Prof. Dr. Erdinç Altuğ

İstanbul Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi

İTÜ Otonom Sistemler Araştırma Laboratuvarı Direktörü

“Geleceğin otomotiv teknolojileri ‘sürdürülebilirliği’ odağına almalı”

“Pandemi ile birlikte özellikle bireysel mobilitenin scooter ve bisiklet kiralama sistemleri ile yaygınlaştığını gördük. Benzer paylaşım yaklaşımın, gelecekte otonom araçlarda da uygulanabileceği öngörebiliyoruz. Yapay-zekâ, algılama ve bilişim teknolojilerinde olduğu kadar batarya teknolojilerinde de her gün ilerleme kaydediliyor. Bütün bunlar otonom taşıtların yakın zamanda yaygınlaşmasına sebep olacak. Otonom ve elektrikli araçların farklı hava ve yol koşullarında daha güvenilir çalışmalarının sağlanabilmesi, bu araçların daha kolay benimsenmesini sağlayabilir.”

Otomotiv sektöründe yapay zekâ, otonomi, mobilite, elektrifikasyon gibi güncel teknolojileri ve gelişmeleri nasıl değerlendiriyorsunuz?

Son yıllarda otomotiv sektöründe ciddi bir değişim yaşanıyor. Elektrikli araçlar esasen içten yanmalı motorlardan çok daha önce icat edilmiş olmalarına rağmen çeşitli teknolojik ve ekonomik nedenlerle yaygınlaşmamışlardı. Ancak son yıllardaki gelişmeler elektrikli araçların içten yanmalı taşıtlara göre daha pratik, kullanılabilir ve temiz hale getirmeye başladı. Buna paralel olarak birçok ülke 2030’dan itibaren içten yanmalı taşıtların kademeli olarak yollardan çekilmesine yönelik kararlar aldı. İçten yanmalı taşıtlar yerlerini elektrikli taşıtlara bırakıyorlar. Bazı ülkelerde elektrikli taşıt satışının içten yanmalı taşıtları geçmesiyle bu değişimin birçoğumuzun beklediğinden daha yakında gerçekleşebileceği görülüyor.

Otonom (kendi kendini idare eden, kendi başına kararlar alabilen) taşıtlar sürücü hatalarından dolayı olan kazaların azaltılması, sürüş konforu ve verim artışı beklentileri ile yükselişte. Otonom taşıtlarla ilgili birçok prototipin geliştirdiği, bazı ticari sistemlerin piyasaya çıktığı görülüyor. Otonom sürüşte 1 milyon km seviyesini geçen sistemlerin başarıya ulaşmasıyla artık bu teknoloji gittikçe olgunlaşmaya başladı. Yapay-zekâ, algılama ve bilişim teknolojilerinde olduğu kadar batarya teknolojilerinde de her gün ilerleme kaydediliyor. Bütün bunlar otonom taşıtların yakın zamanda yaygınlaşmasına sebep olacak. Araçlar arası ve araçlar ile diğer yol unsurları arasındaki iletişimin etkilerini ve araçların konvoy halinde hareketinin getirdiği avantajları yakın gelecekte yollarımızda görebileceğiz.

Pandemi ile birlikte özellikle bireysel mobilitenin scooter ve bisiklet kiralama sistemleri ile yaygınlaştığını gördük. Benzer paylaşım yaklaşımın, gelecekte otonom araçlarda da uygulanabileceği öngörebiliyoruz. Son yıllarda e-ticaretin artışı, paket/yiyecek teslimatındaki trafiği arttırdı. Otonom sistemlerin bu talebi cevap vermesine yönelik çeşitli çalışmalar bulunuyor. Drone ile veya otonom araçlarla teslimat gibi çeşitli çalışmalar son yıllarda deneme amaçlı yürütülüyor. Özellikle e-ticaret tarafında siparişlerin daha hızlı çıkartılması ve hazırlanmasına yönelik çok robotlu çözümler hızla yaygınlaştı. Amazon ve Ali Baba gibi firmaların depo bölümlerinde yüzlerce robottan oluşan raf taşıyan robotlarla ürün toplanması hızlandırıldı. Benzer şekilde çevrimiçi market alışverişinde paketlerin hazırlanmasında ve hızlı kargo paketlerinin ayrıştırılmasında aynı anda yüzlerce robotun kullanıldığı uygulamalar İngiltere ve Çin’de görülüyor. Benzer çok robotlu uygulamaların güncelik hayatımıza yakın gelecekte daha da etki etmesi beklenebilir.

Güncel otomotiv teknolojileri sürdürülebilirlik açısından hangi yöne evriliyor?

2000’li yıllarla birlikte iklim değişikliği, biyolojik çeşitliliğin hızla azalması, çevresel bozulma ve kirliliğin artışı tüm insanlığın dikkatini çekiyor. Aynı hızla tüketmeye devam edemeyeceğiz ve bundan sonra aynı teknolojileri kullanmaya devam edemeyeceğiz. Otomotiv teknolojileri sürdürülebilirlik açısından çevre ile daha uyumlu elektrikli araçlar sunabilmek, üretimde daha az kirlilik yaratmak, geri dönüşümden kazanılan malzeme ile üretim oranını artırmak gibi yaklaşımları hayata geçirmek durumunda.

Elektrikli ve otonom araçların yaygınlaşabilmesi neden önemlidir? Geçiş sürecinde öncelikli olarak hangi alanlarda gelişme sağlanması gerekiyor?

Elektrikli araçlara ilgi giderek arıyor. İçten yanmalı araçların aksine, elektrikli araçların çalışma esnasında bir kirlilik kaynağı olmamaları, bakımlarının daha kolay ve ucuz olması, yakıt ikmalinin temiz ve pratik olması gibi nedenler bu ilgiyi açıklayabilir. Elektrikli taşıt sürüş menzilinin artışı, taşıtların daha güvenilir üretilmesi, artan şarj istasyonları sayısı ile tüketicilerin ilgisini daha çok çekiyor. Otonom taşıtların insan hatası kaynaklı kazaları ciddi oranda azaltabilmeleri, trafik yoğunluğu ve hava kirliliğini azaltabilmeleri, ulaşım esnasında sürücülere serbest zaman bırakabilmeleri ile yaygınlaşma potansiyelleri yüksek.

Bu beklentilerin gerçekleşebilmesi ve yaygınlaşabilmesi için geçiş süresinde bazı teknolojik eksikliklerin giderilmesi gerekiyor. Elektrikli araçlarda ciddi bir maliyet kalemi olan batarya fiyatlarının daha da düşmesi önem taşıyor. Bir diğer sorun olan batarya ömrünün artırılması. Ömrünü tamamlayan Li-Po bataryaların geri dönüştürülmesi halen çözüm bekleyen bir başlık. Kullanım kapasitesini artırabilmek için şarj istasyonlarının şehir merkezlerinde ve şehir dışında yaygınlaşması gerekiyor. Bu yönde bazı ülkeler gibi ülkemizin de destek programları hayata geçirmesinde fayda var.

Otonom sistemlerin yaygınlaşmasında en büyük sınırlayıcı etken, araç üzerindeki algılayıcı fiyatlarının yüksekliği. Otonom sistemlerin yaygınlaşması ve yeni üretim teknikleriyle bu araçların fiyatlarının düşmesi beklenebilir. Son yıllarda özellikle derin öğrenme tabanlı yaklaşımlar ve yapılan son çalışmalarla araçların otonomluk seviyeleri ve güvenilirlikleri artırılıyor. Bu araçların farklı hava ve yol koşullarında daha güvenilir çalışmalarının sağlanabilmesi, otonom ve elektirkli araçların daha kolay benimsenmesini sağlayabilir.

Türkiye, elektrikli araçlar konusunda küresel üretime ne gibi katkılar sunabilir? Bu alanda ülkemizde yapılan önemli çalışmalar nelerdir?

Dünyadaki birçok ülkenin 2030’dan itibaren içten yanmalı taşıtların kademeli olarak yollardan çekilmesini hedeflemesi, elektrikli taşıt pazarının önünü açtı. Bu değişime yönelik olarak, uzun yıllardır geleneksel içten yanmalı taşıt üreten üreticilerin de elektrikli araç teknolojilerine geçiş aşamasında olduğu görülüyor. Türkiye, yetişmiş iş gücü, genç nüfusu, üretim ve tasarım kabiliyetleriyle elektrikli taşıt ve elemanları üretiminde, yazılım geliştirilmesinde söz sahibi olabilecek bir konumda. Ülkemiz yükselen bu pazarda önemli üreticilerden biri olabilir. TOGG ve diğer otomobil üreticilerinin elektrikli araçlar konusunda ciddi çalışmaları olduğunu görüyoruz. Ayrıca, ülkemizdeki birçok kurum ve kuruluşun otomobil, kamyon, otobüs sistemlerini otonomlaştırılmasına yönelik çalışmalar yaptığını biliyoruz. Bu çalışmalarda, bazı prototipler geliştiriyor. Bu yöndeki çalışmaların artırılması, ulusal desteklerin verilmesiyle bu alanda söz sahibi olmamız mümkün olabilir.

Pandemiden sonra otomotiv sektöründe hangi teknolojilerin dikkat çekeceğini öngörüyorsunuz?

Pandemi bizlere durup düşünme fırsatı verdi. Dünya ile daha barışık ulaşım sistemlerine odaklanmanın gerektiği ortaya çıktı. Daha önceki yıllara oranla tüketiciler temiz yakıtlı araçlara daha fazla ilgi gösteriyor. Özellikle Kuzey Avrupa ülkelerinde elektrikli binek araç satışlarında ciddi bir artış mevcut. Norveç’te 2020’de, elektrik araç satışının içten yanmalı araç satışını geçtiğini görüyoruz. Bu radikal değişimin diğer ülkelerde de kendini göstermesini bekleyebiliriz. Buna ek olarak elektrikli ve sürücüsüz toplu taşıma araçlarının yaygınlaşması ile özellikle şehir merkezlerinde trafiğin ve trafik kaynaklı kirliğin ciddi oranda azaltılması, ulaşımın daha güvenli ve konforlu hale getirilmesi mümkün. Yakın gelecekte elektrikli ulaşım sistemlerinin, sürücüsüz araçların ve otonom hizmet sistemlerinin giderek önem kazanması bekleniyor.

İTÜ Otonom Sistemler Araştırma Laboratuvarı bünyesindeki çalışmalarınızı paylaşır mısınız?

İstanbul Teknik Üniversitesi, Makina Fakültesi’nde bulunan Otonom Sistemler Araştırma Laboratuvarı’nda, havada ve karada faaliyet gösterecek otonom sistemlerinin geliştirilmesi ve kontrolü üzerinde çalışılıyor. Ana amacımız, günümüzdeki ve gelecekte çözüm bekleyen sorunlara çözüm getirebilecek ve insanlığa faydalı olabilecek sivil otonom sistemler geliştirmek. Bu kapsamda çeşitli kuruluşlar tarafından desteklenen projeler üzerinde çalışıyoruz.

TÜBİTAK tarafından desteklenen 120E182 no’lu “Hibrit İnsansız Hava Aracı ile Otonom Teslimat Sistemi Geliştirilmesi” isimli proje kapsamında lojistik sektöründe hızlı kentleşme nedeniyle yoğunluk artışı, teslimat verimliliğinin düşüşünü ortadan kaldırmayı hedefleyen İHA’lı bir paket teslimat sistemi geliştiriliyor. Bu çalışmada hem dikine kalkış iniş yapabilecek hem de sabit kanat özelliği olan bir hava aracı tasarlanması, ayrıca alıcıya yönlendirilebilir paraşüt ile iletilebilecek drone paketlerin geliştirilmesi üzerine çalışılıyor. Bu projedeki çözüm ile hava aracı, teslimat noktasının üstünden geçip durmaksızın paketi bırakabilecek. Prototipimiz geliştirme aşamasındadır.

TÜBİTAK tarafından desteklenen 115E345 no’lu “Akıllı Otonom İnsan Taşıma Aracı Geliştirilmesi” isimli proje kapsamında kapalı alanda otonom insan ve eşya taşıyabilecek, engellerden sakınarak hareket edebilen bir otonom araç geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmalar ile bilinmeyen ortamlarda başarılı bir şekilde aracın otonom görevler icra etmesi sağlanmıştır. Bu çalışmada özellikle kalabalık ortamlarda robotların çalışmasında yaşanan sıkıntıların incelenmesi ve bunların üstesinden gelinmesine odaklanılmıştır. Bu çalışmanın devamında otonom araçların, yayalar ile iletişimin geliştirmeye muhtaç olduğundan hareketle, lazer tabanlı projektör bildirim sistemi geliştirilmiştir. Otonom araç davranışları ve hareketleri hakkında aracın önüne lazer sistemi ile yazılar ve şekiller yansıtmakta ve bu sayede aynı ortamı paylaştığı yayalara, tıpkı insan şoförlerin yayalarla iletişim kurması gibi bildirimler yapabilmesi mümkün hale getirilmiştir. Bu yaklaşımın gelecekte yollarda görebileceğimiz otonom araçların insanlar tarafından kabul edilmesini kolaylaştırabileceğine inanıyoruz.

TÜBİTAK tarafından desteklenen 118E182 no’lu “Mini jet Motorlu Dikine Kalkıp İnebilen Otonom Taşıyıcı Robot Geliştirilmesi” isimli proje kapsamında ağır yükleri kaldırabilecek ve daha uzun süre havada kalabilecek dört adet, mini jet motorlu bir hava aracı tasarımı üzerinde çalışılıyor. Bu hava aracının literatürde görülen hava araçlarından daha farklı bir geometrisi ve çalışma prensibi bulunuyor. Laboratuvarımızda bu sistemi geliştiriyoruz.

Araştırma laboratuvarımızda, otonom taşıtlarda kullanılabilecek düşük maliyetli 360 derece LIDAR sistemi geliştirilmesi, ağır yük kamyonlarında otomatik dingil indirme/kaldırma sisteminin geliştirilmesi gibi çeşitli otomotiv, mekatronik ve robotik teknolojileri üzerinde de çalışılıyor.