil Konum Belirleme ve Navigasyon Sisteminin tasarımını da gerçekleştirdik. RFID teknolojisi, barkod benzeri çalışan fakat barkoda göre okuma alanı çok daha geniş olan bir etiketleme ve kimliklendirme sistemidir. Projenin uygulanması ve test edilmesi için Teknoloji ve Mühendislik fakülte binalarımızı içine alan bütünleşik bina kompleksini kullanıyoruz. Tavanlardaki RFID etiketleri personelimizin dikkatini çekiyor olmalı. Konum Belirleme ve Navigasyon Sistemi köprü ve geçitlerle birbirine bağlı ve oldukça karmaşık olan bu çalışma alanının belirli kısımlarında denenmeye devam etmektedir.

Navigasyon sisteminin ardından, 3B Coğrafi Bilgi Sistemleri kapsamında geliştirdiğimiz Akıllı Tahliye Modelini çeşitli senaryolar altında söz konusu çalışma alanına uygulayacak ve test edeceğiz. Bina kompleksinin kritik noktalarında sensörler olduğu varsılayılarak yapılacak testlerde, konum belirleme sistemi yoluyla elde edilecek nüfus yoğunluğu bilgisi, mobil cihaz/cep telefonlarınca sisteme gönderilen kişisel bilgiler (yaş cinsiyet vb.) ve sanal sensör/dedektörlerden gelen veriler (duman, yangın vb.) birer parametre olarak Akıllı Tahliye Modelinin girdisi olacak. Bu parametrelere göre üretilen tahliye güzergahlarına bağlı olarak kişiler reel olarak yönlendirilecek, senaryo kapsamında tahliyeleri sağlanacak.

Projemiz otuz aylık bir proje ve ilk onsekiz ayını bitirmiş bulunmaktayız. Bu kapsamda şimdiye kadar şu aşamaları başarı ile tamamladık:

Öncelikle kapsamlı bir literatür taraması yaptık ve sistem mimarisini oluşturan yazılım ve donanım bileşenlerini, geliştirilecek model ve yazılımların uygulama platformlarını ve 3B konumsal veritabanı mimarisi ayrıntılarıyla tanımladık. Daha sonra çalışma alanındaki bina kompleksine ait 3B Geometrik Bina Modelini ve bağlantılılık-komşuluk esasına göre tasarladığımız 3B Topolojik Yol Ağ Modelini ürettik. Söz konusu modelleri üretirken doktora çalışmam esnasında geliştirmiş olduğum MUSCLE Model (MUlti directional SCanning for Line Extraction) isimli yöntemi kullandık. Bu yöntem sayesinde binaların kat planlarından, otomatik olarak 3B Yol Ağı Modeli ve 3B Bina Modellerinin üretimi mümkün olmaktadır. Oda, koridor gibi bina içi birimlerin öznitelik bilgilerinin de (oda no, kullanım amacı vb.) detaylı olarak elde edilmesinin ardından, tüm bunları birbirleriyle ilişkilendirilerek Konumsal Veri Tabanında bir araya getirdik.

Araştırma Görevlisi İdris Kahraman ve Proje Asistanı Emrullah Demiral, mobil RFID cihazını kullanarak bina içi duvarlara sabitlenmiş etiketler üzerinden gelen sinyalleri değerlendiriyor ve gerekli testleri gerçekleştiriyorlar.

İkinci aşamada ise, Zeki Denetim Tekniklerini (İleri Beslemeli Yapay Sinir Ağları) kullanarak Akıllı Tahliye Modeli ve 3B dinamik ağlara yönelik, gerçek zamanlı olarak çalışan Ağ Analizi Modülünü geliştirdik. Öte yandan RFID Tabanlı Konum Belirleme Sisteminin tasarladık ve bina içindeki RFID etiketlerinin yapıştırılacağı güzergah, yüzey ve noktaları belirledik. Az önce de belirttiğim gibi şu anda konum belirleme sisteminin kurulumunu ve ön testler üzerinde çalışıyoruz.

Diğer yandan, binadaki tüm yolları kapsayacak şekilde, geliş ve gidiş yönünde ayrı ayrı olmak üzere ve periyodik aralıklarla foto-kare serilerinin çekimini gerçekleştiriyoruz. Söz konusu seriler, resim düzeltmesi ve mobil cihazlara göre boyutlandırma işlemlerinin ardından 3B konumsal veritabanı ile entegre edilecek ve böylece bir foto-kare kütüphanesi oluşturulacaktır. Daha sonra görsel, metinsel ve sözel yönergeleri gerçek zamanlı ve semantik olarak üretebilecek ve foto-kare serileriyle birlikte sunabilecek olan Yönerge Modülü geliştirilecektir.

Projenin son aşamasında ise sunucu-istemci mimarisi ve kablosuz iletişim altyapısı kurulacak, sunucu ve istemci tarafındaki ilgili script ve yazılımlar geliştirilecektir. Sistem çevresel ve insan kaynaklı alternatif girdileri göz önüne alan dinamik ağlar üzerinde, farklı yöntem ve senaryolara göre test edilecek, ardından test sonuçlarına göre gerekli iyileştirmeler yapılacak ve sonuçlar ortaya konacaktır.

Mühendislik Fakültesi 3B Bina ve Bina İçi Yol Ağı Modeli

Proje ekibimiz temel olarak altı kişiden oluşmaktadır. Proje yürütücüsü olarak ben (Doç. Dr. İsmail Rakıp Karaş), araştırmacı olarak ise Yrd. Doç. Dr. Ümit Atila ve Yrd. Doç. Dr. Muhammed Kamil Turan projede yer almaktadırlar. Projemizin başlangıç aşamasında Yrd. Doç. Dr. İlhami Muharrem Orak'ın da kayda değer katkıları olmuştur. Dr. Ümit Atila ilk aşamada bursiyer olarak görev almış ve "Üç Boyutlu Coğrafi Bilgi Sistemleri Kapsamında Zeki Denetim Teknikleri ile Acil Durumlara Yönelik Kullanıcı Bazlı Akıllı Bina Tahliye Modelinin Tasarlanması" başlıklı doktora tezini proje kapsamında başarıyla tamamlamıştır. Mezuniyetinin ardından bölümümüzde göreve başlamış ve aynı zamanda projemizde de araştırmacı konumuna yükselmiştir. Bursiyerlerimizden Emrullah Demiral RFID tabanlı Konum Belirleme ve Navigasyon Sistemi üzerine çalışmaktadır. Bu konudaki Yüksek Lisans tezini tamamlamak üzeredir. Bir diğer bursiyerimiz Araştırma Görevlisi İdris Kahraman, proje çalışma sahasındaki binaların 3B Modellerinin elde edilmesinde katkıları olmuş ve Yüksek Lisans tezini bu alanda tamamlamıştır. Halihazırda doktora çalışmasına devam eden Okutman Yasin Ortakçı ise proje kapsamındaki mobil uygulamalar ile iletişim altyapısını temel alan çalışmalarını yoğun bir biçimde sürdürmektedir.

Proje kapsamında daha şimdiden pek çok yayın gerçekleştirdik ve farklı çıktılar ürettik. Bu çıktılar şu şekilde;

Doktora Tezi, Ümit Atila, "Üç Boyutlu Coğrafi Bilgi Sistemleri Kapsamında Zeki Denetim Teknikleri ile Acil Durumlara Yönelik Kullanıcı Bazlı Akıllı Bina Tahliye Modelinin Tasarlanması", 2013

Yüksek Lisans Tezi, İdris Kahraman, "3B Kent Modellerinin Hızlı, Yüksek Kaliteli, Düşük Veri Boyutlu Olarak Üretimi ve İnternet Tabanlı 3B Kampüs Bilgi Sistemi ile Entegrasyonu", 2013

Umit Atila, Ismail Rakip Karas and Alias Abdul Rahman, "A 3D-GIS Implementation for Realizing 3D Network Analysis and Routing Simulation for Evacuation Purpose", Pages: 249 - 260, Progress and New Trends in 3D Geoinformation Sciences, Series: Lecture Notes in Geoinformation and Cartography, Editors: Pouliot, J.; Daniel, S.; Hubert, F.; Zamyadi, A., (Published by Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2013, 400 p., Hardcover, ISBN 978-3-642-29792-2)

Umit Atila, Ismail Rakip Karas, Alias Abdul-Rahman, "Integration of CityGML and Oracle Spatial for implementing 3D network analysis solutions and routing simulation within 3D-GIS environment", Geo-Spatial Information Science, Vol 16(4), 221-237 pp., 2013.

İdris Kahraman, İsmail Rakıp Karaş, Alias Abdul-Rahman, Behnam Alizadehashrafi, "Kent Bilgi Sistemleri Çerçevesinde Binaların Fotorealistik Modellenmesi ve GoogleEarth ile Bütünleştirilmesi", Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi (APJES), 1(2), Sayfa: 28-33, 2013.

U. Atila, I. R. Karas, M. K. Turan, and A. A. Rahman, "Design of an Intelligent Individual Evacuation Model for High Rise Building Fires Based on Neural Network within the Scope of 3D GIS", 8th International 3D Geoinformation Conference (3DGeoInfo'13), 27-29 November 2013, Istanbul, Turkey. ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., II-2/W1, 13-24, doi:10.5194/isprsannals-II-2-W1-13-2013, 2013.

I. Kahraman, I. R. Karas, B. Alizadehasharfi, and A. Abdul-Rahman, "A 3D Campus Information System – Initial Studies", 8th International 3D Geoinformation Conference (3DGeoInfo'13), 27-29 November 2013, Istanbul, Turkey. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XL-2/W2, 35-39, doi:10.5194/isprsarchives-XL-2-W2-35-2013, 2013.

İdris Kahraman, İsmail Rakıp Karaş, Alias Abdul-Rahman, Behnam Alizadehashrafi, "Mekansal Yapıların Fotorealistik Modellenmesi ve GoogleEarth", 1st International Symposium on Innovative Technologies for Engineering and Science, 7 - 9 June 2013, Sakarya, Turkey.

Emrullah Demiral, İsmail Rakıp Karaş, Eftâl Şehirli, Muhammed Kamil Turan "Ağ Analizlerinde Bağımsız Kümeler ve Paull Unger Algoritması İnteraktif Yazılımı”, TMMOB - 4. Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 11 - 13 Kasım 2013, Ankara

İsmail Rakıp Karaş, Ümit Atila, Muhammed Kamil Turan, "Kişiye Özel Akıllı Tahliye Modeli", Akıllı ve Yeşil Binalar Kongresi, 23-24 Mayıs 2013, Gazi Üniversitesi, Ankara.

Emrullah Demiral, İsmail Rakıp Karaş, Muhammed Kamil Turan, "RFID Sistemleri ile Konum Belirleme Uygulamaları", 14. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 14-17 Mayıs 2013, Ankara.

Eftâl Sehirli, Emrullah Demiral, Ismail Rakip Karas, M. Kamil Turan, "The Software Application Demonstrating Working Principles of Paull-Unger Algorithm for Educational Usage on Graph Theory", 6th International Conference on Digital Image Processing (ICDIP 2014), 5-6 Nisan 2014, Atina, Yunanistan."

Başarıyla devam eden ve şimdiden önemli çıktılar üretilen söz konusu projeden dolayı hocamı tebrik ederek söyleşiyi tamamlıyorum ve kendilerine teşekkür ediyorum.


© Başarı Öyküleri Bandı Tasarım ve Programlama: İ. R. Karaş