Proje Özeti ve Kapsam
Amacımız, sürücülerin müdahale edemeyeceği ani ve kaçınılmaz kazalarda bile kaza riskini en aza indirmek, ayrıca araç hırsızlığı ve suç faaliyetlerinin önüne geçmektir. Projemiz, bütün sürücülerin can ve mal güvenliğini sağlamak ve güvenli bir yolculuk deneyimi sunmayı hedeflemektedir.
VDAKS sistemimiz, RTK/GNSS modülleri ile santimetre düzeyinde araç konumu belirler ve LoRa ile LTE-M modülleri kullanarak araçlar arası iletişim kurar (V2V). Bu sistem sayesinde araçlar birbirleriyle ve algoritmalar ile gerçek zamanlı veri paylaşır. Paylaşılan veriler doğrultusunda potansiyel kazalar önceden tespit edilerek frenleme veya yavaşlama gibi önlemler alınması hedeflenmektedir.
VDAKS sistemi, yeni nesil araçlarla birlikte eski araçlara da uygulanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Modüller ECU'ya bağlanarak hem güç sağlar hem de araçların mevcut sistemlerini kullanır. Sistem, ani frenlemeler, zincirleme kazalar, kontrolsüz kavşaklar ve kötü hava koşullarında dahi araç güvenliğini sağlamayı hedefler. Proje Kategorisi: Akıllı Teknolojiler ve Sistem Tasarımı / Ulaşım ve Mobilite Sistemleri.
Proje Amacı ve Toplumsal Faydası
Projemiz temel olarak trafik kazası sorununu çözmeyi hedeflemektedir. İnsan sağlığını trafikte, yollarda, araçlarda ve neredeyse "trafik" kelimesinin geçtiği her yerde korumayı hedeflemektedir. Ayrıca araç hırsızlığı ya da aracın kullanıldığı bütün suçların önüne geçmeyi hedeflemektedir.
Her modülün sürücü ve araç bilgilerini taşıyan bir kimliği bulunacağı için araç hırsızlığı ve suç faaliyetlerinin önlenmesine katkı sağlar. Uyduya bağlı olan her VDAKS modülü sayesinde aranan araçların konumu tam olarak belirlenebilir ve suçun önüne geçilmesi amaçlanmaktadır.
Problemin Tanımı ve Önemi
Son 10 yılda, özellikle büyük şehirlerde araç trafiği ve trafik kazaları önemli ölçüde artmıştır. Küçük şehirlerde bile bu artış hissedilmektedir. Bu artışlar sonucunda araç sensörleri ve sürücü refleksi dahil olmak üzere kaçınılması imkânsız kazalar meydana gelmeye başlamıştır. Örnek olarak kontrolsüz kavşak kazaları, bilinçsiz sürücü hataları ve ani frenlemeler verilebilir. Bu kazalar, insanların hem maddi hem de manevi zarar görmesine yol açmaktadır.
Çözüm Önerisi
Şu anda hâlihazırda sensörler ve makine öğrenimi kullanan kaza önleme sistemleri vardır. Ancak bu sistemler çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. VDAKS, RTK/GNSS ile cm doğruluğunda konum belirler, LoRa ve LTE-M ile araçlar arası iletişim sağlar. Araçlar ve algoritmalar veriyi gerçek zamanlı paylaşır, potansiyel kazalar önceden tespit edilir. Risk oluştuğunda sürücü uyarılır, gerekirse otomatik frenleme veya hızlanma yapılır.
Normal sistemlerde sadece aracın belli konumlarını koruyan sensörler vardır ya da makine öğrenimi kullanılmaktadır. Ancak bu sistemler sadece belirli kısımları görüp koruduğu için yetersiz kalmaktadır.
Bizim sistemimiz kameraya ve sensöre gerek kalmadan modüller aracılığıyla veriler ve algoritmalar ile karar alan bir sisteme sahiptir. Bunun için hata lüksü yoktur.
Özgünlük
Bizim projemize benzer bir proje sadece V2V veya GNSS tabanlı konum belirleme üzerine yapılmıştır. Yapılan projeler sadece belirli kavşaklarda araçlara uyarı gönderme üzerine yapılmış olup araçları kapsama alanına almamaktadır. Sadece verilerden yararlanarak kaza önleyen bir sistem bulunmamaktadır. Bu güne kadar bu kadar kapsamlı ve modüler bir kaza önleme sistemi yapılmamıştır ve şimdiye kadar hiçbir eski araca modül olarak entegre edilebilen bu kapsamlı bir kaza önleme sistemi bulunmamaktadır.
Uygulanabilirlik ve Sürdürülebilirlik
Bu projenin mantıksal olarak bir benzeri UTTS sistemi olarak şu anda kullanılmaktadır. Bizim sistemimiz kaputun altında ECU bloğunun yanına konulacaktır. Yine UTTS sistemine benzer olarak yetkili yerlerde takılabilen bir modül şeklinde üretilecektir. Sadece ECU bloğuna bir çoklayıcı kablo kullanarak bütün araçlara uygulanabilir hâle gelecektir.
Ayrıca kullandığımız modüller çok yönlü olduğu için geliştirilebilme kapasitesine sahiptir. Hem yazılımsal olarak yapay zekâ ve makine öğrenimi ile sistemin doğruluğu artırılabilir. Araç içi ekranlara entegrasyon, mobil uygulamalar ve daha geniş veri ağları gibi sistemlerle daha kapsamlı ve gelişmiş bir hâle getirilebilir.
VDAKS sistemi ile sürücü ve yolcu güvenliğinin artmasına, trafik düzeninin daha güvenli olmasına, suç oranının azaltılıp polislerin yükünün azaltılmasına ve hatta yapılacak birkaç entegrasyon ile tırcılarda kullanılan takograf sistemine entegrasyonunda, yolcu ve şehir otobüslerinde yolcu refahının sağlanmasında kullanılabilir.
Projenin Hazırlanış Süreci ve Çalışma Yöntemi
Mevcut kaza önleme sistemlerinin araştırmasını yaptık. Ani gelişen kazalarda önleme sistemleri nasıl çalışıyor, hangi sensörler kullanılıyor ve yeterli kalabiliyor mu gibi araştırmalar yaptık. Bu araştırmalar sonucunda şöyle bir sonuca vardık: Çoğu araçta sensörler aracın sadece belirli kısımlarında bulunuyor. Bizi koruyor sandığımız sensörler sadece arabanın park esnasında yardımcı olmaya ya da ışıklarda dur-kalk fonksiyonunda, şerit takip sistemlerinde kullanılıyor ve kaza konusunda çok yetersiz kalıyor.
Biz de aracın her tarafını sensörlerle kaplayamayacağımıza ya da etrafına lidar sensörleri koyamayacağımıza göre sensörleri barındırmayan kompakt bir cihaz yapmak istedik. Verilerden yararlanan ve her araca takılabilen bütünleşik bir sistem yapmak istedik. VDAKS sisteminde kullanılan GNSS modülünün milimetrik doğrulukta olması gerekiyordu. Yaptığımız araştırmada RTK entegrasyonlu GNSS modüllerinin milimetrik doğrulukta olduğu kanaatine vardık.
Kullanacağımız RTK sistemlerinin base istasyonlarını şu anda ülkemizde hizmet veren TUSAGA-AKTİF hizmetinden yararlanarak network üzerinden cm doğruluğunda bilgi sağlamasını planladık. Ancak hâlâ yaptığımız araştırmalarda sadece GNSS modülünden alınan verilerde hata olabileceği kanısına vardık. Hem GNSS hem de araçlardan gelen verileri algoritmalarda kullanıp karar veren bir sistem yapmak istedik. Kullanacağımız sistem hızlı ve güvenilir olmalıydı. Yaptığımız araştırmalarda LoRa ve LTE-M modüllerinin hem uzun menzilli hem de düşük güç tüketimine sahip olduğunu gördük. LoRa modülünü kısa mesafelerde veri aktarımında kullanırken, LTE-M modülünü geniş alanlarda güvenilir iletişim sağlamakta kullanabileceğimizi düşündük.
Öğrencilerimizden biri projede kullanacağımız malzemeleri araştırırken, diğer arkadaşlarımızdan ikisi yazılım alanında, diğer arkadaşımız ise tasarım ve üretim alanında görev almıştır.