İnsansız Teslimat Robotlarının İstanbul’da Pilot

Bölge Uygulamalarının Değerlendirilmesi

18. Türkiye İnşaat Mühendisliği Teknik Kongre ve Sergisi – 2022

Yazarlar: Doç. Dr. Ilgın Gökaşar, Mehmet Akıncılar

ÖZET

Bu çalışma, moto kurye kazalarının önüne geçilmesi ve moto kurye faaliyetlerinin masa başı bir konuma getirilmesi amacıyla geliştirilen, “teleoperation” yöntemi ile internet üzerinden uzaktan kumanda edilen yarı-otonom kargo robotu ile yapılan pilot bölge saha uygulamasını irdelemektedir. Türkiye’de, İstanbul-Kadıköy Caddebostan bölgesinde gerçekleşen pilot bölge çalışması kapsamında insansız araçların şehre adaptasyonunun geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu da, teslimat robotlarının operasyonu sırasında yazılı kanallardan edinilen kullanıcı yorumlarıyla teslimat verileri ve saha personeli raporları görsel ve yazılı olarak işlenerek mevsimsel faktörler, yol ve kaldırım durumları, güvenlik ve vandalizm, kullanıcı etkileşimi, teslimat süreleri ve internet performansı gibi ölçütler etrafında yorumlanarak sağlanması planlanmıştır. Yardım masası görüşmeleri ve sosyal medya etkileşimleri neticesinde derlenen yorum ve kullanıcı geri dönüşlerinde, çalınma ve vandalizm nedeniyle Türkiye’nin bu tip araçlara uygun olmadığı en çok alınan dönüt olmuştur. Buna rağmen, pilot bölge çalışması esnasında araçlarda çalınma veya herhangi bir zarar verme durumuyla karşılaşılmaması ve teslimat sürelerinin ortalama paket servis teslimat süresi olan yarım saati yakalaması sebebiyle, teslimat robotlarının moto kurye yöntemine güvenli bir alternatif olarak kullanılabileceği görülmüştür. Ancak robotlar kata teslimat yapamadığı ve kullanıcılar teslim almak üzere aşağıya inme eğiliminde olmadıkları için kata çıkaracak refakatçi personel kullanılmış ve insan-robot işbirliğinde hybrid bir model kurgulanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Teslimat robotları, otonom araçlar, insansız araçlar, teleoperasyon, motokurye kazaları, paylaşımlı araçlar.

ABSTRACT

Evaluation of Unmanned Delivery Robot Pilot Area Applications in Istanbul

This study examines the pilot field application of a semi-autonomous cargo robot remotely controlled over the internet with the “teleoperation” method, which was developed to prevent motorcycle courier accidents and bring motorcycle courier activities to a desk position. The goal of the pilot study in the İstanbul-Kadıköy Caddebostan region in Turkey was to improve the adaptation of unmanned vehicles to the city. This shall be accomplished by visually and in writing interpreting user comments obtained from written channels during delivery robot operation, as well as delivery data and field personnel reports, and interpreting them around criteria such as seasonal factors, road and pavement conditions, security and vandalism, user interaction, delivery times, and internet performance. Most of the comments and user feedback compiled from helpdesk meetings and social media interactions focused on how such tools would not be appropriate in Turkey due to theft and vandalism. Despite this, it has been seen that delivery robots can be used as a safe alternative to the moto couriers, since there was no theft or any damage to the vehicles during the pilot area application and the delivery times caught half an hour, which is the average package delivery delivery time. However, since the robots cannot deliver to upper floor and users do not tend to go down to receive them, companion personnel were used to take them to the floor and a hybrid model was built in human-robot cooperation.

Keywords: Delivery robots, autonomous vehicles, unmanned vehicles, teleoperation, motorcycle accidents, shared vehicles.

1.   GİRİŞ

1.1. Covid-19 Salgınıyla Beraber Teslimat Servislerinde Talep Artışı

2021 yılında ülkemizde e-ticaret hacmi bir önceki yılın aynı dönemine göre %69 artışla 381,5 milyar ₺ seviyelerine yükselmiştir. Sipariş miktarı %46 artışla 2 milyar 297 milyon adetten 3 milyar 347 milyon adede çıkarken, ülkemizde 2021 yılında e-ticaret faaliyetinde bulunan 484.347 işletme bulunmaktadır. Bu işletmelerde siparişlerin %97’sinin temassız ödeme yöntemleriyle gerçekleştirildiği gözlemlenmiştir [1]. Online alışverişlerin teslimatında ortalama süre 2017 yılında 5 gün iken, 2021 Covid-19 salgınından sonra 2021 yılı itibariyle bu süre ortalama 2 güne kadar azalmıştır [2]. Koronavirüs salgını sonrası artan e-ticaret hacmine bağlı olarak teslimat sürelerinin düşmesiyle Türkiye’de kayıtlı moto kurye sayısı 200 bini aşmıştır [3]. Bu moto kuryelerin %45’i salgın döneminde işe başlamıştır [4].

1.2.   Moto Kurye Teslimat Yöntemindeki Tehlikeler

Uluslararası Çalışma Örgütü’nün (ILO) yaptığı araştırmaya göre, ülkemizdeki moto kuryelerin %21,5’i sosyal güvencesi olmadan çalışmaktadır. Bu oran, Suriye kökenli göçmen moto kuryelerde %68,4’tür. Moto kuryelerin %21,3’ü ise motosiklet ehliyeti olmadan çalışmaktadır. Moto kuryelerin işe başlarken %26,1’inden herhangi bir belge talep edilmemiştir. Türk kuryelerin %31,3’ü, Suriyeli kuryelerin %65,8’i koruyucu ekipmanların hiçbirine sahip değildir. Araştırmaya katılan moto kuryelerin %59,3’ü iş kazası geçirmiş̧ olup, iş kazası geçiren moto kuryelerin %65,1’i iş yerinde iş sağlığı ve güvenliği eğitimi almamıştır. İstatistiklere bakıldığında, Türkiye’de kuryelik sektörü̈ çalışanları arasında 2011 yılında kayıtlara geçen iş kazası oranı binde 0,84 iken, 2020 yılında bu sayı binde 21,5’e yükselmiştir [4]. 2021 yılı verileri ve meslek örgütlerinin açıklamaları ışığında, salgın döneminde hayatını kaybeden moto kurye sayısının 300 olduğu belirtilmektedir [5].

Bu kapsamda, moto kurye faaliyetlerindeki riskleri düşürmek  için  uygulanabilecek  sürüş  eğitimi,  ekipman  kullanımı,  sigortalı  çalışma, çalışma süresinin azaltılıp teslimat sürelerinin artırılması [6] gibi çözümlerin yanı sıra moto kuryeliğin masa başı bir konuma getirilmesi amacıyla geliştirilen “teleoperasyon/uzaktan görüntülü kontrol” yöntemi mevcut sorunu çözmeye yönelik adımlardan biri olarak öne çıkmaktadır.

1.3.   Teleoperasyon Yöntemi ile Robotik Teslimat Teknolojileri

Teleoperasyon yöntemi, operasyon personellerini bilinmeyen ortamlardaki görevlere hazırlayıp çalışma koşullarının bireyler için tehlikeli ve elverişsiz olduğu ortamlarda robotik teknolojiler ile birlikte personelin güvenli bir şekilde çalışmasına olanak vermek amacıyla tasarlanmıştır [7]. Lojistik merkezlerinde forkliftlere [8]; askeri alanda iş makinalarına [9], drone ve kara araçlarına, uzay görevlerinde roverlara, su altı keşif araçlarına, insansız taksi projelerine [10] ve gaz kaçağının olduğu veya radyoaktif sızıntının olduğu alanlarda robotik köpeklere [11] entegre edilen teleoperasyon sistemleri, kablosuz iletişim altyapısını kullanırken canlı yayında düşük gecikme oranlarıyla görüntü alarak araçların kontrolünü ve operasyon faaliyetlerinin icrasını gerçekleştirmektedir.

1.4.   Bir Teslimat Çözümü Alternatifi Olarak Teslimat Robotları

Çalışmaya konu olan teslimat robotları, faaliyet gösterdikleri bölgeye göre tam otonom, yarı- otonom veya teleoperasyon (uzaktan insansız kumanda) yöntemlerinden birini ya da birkaçını kullanabilmektedir. Bu yöntemlerden teleoperasyon; özellikle akıllı şehre dönüşmemiş, şehir planlaması düzensiz olan bölgelerin komplike kavşak geçişlerinde ve araç etkileşimlerinde güvenli ve hızlı operasyona olanak vermektedir. Bu çalışmada, uluslararası literatürde kaldırım robotları (SADRs) ve yol robotları (RADRs) olmak üzere 2 farklı şekilde tasarlanan teslimat robotlarının teleoperasyon desteğiyle hybrid bir modelde yol alabileceği önerilmiştir. Örnekle açıklamak gerekirse; geniş kaldırımlarda öğrenilmiş navigasyonla giden robotların yol kesişimlerinde ve trafiğe açık istikametlerde teleoperasyon yöntemi ile yoldan gitmesi mümkündür. Teslimat robotlarının tam otonom olarak faaliyet göstermesi akıllı şehirlere ve bağlantılı araç teknolojilerine ihtiyaç duysa da günümüzde kampüs, fabrika ve site içi güzergahlar ile üretim hatlarında bu robotların otonom olarak kullanımı daha yaygındır.

1.5.   Lojistik Sektöründe Yeni Nesil İstidam Olanağı: Robot Operatörlüğü

TÜİK verilerine göre Türkiye’de 10 milyonun üzerinde lisans mezunu bulunurken, 25 yaş üzeri vatandaşların %20’sinin lisans mezunu olduğu açıklanmıştır [12]. Bu verilere dayanarak, kayıtlı ve pandemi dönemiyle birlikte moto kuryelik mesleğini icra etmeye başlayan yaklaşık 90 bin kurye arasından lisans mezunu sayısının en az 18 bin olduğu tahmin edilmektedir. Bu kapsamda, çalışmamız eğitim seviyesi yüksek olup moto kuryelik mesleğini icra eden kişilerin teleoperasyon yöntemi ile masa başından robotları kumanda ederek teslimat görevlerini icra etmelerini hedeflemektedir. Bu çerçevede, Linkedin, Facebook, Instagram, Getiriş gibi platformlardan açılan robot operatörlüğü iş ilanlarına 500’ü aşkın başvuru gerçekleştirilmiştir. Başvurular incelenerek İstanbul’da ikamet eden adaylar arasından pilot bölge uygulaması sırasında toplam 20 kişiye robot pilotluğu eğitimi ve sertifikası verilmiştir.

2.   ÇALIŞMANIN AMACI VE KAPSAMI

Moto kuryelerin karşılaştığı trafik kazası riskini minimuma indirme, teslimat sektöründen kaynaklı karbon salınımını azaltma ve pandemi ile birlikte bulaş riskini azaltıp temassız ürün teslimatını sağlama amacıyla Ocak 2021 yılında Boğaziçi Üniversitesi Mobilite Laboratuvarı ve Bizero Mobilite şirketi işbirliğinde geliştirilmeye başlanıp Nisan 2021 itibariyle servis verebilir prototipi hazır olan insansız teslimat robotu PİKA (Paylaşımlı İnsansız Kargo Aracı), Türkiye’nin önde gelen restoran zincirlerinden Pizza Restoranları A.Ş. işbirliğinde Mayıs 2021’de pilot bölge uygulamasına Caddebostan, Kadıköy, İstanbul’da başlamıştır. Mayıs 2021- Temmuz 2022 tarihleri arasında, pandemi süresince ve sonrasında operasyonuna Caddebostan bölgesinin yanında Sabancı Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi, ve Hygo-Nanosilver firması ile dezenfeksiyon ürünleri dağıtımında Teknopark İstanbul gibi yerlerde de devam eden teslimat robotu PİKA’nın pilot bölge uygulama raporları saha personeli gözetiminde günlük bazda hazırlanmıştır. Bu raporlar temel alınarak, Türkiye’de ilk kez kullanıma giren insansız teslimat robotlarının çevrimiçi ürün siparişlerindeki pratik uygulamaları ele alınmıştır. Yapılan ilk saha araştırması olması nedeniyle, bu çalışma insansız teslimat robotlarının İstanbul’da kurye görevini gerçekleştirme noktasındaki performansına dair sonuçlar ve öneriler getirecektir.

3.   PİLOT UYGULAMA

3.1.  Uygulama Alanları:

Caddebostan, Bağdat Caddesi Coffy butik kahve işletmesi: 2 km yarıçap içerisinde Getir Yemek uygulaması üzerinden verilen siparişler robotla teslim edilmiştir. Ayrıca, Sabancı Üniversitesi Coffy butik kahve işletmesinde 2 km yarıçap içerisinde Getir Yemek uygulaması üzerinden verilen siparişler robotla teslim edilmiştir. Boğaziçi Üniversitesi kampüs içi kargo ringinde 1 km yarı çap içerisinde ana kapı ile yurtlar arasında paket götürme görevlerinde kullanılmıştır. Teknopark İstanbul´da 1 km yarı çap içerisinde kampüs içi dezenfeksiyon kitleri dağıtımında kullanılmıştır.

3.2.  Robot Özellikleri:

Robotların markası BIZERO´dur. Bu robotların teknik özellikleri:

-İki tekerlekli, kendi kendine dengeleme yapabilen

–Yerli üretim

–90 lt kargo hacmi, aktif 10 kg, maks. 30 kg taşıma, 100 kg çekme kapasitesi

–Şarj süresi: 2 saat

–15° maksimum eğim çıkabilen

–4.5G internet altyapısı destekli uzaktan kamera ile kontrol edebilme, yakından bluetooth ile kontrol desteği

–Operasyon menzili: internet ile sınırsız, bluetooth ile 30 metre

–Toplam ağırlık: 20 kg

-Ölçüler: En: 55cm, Boy: 40cm, Yükseklik: 65 cm.

3.3.  Veriler:

Uygulama alanlarındaki işletimler sonucunda aşağıdaki veriler elde edilmiştir:

-Toplam sürüş sayısı: 920 (Haziran 2021-Ocak 2022 + Nisan 2022-Temmuz 2022)

–Ortalama sürüş mesafesi: 1 km

–Maks. sürüş mesafesi: 1,9 km

-Ortalama teslimat süresi: 30 dk

-Çalışma koşulları: 5° C üzerindeki yağmurlu, aşırı rüzgarlı, karlı soğuk hava koşulları hariç ortamlarda

–Kullanılan internet altyapısı: Turkcell Superonline Superbox ve Vodafone mobil internet

-Sipariş alma yarıçapı: 2 km.

4.   KARŞILAŞILAN SORUNLAR VE UYGULANAN ÇÖZÜMLER:

4.1.   Bağlantı Kopması-Gecikme:

Kapalı havalarda ve yoğun günlerde telekomünikasyon operatöründen kaynaklı gecikme oranları kritik seviyenin üzerinde seyrederek operasyonu aksatmıştır.

Çözüm: Robot sürüş bilgisayarına mobil veri ilave edilmiştir. Wifi’de kopukluk ya da gecikme olduğunda operasyona mobil veri kullanılarak devam edilmiştir.

4.2.   Kata çıkamama:

Her ne kadar motosikletle aynı hızda teslimat yapılabilse de teslimat süresi kısalmadığı için müşterilerin aşağıya inmek istemediği gözlenmiştir. Buna ek olarak, siparişlerin %10’undan daha azı giriş kat ve iş yerlerine olduğundan bu alanda robotların tek başına çözüm olamayacağı görülmüştür.

Çözüm: Robota eşlik eden yaya refakatçiler, tıpkı yürüyen kurye gibi robotu kontrol ederken adrese vardığında da kata teslimat yapmaktadır. Bu sayede yaya refakatçiler 2 km’nin altındaki teslimatlarda hayati riski ortadan kaldırılarken ehliyet gereksinimi olmadığı için işletmelere maliyet avantajı sağlamaktadırlar. Ayrıca, robotla yapılan teslimatlar ilgi uyandırdığı için, robot teslimatı markalar için de reklam boyutu yüksek bir PR çalışmasıdır. Kurye tarafında ise, sırt çantası taşıma zorunluluğu ortadan kalktığından dolayı eklem rahatsızlıklarının önün geçildiği gibi teslimat görevinin robot ile birlikte motive edici bir hale geldiği gözlemlenmiştir.

4.3.   Yol Koşullarındaki Problemler:

Teslimat robotları kaldırım ve yol robotları olmak üzere ikiye ayrılır. Türkiye’nin coğrafi ve trafik şartları göz önünde bulundurularak tasarlanan PİKA robotu hybrid bir modelde hem kaldırımdan hem yoldan gidebilmektedir. Pilot bölge çalışması olarak yolları en nizami olan Caddebostan, Erenköy bölgesi ve Bağdat Caddesi seçilse de yapılan uygulamada yol sorunları şu şekilde gruplandırılabilir:

Kaldırımların içinden ağaç geçmesi: Dar kaldırımlarda robotların yanı sıra insanların dahi geçişini zorlaştırmaktadır.

Kaldırıma araç park edilmesi: Kaldırımda ilerlemeyi tamamen imkansız hale getirmektedir.

Tek şeritli ve park alanı ayrılmamış dar caddelere/sokaklara araç parkı: Araçlarla birlikte yolun sağından gitmeyi olanaksız hale getirmektedir.

Kentsel dönüşüm faaliyetleri ve metro inşaatları: Büyük ve geniş hafriyat araçlarının geçişi için robotların durup kenarda beklemesi gerekmektedir.

Paylaşımlı skuterlerin kaldırımlarda düzensiz parkları: Dar kaldırımlarda geçişi imkansız hale getirmektedir.

Çözüm: Robotların ağırlıklı olarak yoldan gitmesi önerilmektedir. Bunun dışında Bağdat Caddesi gibi geniş kaldırımlar belirli sayılardaki robotlar için uygun olsa da adet arttıkça yaya trafiğinin olumsuz etkileneceği açıktır. Yoldan giden robotlar için en az 25 km/s hıza ulaşma imkanı sağlanıp araç sürücülerinin göz hizasında reflektif işaret taşımaları gerekli hale gelmelidir.

4.4.   Oto Pilot Hataları:

Büyük araç etkileşimleri: Pilot bölge çalışmasında otonom sürüş de denenmiş olup yol genişliğinin tutmadığı ara arterlerde özellikle büyük ve geniş araçlar geçerken (kentsel dönüşüm ve metro inşaatlarında dolayı oldukça yoğundu.) robotun hızı yeterli olmadığı için (5km/s) trafiği yavaşlatmamak ve sürüş güvenliğini engellememek için sağda bekleyip araçlara yol vermesi gerekmektedir. Ne yazık ki mevcut hiçbir otonom sürüş altyapısı buna uygun değildir.

Çözüm: Robot genişliğinin azaltılıp yüksekliğinin ve hızının arttırılması (5km/s ->25km/s) planlanmaktadır.

Trafik kurallarına uymayan sürücüler: Oto pilot teslimat güzergahlarında en verimli şekilde Bağdat Caddesi’nin geniş kaldırımlarında çalışsa da kaldırımın bittiği sokak bağlantılarında araç dönüşleri esnasında araç sürücülerinin trafik ışıklarına uymadan geçmeye çalışmaları algoritmamızda hataya sebep olmuştur.

Çözüm: Olası araç etkileşimli kazaya karışmamak için trafiğe açık tüm yollarda ve trafik ışığı ve yaya geçişi bölgelerinde pilot kumandasının zaruri bir şekilde kullanılmasına karar verilmiştir.

4.5.   Kullanıcı Dönüşleri, ve Etkileşim Oranları:

1,5 yıllık pilot bölge test çalışmasında standart teslimat süresinde teslim edildiğinde kahve ve ürünlerin sadece %1’lik kısmında sıcaklık kaybı ya da dökülme tespit edilmiştir. Bu sorunlu teslimatlarda %10 oranla kullanıcı tepkisiyle karşılaşılsa da alternatif teslimat yöntemleriyle kıyasla memnuniyet oranı 10 kat daha yüksektir. Adrese teslimat üzere geliştirilen robotlar amacını yerine getirmenin yanı sıra teslimat rotalarında günde yaklaşık 50 bin kişi ile etkileşime girmektedir. Bu kitleden önemli bir kısmı robotu gördükten sonra robot sahibi işletmeyi ziyaret etme eğilimdedir. Ek olarak robotun dönüş güzergahında robotu takip edip işletmeye kadar gelen kullanıcılara da rastlanmıştır. Bu kapsamda robotu kullanan işletmelerin gel al siparişlerinde belirgin bir artış gözlemlenmiştir.

5.   SONUÇ

Geliştirilen teslimat robotu PİKA’nın pilot bölge uygulama çalışmaları esnasında toplum ve çevreye olan adaptasyonu dikkat çekmektedir. Akıllı cihazların evriminde modern zamanın işçisi konumunda sayılabilecek bu robotlarla çalışmaya başlamadan önce kuryelerin tepkisi, çalınma, hayvanların saldırıları gibi endişeler görülse de robotların hiçbirinin zarar görmediği, siparişlerin %99’unun zamanında ve dezenformasyon olmadan kullanıcıya ulaştırıldığı gözlemlendiğinden pilot bölge uygulamasının başarılı olduğu rahatlıkla söylenebilir. Öte yandan, robotlar kata teslimat yapamadığı için kullanıcıların standart teslimat süresinde (30 dk) ürünlerini teslim almak için aşağıya inme eğiliminde olmadıkları açıktır. Refakatçiyle birlikte gerçekleşen siparişler ile bu sorun çözülmüş olup insan-robot işbirliğinde hybrid bir model kurgulanmıştır. Geliştirilen bu hybrid çalışma modeli ile bu çalışmanın amacına uygun şekilde kuryelerin hayati riski sıfıra yakın seviyeye indirilirken, 1 km’nin altındaki rotalarda elektrikle çalışan karbon salınımı yaklaşık 10 gr/km olan robotlar sayesinde kilometre başına yaklaşık 90 gram karbon salınımı yapan kurye motosikletlerine [12] kıyasla karbon salınımı yaklaşık dokuzda bir oranında azalmıştır. Temassız teslimat konusunda ise amaca uygun bir çözüm oluşturmaya yönelik çalışmalar devam etmektedir.

Kaynaklar

1. https://www.eticaret.gov.tr/dnnqthgzvawtdxraybsaacxtymawm/content/FileManager/Dosy alar/2021%20Y%C4%B1l%C4%B1%20E-Ticaret%20B%C3%BClteni.pdf
2. https://www.aa.com.tr/tr/sirkethaberleri/e-ticaret/e-ticarette-hizli-teslimatin-yukselisi- devam-ediyor/670354
3. https://www.ntv.com.tr/ekonomi/turk-istenmotokurye- aciklamasi,jeEnJ_rHv0CaBvLVT4M-uQ
4. https://www.ilo.org/ankara/news/WCMS_831524/lang–tr/index.html
5. https://www.milliyet.com.tr/gundem/acele-et-baskisi-olume-goturuyor-6685261
6. Gokasar, I., İ. Özer ve M. Akıncılar (2016). İstanbul´daki Motosiklet Kazalarında Beşeri Faktörlerin İncelenmesi. 7th International Symposium and Exhibition for Road Traffic Safety, Ankara, İstanbul
7. Abut, T., S. Soygüder (2019) Tek Serbestlik Dereceli Bir Teleoperasyon Sisteminde Kontrol Yöntemlerinin Performans Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Müh. Bil. Dergisi. 31 (2), 505-517.
8. https://www.forbes.com/sites/edgarsten/2021/07/07/kenco-to-fill-forklift-driver-jobs-with- phantom-driverless-tech/?sh=396081137347
9. https://www.ensonhaber.com/ic-haber/insansiz-is-makineleri-afrin-yolunda
10. https://www.wired.com/story/designated-driver-teleoperations-self-driving-cars/
11. https://mashable.com/video/boston-dynamics-spot-chernobyl
12. https://tnmt.com/infographics/carbon-emissions-by-transport-type/
13. https://www.dogrulukpayi.com/bulten/turkiye-de-lisans-mezunu-sayisi-10-milyonu-asti