Critical Level Analysis of Subsystems in Smart Rail Systems

Öz

The use of rail systems in transportation has an important and social place on people and society. Availability in a widely used region is available in all systems around the world, with usability on a widespread human. All areas that find it oriented towards digitalization, rail training systems are also smart training applications exercises. Stations, system management systems, onboard equipment, and central systems are systems that find application in rail systems. In this study, critical subsystems used in smart rail systems were analyzed and calculated using the AHP method, and criticality was made. While the analyzes are being made, they will be from 5 different environments that will be reviewed in detail. According to the criticality analysis, risks are leveled and systemically important structures. According to the calculations, priority priorities emerge as signaling systems with 26.65% and systems with 23.47% difference. It is reflected from the front that smart rail systems can be exposed to cybersecurity vulnerabilities through digital means. These threats are preparations to improve cybersecurity systems in systems.

Anahtar Kelimeler

• Intelligent Rail Systems
• Digitalization
• Risk analysis
• Analytic Hierarchy Process (AHP).

Akıllı Raylı Sistemlerde Kullanılan Alt Sistemlerin Kritik Seviye Analizi

Öz

Ulaşımda raylı sistemlerin kullanımı, insanlar ve toplum üzerinde önemli ekonomik ve sosyal bir yere sahiptir. İnsan hayatı üzerinde etkisi olan diğer tüm sistemler gibi, raylı ulaşım sistemlerinin etkili bir biçimde kullanılabilmesi yeterli, güvenli adaptasyon ve emniyet ile sağlanmaktadır. Dijitalleşmeye imkân bulan tüm alanlar gibi, raylı ulaşım sistemleri de akıllı sistemlerin kullanıma imkân bulmakta ve gelişimini hızla sürdürmektedir. Raylı sistemlerde istasyonlar, demiryolu hatları, araç üstü ekipmanları ve merkezi yönetim sistemleri uygulama alanı bulan yapılar içerisindedir. Bu çalışmada akıllı raylı sistemlerde kullanılan kritik alt sistemler AHP yöntemi ile önceliklendirme seviyeleri hesaplanarak kritiklik analizleri yapılmıştır. Analizler yapılırken, 5 ayrı uzman görüşü alınmış derecelendirmeler uzmanların ortalama değerleri olacak şekilde ortaya konulmuştur. Yapılan kritiklik analizlerine göre riskler seviyelendirilmiş sistemsel olarak önemli yapılar ifade edilmiştir. Yapılan hesaplamalara göre, önem öncelikleri %26,65 ile sinyalizasyon sistemleri, %23,47 ile makas sistemleri olarak ortaya çıkmaktadır. Dijital gelişmeler ışığında akıllı raylı sistemlerin siber güvenlik açıklarına ve saldırılarına maruz kalabileceği ön görülmüştür. Bu tehditler sonucu sistemlerde siber güvenlik açısından gerekli çalışmaların yapılmasını zorunlu hale getirmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Akıllı Raylı Sistemler
• Dijitalleşme
• Risk Analizi
• Analitik Hiyerarşik Süreci (AHP)

Kaynakça

1. [1] C. Özarpa, M.A. Aydın, İ. Avcı, “International security standards for critical oil, gas, and electricity infrastructures in smart cities: A survey study,” Innovations in Smart Cities Applications Volume 4, Capter 89, Springer, 2021.
2. [2] Y. Sarıkavak, “Demiryolu endüstrisinde akıllı ulaştırma sistemleri ve Türkiye’deki uygulama örnekleri,” Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 1 (2) , 22-32, 2018.
3. [3] D. Bonde, et al.,“Smart raılway system for safe transportatıon,” OAIJSE, Volume 3 Special Issue1, 2018.
4. [4] A. Lamssaggad, N. Benamar, A.S. Hafıd, M. Msahlı, “A survey on the current security landscape of intelligent transportation systems,” IEEE Access, Volume 9, 2021.
5. [5] TCDD GENEL MÜDÜRLÜĞÜ, 2020 Yılı Performans Programı.
6. [6] Makina Mühendisleri Odası, Ulaşımda Demiryolu Gerçeği, Yayın No: MMO/703, 2019.
7. [7] Railway Delivery Group National Rail, "Changing track proposals for a more customer focussed, joined-up and accountable railway," 2019.
8. [8] [. TURASAŞ, "https://www.turasas.gov.tr/turasas-eskisehir-bolge-mudurlugu-ile-lokomotifler-dijitallesiyor",2021.

9. [9] M. E. Kenanoğlu, M. Aydın, “Akıllı ulaşım sistemlerinin dışsallık bağlamında değerlendirilmesi: seçilmiş ülke uygulamaları,” ÇOMÜ Uluslararası Sosyal Bilimler Dergisi 3 (2), 363-387 , 2018.
10. [10] S. Özdemir, E. Özcan, “AHP, COPRAS ve tamsayılı programlama entegrasyonu ile demiryolu araçlarında bakım planlaması,”Demiryolu Mühendisliği, no. 12, pp. 1-12, July. 2020. doi: 10.47072/demiryolu.678580.
11. [11] N. Mohajerı, G.R. Amın, “Railway station site selection using analytical hierarchy process and data envelopment analysis,” Computers & Industrial Engineering, 1(59), 107‐114, 2010.
12. [12] H. Bıyıkçı, “Büyük şehirlerde doğal gaz dağıtımı akıllı şebeke olgunluk seviyesi analizi: İstanbul için durum çalışması,” Şehir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Aralık 2016.
13. [13] İ. Avcı, “Akıllı doğal gaz şebekelerinde siber güvenlik açıklarının araştırılması ve olgunluk modeli geliştirilmesi,” İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Doktora Tezi, Ocak 2021.
14. [14] C. Kaya, “Demiryolu hatlarının emniyetinin sağlanması ile ilgili risk analizleri,” Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Mayıs 2019.
15. [15] H. Şengün, A. Koçhan, S.G. Meydan Yıldız, “Akıllı kentler ve dijital (Siber) güvenlik,” 13. Uluslararası Kamu Yönetimi Sempozyumu, 2019.
16. [16] M.Z. Gündüz, R. Daş , “Akıllı şebekelerde iletişim altyapısı ve siber güvenlik,” Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(2): 970-984, 2020.
17. [17] V. Göçoğlu , “Cyber security of critical infrastructures in smart cities,” Uluslararası Yönetim Akademisi Dergisi, 2019.
18. [18] A. Thaduri, M. Aljumaili, R. Kour, R. Karim , “Cybersecurity for e-Maintenance in railway infrastructure: risks and consequences,” Int J Syst Assur Eng Manag, 10(2):149–159, 2019.
19. [19] N. Tekteş, M. Tekteş, “Future goals of int elligent transportation systems in the world examination of Japan sample,” Paradoks Ekonomi, Sosyoloji ve Politika Dergisi, 2019.
20. [20] D.A. Hahn, A. Munir, V. Behzadan, “Security and privacy issues in intelligent transportation systems: classification and challenges,” IEEE Intell. Transp. Syst. Mag, 2019.
21. [21] K.B. Kelarestaghi, M. Foruhandeh, K. Heaslip , “Intelligent transportation system security: Impact-oriented risk assessment of in-vehicle networks,” IEEE Intelligent Transportatıon Systems Magazine, 2019.
22. [22] M. Y. Çodur, S. Topdağı, “Akıllı ulaşım sistemlerinin kent içi toplu taşımaya etkisi: Erzurum ili örneği,” Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(3), 576-586, 2018.
23. [23] H. Ulvi, F. Akdemir , “Kent içi raylı sistem yatırım ölçütlerinin üzerine bir araştırma: Erzincan kent içi raylı sistem örneği,” Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Dergisi, Cilt: 4 Sayı: 2 Sayfa: 333-354, 2019.
24. [24] H. Abdo, M. Kaouk, J.-M. Flaus, F. Masse, “A safety/security risk analysis approach of Industrial Control Systems: A cyber bowtie – combining new version of attack tree with bowtie analysis,” Computers & Security, Volume 72, Pages 175-195, 2018.
25. [25] S. Karayanık, "Marmaray sinyalizasyon sistemleri,” Demiryolu Mühendisliği, sayı. 4, ss. 71-77, Ara. 2016.
26. [26] M.C. Savaş, T. Kara, “Demiryolu trafiği yönetimi için merkezi olmayan kontrol kistemi,” 2. Uluslararası Raylı Sistemler Mühendisliği Sempozyumu (ISERSE’13), 9-11 Ekim 2013.
27. [27] B. Sarımehmet, M. Hamurcu, and T. Eren,, “Çok kriterli karar verme: Kırıkkale YHT istasyonu - şehir bağlantısının sağlanması,” Demiryolu Mühendisliği, no. 11, pp. 26-40, Jan. 2020..
28. [28] Saaty, T. L. , “Scaling method for priorities in hierarchical structures.” J. Math. Psychol., 15(3), 234–281, 1977.
29. [29] H. Ö. Özsoy, “Evaluatıon of personal mobılıty vehıcle concept desıgns by usıng analytıcal hıerarchy and analytıcal network processes,” İstanbul Ticaret Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, Yıl:18 Sayı:35 /1 s.125-150, 2019.
30. [30] Ö.F. Görçün, “Selectıon of fuel supplıer for transport fırms by usıng the ahp,” Yönetim ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, Cilt: 18, Mart 2020.