Otonom Gemilerinin Seyir Emniyeti Açısından Risklerinin İncelenmesi

Abstract

Otonom veya akıllı gemiler; insan müdahalesi olmadan ya da minimum müdahale ile belirli görevleri yerine getirebilen ileri teknoloji ürünü deniz ulaştırma araçlarıdır. Bu tür gemilerin deniz ulaştırmasında yaygınlaşması, operasyonel verimlilik, hız ve maliyet avantajları sunmakla birlikte, deniz emniyeti açısından çeşitli riskleri de beraberinde getirmektedir. Bu nedenle, otonom gemilerin emniyetli bir şekilde işletilmesi için öncelikle kapsamlı bir risk analizi yapılmalı ve buna göre teknolojik altyapıları güçlendirilerek gerekli düzenlemeler yapılmalıdır. Bu kapsamda çalışmanın amacı, otonom gemilerinin deniz ulaştırmasında seyir emniyeti açısından ortaya çıkabilecek risklerinin belirlenmesi ve Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden bulanık Analitik Hiyerarşi Proses (BAHP) tekniği kullanılarak söz konusu bu risklerin analiz edilmesi ve değerlendirilmesidir. Yapılan literatür araştırması sonucunda elde edilen kriterler, anket formu kullanılarak denizcilik alanında uzman 15 katılımcı tarafından değerlendirilmiştir. Analiz bulgularına göre, “C2. Siber riskler” %31,03 oran ile en önemli risk unsuru olarak bulunmuştur. C2. Siber riskleri %25,75 ile “C1. Sistemsel ve donanımsal arızalar” %24,07 ile “C3. Gemi operasyonuna ilişkin veri hataları” %19,14 ile “C4. Diğer riskler” in takip ettiği ortaya çıkmıştır. Literatürde yapılan detaylı incelemeler sonucunda, BAHP tekniği kullanılarak, otonom gemilerin deniz emniyeti açısından risk yönetimi ile ilgili yapılmış olan herhangi bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu yönüyle bu çalışmanın literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

• Otonom Gemiler
• Deniz Ulaştırması
• Deniz Emniyeti
• Risk Analizi
• Bulanık AHP

An Investigation of The Risks Of Autonomous Ships In Terms Of Safety Of Navigation

Abstract

Autonomous or smart ships are advanced technology maritime transport vehicles that can perform certain tasks without human intervention or with minimal intervention. Although the widespread use of such vessels in maritime transport offers operational efficiency, speed and cost advantages, it also brings along various risks in terms of maritime safety. Therefore, for the safe operation of autonomous ships, a comprehensive risk analysis should be carried out and necessary arrangements should be made by strengthening their technological infrastructure accordingly. In this context, the aim of this study is to determine the risks that may arise in terms of safety of navigation in maritime transport of autonomous ships and to analyse and evaluate these risks by using the Fuzzy Analytical Hierarchy Process (BAHP) technique, one of the Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods. The criteria obtained as a result of the literature research were evaluated by 15 participants who are experts in the maritime field using a questionnaire form. According to the findings of the analysis, ‘C2. Cyber risks’ was found to be the most important risk factor with a rate of 31,03%. C2. Cyber risks are followed by ‘C1. System and hardware failures’ with 25.75%, ‘C3. Data errors related to ship operation’ with 24.07% and ‘C4. Other risks’ with 19.14%. As a result of a detailed review of the literature, no study on risk management of autonomous ships in terms of maritime safety using the BAHP technique has been found. In this respect, it is thought that this study will contribute to the literature.

Keywords

• Autonomous Ships
• Maritime Transport
• Maritime Safety
• Risk Analysis
• Fuzzy AHP

References

1. Acer, A. (2009). Bulanık AHP yöntemi ile lojistik yönetimine çözüm yaklaşımı ve bir uygulama. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, İstanbul.
2. Akpan, F., Bendiab, G., Shiaeles, S., Karamperidis, S., & Michaloliakos, M. (2022). Cybersecurity challenges in the maritime sector. Network2022, (2), 123-138. https://doi.org/10.3390/network2010009
3. Amro, A., & Gkioulos, V. (2022). Cyber risk management for autonomous passenger ships using threat-informed defense-in-depth. International Journal of Information Security, (22), 249-288.
4. Androjna, A., Brcko, T., Pavic, I., & Greidanus, H. (2020). Assessing cyber challenges of maritime navigation. Journal of marine science and engineering, 8(10). https://doi.org/10.3390/jmse8100776
5. Bolat, F., & Koşaner, Ö. (2021). İnsansız gemilerin güncel statüleri. Avrupa bilim ve teknoloji dergisi, (23), 341-358. https://doi.org/10.31590/ejosat.870875
6. Buede, D. M. (1986). Structuring value attributes. Journal of Interfaces, 16(2), 52-62.
7. Burmeister, H. C., Bruhn, W. C., Rødseth, Ø. J., & Porathe, T. (2014). Autonomous unmanned merchant vessel and its contribution towards the e-Navigation implementation: the MUNIN perspective. International journal of e-navigation and maritime economy, (1), 1-13.
8. Chang, B., Chang, W. C., & Wu, C. H. (2011). Fuzzy DEMATEL Method for Developing Supplier Selection Criteria. Expert Systems with Applications, 38(3), 1850–1858.

9. Choi, J. & Qi, J. (2023). Regulating Cyber Security of Maritime Autonomous Surface Ship: New Challenges and Improvements. Journal of East Asia & International Law, 16(2), 233-250.
10. Condliffe, J. (2017, Haziran). Shipping giants are looking to self-piloting boats to shift cargo. Erişim Adresi: https://www.technologyreview.com/2017/06/09/4577/shipping-giants-are-looking-to-self-piloting-boats-to-shift-cargo/ Erişim Tarihi: 13.10.2024.
11. Dağdeviren, M., & Eren, T. (2001). Tedarikçi firma seçiminde analitik hiyerarşi prosesi ve 0-1 hedef programlama yöntemlerinin kullanılması. Gazi üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi, 16(2), 41-52.
12. Dağdeviren, M., Akay, D., & Kurt, M. (2004). İş değerlendirme sürecinde analitik hiyerarşi prosesi ve uygulaması. Gazi üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi, 19(2), 131-138.
13. DPT (2007). 9. Kalkınma planı. Denizyolu ulaşımı özel ihtisas komisyon raporu. s.8
14. Dyryavyy, Y. (2015). Preparing for cyber battleships-electronic chart display and information system security. Erişim Adresi: https://www.nccgroup.com/uk/our-research/preparing-for-cyber-battleshipselectronic-chart-display-and-information-system-security/ Erişim Tarihi: 11.10.2024.
15. Ece, J. N. (2018). Uluslararası ticaretin geleceği insansız gemiler: GZFT analizi ve hukuki boyutları. Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi, 10(2), 279-302.
16. Ehlers, T., Portier, M., & Thoma, D. (2022). Automation of maritime shipping for more safety and environmental protection. Automatisierungstechnik, 70(5). https://doi.org/10.1515/auto-2022-0003
17. Esmer, S. (2019). Liman ve terminal yönetimi. Eskişehir: Anadolu Üniversitesi.
18. Fan, C., Wrobel, K., Montewka, J., Gil, M., Wan, C., & Zhang, D. (2020). A framework to identify factors influencing navigational risk for maritime autonomous surface ships. Ocean Engineering, (202), 1-15. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.107188
19. Feyzioğlu, İ., & Yorulmaz, M. (2023). Otonom gemilerin STCW sözleşmesindeki mevcut düzenlemelere etkisi. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 6(2), 394-424. https://doi.org/10.51513/jitsa.1297852
20. Hadi, G. (2019). Autonomous technologies in short sea shipping: trends, feasibility and implications. Transport Reviews, (39), 152-173.
21. Hwang, B., Pai, N., Lu, C., & Ken, Y. (2014). The design decision of online game development based on a MCDM model combining DEMATEL with ANP Method. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 63(2), 486-498.
22. IMO (2018). IMODOCS MSC 100/INF.10 - Regulatory Scoping Exercise for the Use of Maritime Autonomous Surface Ships (MASS). Erişim Adresi: https://docs.imo.org/Shared/Download.aspx?did=112690 Erişim Tarihi: 11.10.2024.
23. Jalonen, R., Tuominen, R., & Wahlström, M. (2017). Safety of unmanned Ships. Finland: Aalto University.
24. Jones, K., Tam, K., & Papadaki, M. (2016). Threats and impacts in maritime cyber security. Engineering & Technology Reference, 1-11. https://doi.org/10.1049/etr.2015.0123
25. Karakul, A. (2019). Bulanık AHP yöntemi ile yenilenebilir enerji kaynağı seçimi. Bingöl Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (19), 127-149.
26. Kardakova, M., Shipunov, I., Nyrkov, A., & Knysh, T. (2019). Cyber Security on Sea Transport. EMMFT-2018, (982), 481-490.
27. Kılcı, H. (2017). Taşımacılık faaliyetlerinin rekabet üstünlüğü oluşturmada işletmecilikte yeri ve önemi: Türkiye örneği ve Türkiye’de taşımacılığın gelişimi. Balkan Sosyal Bilimler Dergisi, 74-86.
28. KIMST (2018). Technology assessment: autonomous ships. Republic of Korea. https://www.researchgate.net/publication/328090361_Technology_Assessment_-_Autonomous_Ships Erişim Tarihi: 11.10.2024.
29. Komianos, A. (2018). The Autonomous Shipping Era. Operational, Regulatory, and Quality Challenges. Transnav, 12(2), 335-348.
30. Kretschmann, L., Burmeister, H. C., & Jahn, C. (2017). Analyzing the economic benefit of unmanned autonomous ships: an exploratory cost-comparison between an autonomous and a conventional bulk carrier. Research in Transportation Business & Management, (25), 76–86.
31. Kuo, M. S., Liang, G. S., & Huang, W. C. (2006). Extensions of the multicriteria analysis with pairwise comparison under a fuzzy environment. International Journal of Approximate Reasoning, (43), 268-285.
32. Laurinen, M. (2016). Remote and autonomous ships: The next steps. AAWA Position Paper, Rolls Royce Plc.
33. Li, M., Yousaf, A., Goh, M., Zhou, J., & Chattopadhyay, S. (2024). Guidelines for cyber risk management in autonomous shipping. In Andreoni, M. (Ed.), Applied Cryptography and Network Security Workshops, 143-161.
34. Li, Y. (2018). China begins work on largest unmanned cargo ship test field. Erişim Adresi: https://www.ecns.cn/2018/02-13/292694.shtml Erişim Tarihi: 12.10.2024.
35. Marex (2018). China to build autonomous ship test-bed. Erişim Adresi: https://www.maritime-executive.com/article/china-to-build-autonomous-ship-test-bed Erişim Tarihi: 12.10.2024.
36. Maritimecyprus (2018). UK issues code of practice for maritime autonomous surface ships. Erişim Adresi: https://maritimecyprus.com/2018/03/07/uk-issues-code-of-practice-for-maritime-autonomous-surface-ships/ Erişim Tarihi: 13.10.2024.
37. Özdemir, Ü. (2016). Bulanık DEMATEL ve Bulanık TOPSIS yöntemleri kullanılarak limanlarda yaşanan iş kazalarının incelenmesi. Journal of ETA Maritime Science, 4(3), 235-247.
38. Petersen, L. (2016). BIMCO/ICS Manpower report. Erişim Adresi: https://www.bimco.org/news/pressreleases/20160517_bimco_manpower_report Erişim Tarihi: 13.10.2024.
39. Porathe, T. (2014). Remote monitoring and control of unmanned vessels – the MUNIN shore control centre. Compit, 14.
40. Porathe, T. (2016). A navigating navigator onboard or a monitoring operator ashore? Towards safe, effective, and sustainable maritime transportation: findings from five recent EU projects. Transportation Research Procedia, (14), 233-242. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.060
41. Ramos, M. A., Utne, I. B., Vinnem, J. E., & Mosleh, A. (2018). Safety and reliability – safe societies in a changing world. London: CRC Press.
42. Rodseth, O. J., & Tjora, A. (2014). A system architecture for an unmanned ship. Compit 2014. Redworth UK.
43. Rodseth, O. J. & Nordahl, H. (2017). Definitions for Autonomous Merchant Ships. Norwegian Forum for Autonomous Ships (NFAS). https://doi.org/10.13140/RG.2.2.22209.17760
44. Rolls-Royce (2016). Safety and Security. Autonomous ships The next step. Erişim Adresi: https://www.rolls-royce.com/~/media/Files/R/Rolls-Royce/documents/%20customers/marine/ship-intel/rr-ship-intel-aawa-8pg.pdf Erişim Tarihi: 25.05.2025.
45. Saaty, T. L. (1990). How to make a decision: The analytic hierarchy process. European Journal of Operational Research, 48, 75-105.
46. Safety4sea (2017). Autonomous vessels from a legal perspective. Erişim Adresi: https://safety4sea.com/autonomous-vessels-from-a-legal-perspective/ Erişim Tarihi: 13.10.2024.
47. Shahraki, A., & Paghaleh, M. (2011). Ranking the voice of customer with Fuzzy DEMATEL and Fuzzy AHP. Indian Journal of Science and Technology, 4(12), 1763–1772.
48. Skredderberget, A. (2018). The first ever zero emission autonomous ship. Erişim Adresi: https://www.yara.com/knowledge-grows/game-changer-forthe-environment/ Erişim Tarihi: 12.10.2024.
49. Veal, R., & Ringbom, H. (2017). Unmanned ships and the international regulatory framework. JIML, 23(2), 100–118.
50. Vincent, J. (2018). The US Navy’s new autonomous warship is called the sea hunter. Erişim Adresi: https://www.theverge.com/2016/4/8/11391840/us-navy-autonomous-ship-sea-hunter-christened Erişim Tarihi: 13.10.2024.
51. Virginia, G. (2019). Navigating the cyber sea: dangerous atolls ahead. In Cowling, N. V. D. & Leenen, N. (Ed.), ICCWS, 2019, 87-93.
52. Wahlström, M., Hakulinen, J., Karvonen, H., & Lindborg, I. (2015). Human factors challenges in unmanned ship operations - insights from other domains. Procedia Manufacturing, (3), 1038-1045. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2015.07.167
53. Wang, X., Park, J. H., Liu, H., & Zhang, X. (2020). Cooperative output-feedback secure control of distributed linear cyber-physical systems resist intermittent DoS attacks. IEEE Transactions on Cybernetics, 51(10).
54. Wrobel, K., Krata, P., Montewka, J., & Tomasz, H. (2016). Towards the development of a risk model for unmanned vessels design and operations. International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 10(2), 267–274.
55. Yavuz, H. (2017). Liman sektöründe iş güvenliği analizi ve uygulamaları: risk analizinde prat tekniği, bulanık mantık ve ahp yaklaşımı. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, Denizli.
56. Yenginar, A. (2024). İnsansız gemilerin iş yeri örgütlenmesi üzerindeki etkileri: ticaret gemileri özelinde bir değerlendirme. In Yorulmaz, M. (Ed.), Denizcilikte Yeşil ve Dijital Dönüşüm, 223-237. İstanbul: Efeakademi Yayınları.
57. Yılmaz, F., & Önaçan, M. B. K. (2019). Otonom gemi teknolojisine dair gelişmeler ile Türk denizcilik ve gemi inşa sektörüne etkileri üzerine nitel bir araştırma. Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi, 11(1).
58. Yoo, Y., & Park, H. S. (2021). Qualitative risk assessment of cybersecurity and development of vulnerability enhancement plans in consideration of digitalized ship. Journal of Marine Science and Engineering, (9), 1-14. https://doi.org/10.3390/jmse9060565
59. Yorulmaz, M., & Avcı, S. (2024). Gemi makine dairesi için fine kinney ve ahp yöntemleri ile risk analizi ve yönetimi. Balkan Sosyal Bilimler Dergisi, 13(25), 17-28. https://doi.org/10.55589/bsbd.1422049
60. Yorulmaz, M., & Öztürk, M. A. (2024). Tersanelerde gemilerin havuzlama operasyonlarının risk analizi ve yönetimi. Siyaset, Ekonomi ve Yönetim Araştırmaları Dergisi, 12(1), 58-104.