Toplu Taşımada Her Bölgeye Eşit Hizmet Vermek Gerçekten Doğru mu?

Yeni bir bilimsel çalışma, toplu taşıma planlamasında uzun yıllardır kabul edilen önemli bir varsayımı sorguluyor.

Toplu taşıma planlamasında en sık karşılaşılan taleplerden biri şudur: "Bu mahalleye neden daha fazla otobüs gelmiyor?"

Karar vericiler açısından ise soru biraz farklıdır: "Kısıtlı kaynaklarla en fazla toplumsal faydayı nasıl sağlayabiliriz?"

Uzun yıllardır birçok şehirde planlama yaklaşımı, hizmeti mümkün olduğunca eşit ve simetrik dağıtmak üzerine kuruldu. Benzer koridorlara benzer hizmet seviyeleri sunmak, ağın dengeli görünmesini sağlamak ve mümkün olduğunca geniş bir coğrafyayı kapsamak çoğu zaman doğru yaklaşım olarak kabul edildi.

Ancak 2024 yılında Nature Communications dergisinde yayımlanan dikkat çekici bir araştırma, bu varsayımın her zaman doğru olmadığını matematiksel olarak ortaya koyuyor. Araştırmaya göre bazı koşullarda en iyi toplu taşıma ağı simetrik değildir. Hatta belirli durumlarda, ağın yalnızca belirli bölümlerine yoğunlaşmak; tüm şehre eşit hizmet vermeye çalışmaktan daha verimli sonuçlar üretebilir.

Bu sonuç ilk bakışta şaşırtıcı görünse de, aslında günümüz kentlerinin karşı karşıya olduğu birçok ulaşım sorununu açıklıyor.

En iyi toplu taşıma ağı her zaman simetrik değildir.

Daha Fazla Hat Her Zaman Daha İyi Değil

Toplu taşımada başarı çoğu zaman daha fazla araç, daha fazla hat ve daha fazla kilometre ile ilişkilendirilir. Oysa yolcular için önemli olan yalnızca ağın büyüklüğü değildir.

Bir yolculuğun toplam süresi; durakta bekleme, yürüyüş, aktarma, araç içi seyahat ve trafik gibi birçok bileşenin toplamından oluşur.

Araştırmada geliştirilen matematiksel model de tam olarak bunu dikkate alıyor. Model, yavaş ulaşım katmanı (karayolu) ile hızlı ulaşım katmanını (örneğin metro) birlikte ele alıyor ve yalnızca araç hızlarını değil, aktarma maliyetini de optimizasyonun temel değişkenlerinden biri olarak değerlendiriyor.

Çünkü bir metro hattı çok hızlı olsa bile, istasyona ulaşmak ve aktarma yapmak uzun sürüyorsa beklenen fayda önemli ölçüde azalabiliyor.

Küçük Değişiklikler Büyük Sonuçlar Doğurabiliyor

Araştırmanın en dikkat çekici bulgusu, ulaşım ağlarının doğrusal davranmaması.

Aktarma süresi, hızlı ulaşımın avantajı veya ağ uzunluğu gibi parametrelerde küçük değişiklikler meydana geldiğinde optimum ağ yapısı aniden değişebiliyor. Araştırmacılar bunu "Symmetry Breaking (Simetri Kırılması)" olarak tanımlıyor.

Örneğin belirli bir noktaya kadar iki yönde eşit büyüyen bir hızlı ulaşım ağı en iyi çözüm olurken, kritik bir eşik geçildiğinde sistem aniden tek tarafa yoğunlaşan farklı bir yapıya dönüşebiliyor. Bu değişim kademeli değil; matematiksel anlamda bir faz geçişi şeklinde gerçekleşiyor.

Bu durum bize önemli bir gerçeği hatırlatıyor:

Bir şehrin bugün için en iyi çözümü, yarın da en iyi çözüm olmayabilir.

Her Bölgeye Aynı Hizmeti Vermek Optimum Çözüm Olmayabilir

Bu sonuç ilk bakışta adalet kavramıyla çelişiyor gibi görünebilir. Ancak burada amaç herhangi bir bölgeyi ihmal etmek değil; mevcut kaynaklarla toplam seyahat süresini en aza indirmek.

Araştırma gösteriyor ki bazı durumlarda tüm bölgelere biraz hizmet vermek yerine, belirli koridorlarda daha güçlü bir hizmet sunmak şehir genelinde daha yüksek performans sağlayabiliyor. Bunun temel nedeni, aktarma maliyetleri ve yolculuk sürelerinin doğrusal olmaması.

Dolayısıyla planlama sürecinde yalnızca kapsama alanına odaklanmak yeterli değildir. Asıl soru şudur:

Kaynakları nereye koyduğumuz, sistemin tamamını nasıl etkiliyor?

Gerçek Şehirlerde Test Edildi

Araştırma yalnızca teorik bir modelden ibaret değil. Geliştirilen yaklaşım Toronto, Boston ve Atlanta metro ağları üzerinde de test edildi.

Sonuçlar ilginçti. Mevcut metro ağlarının genel olarak optimum yapıya yakın olduğu görülse de, karayolu trafiği ağırlaştıkça mevcut ağların optimum çözümden uzaklaşmaya başladığı tespit edildi. Başka bir ifadeyle, trafik koşulları değiştikçe geçmişte doğru olan ağ tasarımı zaman içinde optimum olmaktan çıkabiliyor.

Bu bulgu özellikle hızla büyüyen şehirler için önemli bir mesaj içeriyor. Kentler değişiyor. Nüfus değişiyor. Trafik değişiyor. Yolculuk alışkanlıkları değişiyor. Dolayısıyla ulaşım ağlarının da belirli aralıklarla yeniden değerlendirilmesi gerekiyor.

Planlamanın Yeni Paradigması: Statik Değil, Dinamik Optimizasyon

Geçmişte ulaşım planlaması çoğunlukla belirli dönemlerde yapılan saha sayımlarına dayanıyordu. Bugün ise elimizde çok daha güçlü veri kaynakları bulunuyor: akıllı kart verileri, AVL (Araç Konum Sistemleri), GTFS, trafik yoğunluğu, yolculuk talebi, GPS verileri ve demografik değişimler.

Bu veriler birlikte değerlendirildiğinde artık yalnızca mevcut sistemi analiz etmek değil, gelecekte oluşabilecek senaryoları da test etmek mümkün hale geliyor. Asıl dönüşüm de burada başlıyor. Planlama artık tek seferlik bir çalışma değil; sürekli güncellenen, öğrenen ve değişen bir optimizasyon problemine dönüşüyor.

Bilimden Operasyona: OW'nin Yaklaşımı

Nature Communications'da yayımlanan bu çalışma, optimum ulaşım ağlarının statik olmadığını; talep, hız, aktarma maliyeti ve altyapı koşulları değiştikçe ağın da yeniden şekillenmesi gerektiğini güçlü biçimde ortaya koyuyor.

OW'nin yaklaşımı da aynı prensibe dayanır; ancak bunu gerçek şehir operasyonlarına taşır.

OW; AVL verileri, akıllı kart kayıtları, GTFS, trafik verileri ve işletme kısıtlarını tek bir analitik çatı altında birleştirerek farklı senaryoları simüle eder. Yeni bir hattın açılması, sefer sıklığının değiştirilmesi, filonun küçülmesi, elektrikli araçların devreye alınması veya talebin farklı koridorlara kayması gibi değişikliklerin sistem genelindeki etkisi, uygulanmadan önce analiz edilebilir—OW FreqOpt™, OW FleetOpt™ ve OW OD Matrix™ gibi katmanlarla.

Böylece karar vericiler yalnızca "daha fazla araç" ya da "daha fazla hat" gibi sezgisel çözümler yerine, hangi yatırımın hangi koşullarda en yüksek faydayı sağlayacağını bilimsel ve veri temelli olarak değerlendirebilir.

Sonuç

Toplu taşıma planlamasında en büyük yanılgılardan biri, daha fazla hizmetin her zaman daha iyi hizmet olduğu düşüncesidir.

Oysa modern ağ bilimi bize farklı bir şey söylüyor:

Optimum sistem, en büyük sistem değildir.

Optimum sistem, mevcut kaynaklarla en yüksek toplam faydayı üreten sistemdir.

Bu nedenle geleceğin toplu taşıma planlaması; sezgilere değil, veri analitiğine; tek seferlik planlara değil, sürekli optimize edilen dinamik modellere dayanacaktır.

Ve belki de karar vericilerin artık sorması gereken soru şudur:

"Daha fazla hizmet sunuyor muyuz?" değil; "Mevcut kaynaklarımızla gerçekten en iyi hizmeti mi sunuyoruz?"