Auckland Toplu Taşıma Projesi Geleceğe Dijital Yollar Döşüyor
Pandemi koşullarında dünya genelinde en büyük zorluk yaşayan sektörlerden biri, hiç kuşkusuz toplu taşıma oldu. Dünyanın pek çok kentinde toplu taşımaya getirilen sınırlamalar yolcu sayısında ciddi bir düşüşe ve yerel yönetimlerin gelir kaybına yol açtı. Ancak bu durgunluk dönemini, altyapıya yönelik onarım çalışmalarını hızlandırmak veya yeni raylı sistem yatırımları gerçekleştirmek için iyi bir fırsat olarak kullanan şehirler de var.
Raylı sistem altyapısı yenileyerek hizmet ağını geleceğe taşımak yönünde büyük adımlar atan şehirlerden biri, 1,5 milyon nüfusuyla Yeni Zelanda’nın en kalabalık kenti olan Auckland. Toplu taşıma, Auckland’da gün içinde trenle sık yolculuk yapan kent sakinleri arasında giderek daha popüler hale geliyor. Şehirde toplu taşımayla yapılan sefer sayısının Haziran 2019’da 100 milyona ulaşmış olması bunun en büyük göstergesi. Bu denli yoğunluk tramvayların altın dönemini yaşadığı 1950’lerin başında da görülmüştü. Bugün toplu taşıma seferlerinin yaklaşık %20’si raylı sistemler üzerinden yapılıyor. Bu arada, hemen belirtelim, Auckland nüfusunun 2033 yılına kadar 2 milyona (PDF, s. 9) ulaşması bekleniyor.
Artan yolcu talebini ve geleceğin toplu taşıma ihtiyaçlarını karşılamaya kararlı olan Auckland, şu sıralar Kentiçi Demiryolu Hattı (City Rail Link – CRL) adı verilen yeni projesiyle tarihindeki en iddialı ulaşım altyapı çalışmasını yürütüyor. Projeyle devreye alınacak yeni, ikiz tünelli ve 3,45 kilometre uzunluğundaki yeraltı demiryolu hattı, şehrin raylı sistem hizmet ağındaki mevcut hatlara bağlanarak, kapasiteyi iki katına çıkarıyor olacak. Daha fazla noktanın birbirine bağlanacağı projeyle sefer süreleri kısalacak, trafik yoğunluğu azalacak ve aşırı yük taşıyan otobüs sistemi üzerindeki baskı azalacak.
Geçmişi Bir Asra Dayanan Konsept
Auckland’da yeraltında işleyen bir raylı sistem yapılması fikrinin geçmişi 1920’lere dayansa da, proje üzerindeki resmi çalışmalar ancak 2012’de başladı. İnşaat faaliyetleri bugün iki yeni istasyonla devam ediyor: Albert Caddesindeki Aotea ve Karangahape Yolu’ndaki Karangahape. İstasyonların yenilenme planlarına bakılırsa, Mount Eden istasyonu, Batı Hattı’nın, hem Kentiçi Demiryolu Hattıyla (CRL) hem de Britomart istasyonuyla bağlantısını sağlayacak. Böylelikle, daha önce Batı Hattı’nda başka hatlara erişimi olmayan bir durak olarak hizmet veren Mount Eden istasyonu, iki yönde de aktarma yapılabilen ve bu sayede şehrin doğu, batı ve güney bölgeleri arasındaki sefer sürelerini kısaltan bir istasyona dönüştürülmüş olacak.
Link Alliance’ın dijital mühendislik yöneticisi Daniel Jurgens, “Yeni Zelanda’nın şimdiye kadar giriştiği en büyük, en karmaşık altyapı projesinden söz ediyoruz,” diyor. “Projede görevli çok sayıda insan sorunların çözülmesine odaklı çalıştıkları için, Yeni Zelanda’nın mimarlık, mühendislik ve inşaat sektöründe çığır açan bir değişim yaşanacak.”
Yerel ve uluslararası bazı şirketlerin bir araya gelmesiyle oluşturulan bir konsorsiyum olan ve büyük ölçekli altyapı projeleri konusunda köklü deneyime sahip olan Link Alliance, ana CRL tünellerinin ve istasyonun tasarımı ile inşasına liderlik ediyor. Konsorsiyumu oluşturan şirketler şunlar: Fransız inşaat firması Vinci Construction Grands Projets SA, Yeni Zelanda’da ofisleri bulunan bir Fransız jeoteknik altyapı firması Soletanche Bachy, entegre hizmetler şirketi Downer, altyapı firmaları WSP ve AECOM New Zealand, Yeni Zelanda çevre ve mühendislik danışmanlığı firması Tonkin + Taylor ve City Rail Link Limited (CRLL).
Link Alliance Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) Müdürü Brice Gaudin, “İlk kez bir konsorsiyumda çalışıyorum, ama bu denli büyük projelerde konsorsiyumun doğru bir sözleşme modeli olduğuna inanıyorum. Çünkü işbirliğimizi daha önce tanık olmadığım bir seviye çıkartıyor,” diyor. “Hepimiz aynı hedefe kilitlenerek aynı zorluklara birlikte göğüs geriyor ve bu süre zarfında çok şey öğreniyoruz.”
Ekip Çalışması ve Dijital İş Akışları
Yeraltı demiryolu projesinde, şehir merkezinin 42 metre altına kadar inen tüneller bulunuyor. Bu tünellerin güzergâhı, yerüstündeki yolların hatlarını ve virajlarını izliyor. Virajlı tünellerden güvenle geçmeleri için trenlere alan sağlamak zorlu bir çalışma gerektirdiğinden tasarım ekibi projedeki karmaşık geometri hesapları için, ilkin Autodesk Dynamo’da bilgisayarlı tasarım kod blokları (script) geliştirdi.
Link Alliance’ın dijital mühendislik lideri Dean Burke, “Trenlerin tünel güzergâhı üzerindeki viraj ve rampalarda nasıl hareket edeceklerini doğru bir şekilde belirleyebilmek karmaşık hesaplamalar gerektirir,” diyor. Bu karmaşıklık işlemlere neden ihtiyaç duyuluyor? Çünkü, hareket halindeki bir trenin tünel içinde emniyetli bir şekilde ilerleyeceği bir boşluk bulması gerekiyor. Hiçbir yapı elemanının vagonların emniyetli seyrini engelleyecek bir konumda bulunmaması lazım geliyor. Bu gereklilikler hesaplamaları zorlaştırıyor. Burke, üç boyutlu tasarımın bu konuda kendilerine nasıl bir avantaj sağladığını şu sözlerle özetliyor: “İki boyutlu çizimler kullanmış olsaydık, kinematik zarf olarak adlandırılan o boşluklar için daha fazla alan kullanma ihtiyacı duyacaktık. Lakin bilgisayarlı tasarımdan yararlanıp, doğru üç boyutlu modeller ve uzamsal koordinatlar kullanarak, tolerans değerlerini daha sıkı denetim altına alabiliyor ve tasarımı en uygun yapıya kavuşturabiliyoruz.”
Bilgisayarlı tasarıma başvurmanın bir başka faydası da trenlerin vagon sayısını artırma ihtiyacı belirdiğinde hissedildi. Zira, an geldi, trafiğin yoğun olduğu sabah ve akşam saatlerinde 36.000 kişi taşıma kapasitesine sahip olan, orijinal altı vagonlu trenler yerine, 54.000 yolcu taşıyabilen daha uzun, dokuz vagonlu trenlerin de projeye dahil edilmesi istendi. Burke ve ekibi, işte o noktada sıfırdan başlamak ya da projede el yordamıyla birtakım değişiklikler yapmak zorunda kalmadı. Hemen eldeki bilgisayarlı tasarım kod blokları çalıştırıldı ve üç boyutlu modellerin -yeni tasarım kriterlerini minimum çalışmayla içerecek şekilde- parametrik olarak güncellenmesi sağlandı.
Link Alliance’da tünellerden sorumlu dijital mühendislik müdürü olarak görev yapan Cesare Caoduro’nun dediği gibi, CRL projesi, ekibin bilgisayarlı ve üretken tasarımdan mümkün en etkili şekilde yararlanabileceği yeni yollar keşfetmesine olanak tanıyor. Bu sayede, tasarımdaki değişiklikleri içeren güncellenmiş modeller daha kısa sürede üretiliyor.
“Hem müteahhit firmaların hem de tasarımın gereklerini karşılaması beklenen tünel açma makinesinin hatasız bir tasarım modelini yapmak üzere üretken tasarım kullanmak buna bir örnek,” diyor Caoduro. “Model, demiryolu güzergâhının geometrisine bağlı olarak, tüneldeki dilimli kaplama elemanlarının en uygun şekli almalarını mümkün kılacak. Böylece, bu kaplama elemanlarının projenin herhangi bir aşamasında tasarımla hedeflenenden sapma göstermeleri riski en aza indirilecek. Zeminin kısıtlarına bağlı olarak, yapı elemanlarının uzamsal yerleşimini optimize edecek şekilde, kaya kazısını maksimum seviyeye getiren ve bir biçim bulma algoritması geliştiren tasarım ve inşaat hedefleri de pilot uygulama olarak yürütülüyor.
Bu arada, BIM 360 Design adlı ürünün CRL projesinin sürdürülebilirlik hedefine ulaşmasına katkıda bulunduğunun da altını çizmek lazım. Bu önemli, çünkü sürdürülebilirlik Auckland yeraltı demiryolu inşasında son derece temel bir hedef. Jurgens, bu konuyla ilgili olarak şunları söylüyor: “Üç boyutlu tasarım modellerine elimizdeki bütün malzeme bilgilerini de aktarıyoruz ki, bu şekilde malzeme girdilerinin projeye maliyet, miktar ve sürdürülebilirlik açısından nasıl yansıdığını görebilelim.”
Görselleştirmeden Sanal Gerçekliğe Veri Bağlantıları
Dijital mühendisliğe yönelmek, Link Alliance’ın yeraltında demiryolu inşa etmenin zorluklarını aşmak için yaptığı bir tercih. Alliance, tasarımların incelemesinden saha güvenliği eğitimlerine dek projenin birçok alanında sanal gerçeklikten yararlanıyor. Bir başka deyişle, gerek tasarımın uygulamaya geçirilmesi gerekse de iş güvenliği bağlamında üretimin yerinde nasıl ilerleyeceği görselleştiriliyor ve bu şekilde maliyetlerin düşmesi sağlanıyor. Ekip ayrıca, demiryolu operatörlerinin yeni sistemleri daha iyi anlamalarına yardımcı olmak üzere bir sürüş simülatörü geliştiriyor.
Alliance, karasal LIDAR taramaları ile insansız hava araçlarından elde edilen gözlem sonuçlarını bir araya getirerek şantiye sahalarına yönelik bilgilerin derlenmesinde nokta bulutu verilerinden yararlanıyor. Mühendisler, inşaat sürecinin gelişimini değerlendirmek için, şantiyede her ay insansız hava aracı uçuşları gerçekleştiriyor. Bu şekilde toplanan bilgiler, doğrudan tasarım ve inşa edilebilirlik incelemesi modellerine aktarılıyor. Gaudin, bu konunun önemini şu sözlerle özetliyor: “Verilerin şantiyede kullanılabilir hale getirilmesi, inşaatta bilfiil çalışan insanlar için çığır açan durum; dijital modeli, doğru şantiye bilgileriyle güncellemek bu açıdan çok önemli.”
Alliance, inşa edilebilirlik incelemesinin teyidi için geçici çalışma temelli tasarım modellerinin yanı sıra inşaat yapım aşamaları animasyonlarını geliştiriyor; varlık yönetimi bilgileri, tasarım ve inşaat devam ederken BIM’e entegre ediliyor.
Tüm bu teknolojileri, Microsoft’un bulut tabanlı işbirliği platformu SharePoint‘te bulunan ortak veri ortamı bir araya getiriyor. Ekiplerin ihtiyaç duydukları bilgileri bulmalarına yarayan bir merkez görevi yapan bu ortam, aynı zamanda, Autodesk Civil 3D, InfraWorks, Navisworks, ReCap ve Revit gibi yazılım paketlerine bağlantı sunuyor.
Gaudin, “Toplantı tutanakları veya tasarımla ilgili kararları da burada muhafaza etmemiz gerekiyor,” diyor. “Bu yüzden burada sadece verilerin değil, aynı zamanda mesajlaşmaların ve diğer mecralardaki paylaşımların da bir bütün olarak yönetilmesi söz konusu.”
Bu ortak veri ortamı, Kovid-19 kısıtlamalarının uygulandığı ve tüm ekiplerin uzaktan çalışmak durumunda kaldığı dönemde özellikle yararlı olmuş. Jurgens, “Kovid-19 ortaya çıktığında normal bir şekilde işlerimize devam ettik, bizim için herhangi bir şey değişmedi,” diyor ve ekliyor: “Bu ortak veri ortamına sahip olmasaydık, proje dururdu.”
Hedef Odaklı Eğitimlerle Çalışanların Becerilerini Artırmak
2024’te tamamlanması planlanan ve 2,86 milyar dolara malolması beklenen projede yaklaşık 1.200 kişi çalışıyor. Ancak gerekli bilgi ve beceri sahibi yeterli sayıda insan bulmak kolay olmamış. Link Alliance’ın farklı roller için hedef odaklı yönelik eğitimler içeren bir sürekli eğitim programı tasarlamasının ardında yatan faktör de bu. Eğitimler arasında, mimarlar için dijital tasarım araçlarından, inşaat ve mühendislik ekipleri için tünel kazma yöntemlerine kadar geniş bir yelpazede başlıklar olması dikkati çekiyor. Dış tedarikçiler ile alt taşeronlara da eğitimler verildiği belirtiliyor.
Burke, “Çalışmalarda yer alan herkesin, özellikle dijital alandaki becerilerini geliştiriyoruz; proje bu açıdan, sektörü dönüştürüyor,” diyor ve ekliyor: “Dolayısıyla yalnızca bu proje için değil, aynı zamanda gelecekteki projeler için de gerekli insan kaynağı ihtiyacını karşılamamız mümkün olacak.”
CRL projesi beceri geliştirmenin ötesinde, Yeni Zelanda’daki mimarlık, mühendislik ve inşaat alanlarının dijital geleceğini de şekillendireceğe benzer. Diğer projelerin üzerinde yükseleceği dijital bir temel attıkları düşüncesinde olan Jurgens, şöyle diyor: “İnşaat ortamının dijital suretlerini çıkarmaya başlamamız, çığır açıcı bir gelişme olacak ve iş yapma biçimimizi tamamen değiştirecek. Geleceğe giden yoldaki ilk aşama da sanıyorum bu.
“Alliance olarak, bu işe hep beraber baş koymuş bulunuyoruz; aynı ofiste tüm paydaşları ilgilendiren anlık bilgiler üzerinde canla başla çalışıyoruz,” diyor ve sözlerini şöyle sürdürüyor: “Tasarımdan varlık yönetimi aşamasına, proje yaşam döngüsünde varolan üç boyutlu modellerimizle, bilginin geçici süreyle muhafızlığını yapma anlayışını benimsiyoruz. Herkesin elindeki üç boyutlu dijital sunumları, tedarik zincirinin bir sonraki bölümüne güvenle aktarabilmesini sağlamak için, ayrıca özen göstermemiz gerekiyor. Bu, konsorsiyumun hedeflerine de yansıttığımız bir husus. Böylece dijital iş akışlarından yararlanarak, projenin yaşam döngüsü zarfında alabileceğimiz en iyi sonuçları elde edebiliyoruz. Bu da nihayetinde Yeni Zelanda’nın yararına.”