Hata Ağacı Analizi Kullanılarak  Elektrikli Araç Yangın Riski Değerlendirme Çerçevesi
[versiyon 1; hakem değerlendirmesi: 1 onaylandı]
Bölüm-1

Mohd Zahirasri Mohd Tohir^1,2,  César Martín-Gómez¹
  (Navarra Üniversitesi, Pamplona-İspanya)
 

¹İnşaat, Yapı Hizmetleri ve Yapılar Bölümü, Universidad de Navarra, Pamplona, Navarre, İspanya
²Department of Chemical and Environmental Engineering, Universiti Putra Malaysia, Serdang, Selangor, 43400, Malaysia
 

Çeviri düzenleme: Sabri Günaydın 

Aşağıdaki araştırma makalesi  Avrupa Komisyonu  "Open Research Europe"   web sitesindeki orjinal İngilizce versiyonundan  alınarak  ETP Sabri Günaydın   tarafından yapay zeka çeviri yazılımları kullanarak Türkçe'ye tercüme edilerek düzenlenmiştir.

Kaynak:  https://open-research-europe.ec.europa.eu/articles/3-178/v1

Bu araştırma makalesi  iki bölüm  halinde yayınlanacaktır. Makale  yazarlarının Türkçe çeviri ile ilgili sorumluluğu yoktur. ETP  Türkçe çeviri ve düzenleme sorumluluğunu üstlenir.

Türkçe çeviride  göreceğiniz olası hataları " iletisim@etp.com.tr "  adresine e-posta göndermenizi rica ederiz. 

Bu araştırma  makalesini  ETP Portalımızda yayını  için bize izin veren  makalenin yazarları Mr. Mohd Zahirasri Mohd Tohir ve Mr. César Martín-Gómez 'e  teşekkür ederiz. 





 Bu makale Marie-Sklodowska- Curie Eylemleri (MSCA) ağ geçidinde yer almaktadır.

Özet

Giriş

Yakın gelecekte, çevresel kaygılar ve iklim değişikliği bilincinin etkisiyle elektrikli araçların hızla benimsenmesi kaçınılmazdır.

Bununla birlikte, bu ilerici eğilim, özellikle de medyanın büyük ilgisini çeken elektrikli araç yangınları riskiyle ilgili güvenlik endişelerini ve tehlikelerini de beraberinde getirmektedir. Bu durum, bu tür olayların önlenmesi ve azaltılmasını amaçlayan kapsamlı yangın riski değerlendirme stratejileri üzerinde çalışılması ihtiyacını gerektirmektedir.

Yöntemler

Bu çalışma, Hata Ağacı Analizi (FTA) kullanarak elektrikli araçlardaki yangın risklerini değerlendirmek için bir çerçeve sunmaktadır. Önerilen metodoloji, farklı veri kaynaklarını birleşik bir veri kümesine entegre ederek potansiyel tehlikeleri anlamak için bütünsel bir yaklaşım sunmaktadır. Çalışma, nitel FTA aracılığıyla elektrikli araç
yangın nedenlerine ilişkin  kapsamlı bir araştırma  başlattı.

Bulgulardan elde edilen sonuçlar

Bu yaklaşım sayesinde, çalışma beş ana nedeni ortaya çıkarmıştır: insan faktörleri, araç faktörleri, yönetim faktörleri, dış faktörler ve bilinmeyen faktörler. Titiz bir ağırlıklı ortalama yaklaşımı kullanılarak, her ülke için yıllık elektrikli araç yangın sıklığı çıkarılmış ve kayıtlı elektrikli araç başına 2,44 × 10^-4 yangınlık bir ortalama yıllık elektrikli araç yangın oranı ortaya çıkarılmıştır. Bu ölçüm, bu tür olayların hem olasılığını hem de doğal riskini yansıtan önemli bir kıyaslama sağlar. Ancak  veri kalitesindeki belirsizlikler ve raporlama tutarsızlıkları, araştırmaların sürdürülmesinin gerekililiğini vurgulamaktadır. 

Sonuçlar

Elektrikli araçların benimsenmesi arttıkça, bu çalışma proaktif risk yönetimi için kapsamlı, veriye dayalı içgörülerin öneminin altını çizmekte, uyanık ve uyarlanabilir stratejilerin gerekliliğini vurgulamaktadır. Bulgular, bu değerlendirmenin, özellikle elektrikli araç yangınlarıyla ilgilenen ilk müdahale ekipleri için müdahale stratejilerinin şekillendirilmesindeki önemli rolünü vurgulamaktadır. Özünde, bu araştırma sadece elektrikli araç yangın risklerinin anlaşılmasını artırmakla kalmıyor, aynı zamanda bu alanda gelecekteki güvenlik önlemleri ve politikaları için bir temel sunuyor.

Elektrikli araçların (EV'ler) artan popülaritesi, bunların yangın risklerini değerlendirmeye yönelik acil ihtiyacın altını çiziyor. Bu araştırmada yazarlar, bu riskleri bütünsel olarak değerlendirmek ve kategorize etmek için Hata Ağacı Analizini (FTA) uygulayan bir yöntem tanıttılar. Yazarlar, çeşitli veri kaynaklarını birleştirerek potansiyel tehlikelerin kapsamlı bir resmini çizdiler. Çalışmada, elektrikli arabaların (EV'ler) alev almasının ana nedenlerinin insan hataları, arabaların kendisindeki sorunlar, nasıl yönetildikleri ve vahşi hayvanlar gibi dış faktörlerden kaynaklandığı ortaya çıktı. Yazarlar, farklı ülkelerden gelen verileri kullanarak, bir EV yangınının meydana gelme ihtimalinin çok düşük olduğunu, yaklaşık olarak bir milyon yangın olayında 2,44 olduğunu buldular. Ancak verilerin kesinliği konusunda endişeler var ve bu da daha fazla araştırma yapılması gerektiğine işaret ediyor. Elektrikli araçların benimsenmesi artmaya devam ederken, çalışma veriye dayalı risk tahmini ve yönetiminin kritik doğasını vurguluyor. Bu, EV yangınlarıyla karşı karşıya kalan acil müdahale ekipleri için çok önemli hale geliyor. Sonuç olarak, araştırma yalnızca elektrikli araç yangın risklerinin anlaşılmasını derinleştirmekle kalmıyor, aynı zamanda gelecekte geliştirilmiş güvenlik protokolleri ve düzenlemeleri için de temel oluşturuyor.

Sorumlu Yazarlar : Mohd Zahirasri Mohd Tohir, César Martín-Gómez
Rekabet Çıkarları: Rekabet eden herhangi bir çıkar açıklanmamıştır.
Hibe Bilgileri: Bu proje, Marie Skłodowska-Curie hibe anlaşması No [101064984] (Kapalı Otoparklarda Elektrikli Araçlar Yangın Riski Değerlendirmesi [EVRISK]) kapsamında Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve yenilik programından fon almıştır.

Fon sağlayıcıların çalışma tasarımı, veri toplama ve analizi, yayınlama kararı veya makalenin hazırlanmasında hiçbir rolü olmamıştır.

Açık Erişim  Telif Hakkı: © 2023 Mohd Tohir MZ ve Martín-Gómez C. Bu, orijinal çalışmaya uygun şekilde atıfta bulunulması koşuluyla, herhangi bir ortamda sınırsız kullanım, dağıtım ve çoğaltmaya izin veren Creative Commons Attribution License koşulları altında dağıtılan açık erişimli bir çalışmadır.

İlk Versiyon Yayınlanma Tarihi: 18 Ekim 2023, 3:178 (https://doi.org/10.12688/openreseurope.16538.1)
Son Versiyon Yayınlanma Tarihi: 18 Ekim 2023, 3:178 (https://doi.org/10.12688/openreseurope.16538.1)


Kısaltmalar

Bataryalı Elektrikli Araçlar (BEV'ler)

Batarya Enerji Depolama Sistemi (BESS)

Danimarka Yangın ve Güvenlik Teknolojisi Enstitüsü - Dansk Brand- og sikringsteknisk Institut (DBI)

Elektrikli araç (EV)

Hata Ağacı Analizi (FTA)

Yakıt Hücreli Elektrikli Araçlar (FCEVs)

Sera Gazları (GHG)

Hibrit Elektrikli Araçlar (HEV'ler)

İçten Yanmalı Motorlu Araçlar (ICEV'ler)

Çevrimiçi Veri ve Raporlama Sistemi (ODIN)

Plug-in Hibrit Elektrikli Araçlar (PHEV'ler)

Katı-elektrolit Arayüzeyi (SEI)

İsveç Sivil Acil Durumlar Ajansı - Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB)

Giriş

Kara taşımacılığı emisyonlarına ilişkin çevresel kaygılar ve iklim değişikliğine yönelik farkındalık, dünyanın dört bir yanındaki yönetim organlarını elektrikli araçların (EV) yaygınlaşmasını destekleyen ulaşım düzenlemeleri yapmaya yöneltmiştir. Genel olarak, Avrupa Birliği ve üye devletleri, sera gazlarının (GHG) 2030 yılına kadar 1990¹yılına kıyasla en az %40 oranında azaltılmasına yönelik bağlayıcı bir hedef taahhüt etmiştir. Bu hedefe ulaşmak için Avrupa Birliği son zamanlarda 2020 yılından itibaren kara taşıtları için emisyon standartlarına yönelik çeşitli politikalar açıklamıştır. Bu standartlar arasında yeni otomobiller için 95 gCO2/km emisyon hedefi, 2040 yılına kadar ulaşım sera gazı ( GHG) emisyonlarında  %90 azaltım hedefi ve 2025² yılına kadar 13 milyon sıfır ve düşük emisyonlu araç projeksiyonu yer almaktadır. Bunun da ötesinde, Avrupa'daki birçok ülke elektrikli araç kullanımını teşvik etmeye yönelik kendi politikalarını açıklamıştır^3-7. Destekleyici politikaların yanı sıra elektrikli araçlara yönelik hızlı teknolojik ilerlemelerin bir sonucu olarak, küresel elektrikli araç stoku 2014 ile 2019 yılları arasında yıllık ortalama %60 oranında artmıştır8. 2019 yılında küresel elektrikli araç satışları 2,1 milyon ile bir önceki yıla göre %6'lık bir artış göstermiştir8. Avrupa'da, 2019 yılında sadece %3,2 olan elektrikli araçların pazar payı 2020 yılında %10' a yükselmiştir^8. Bu eğilimin yakın gelecekte artması beklenmektedir.
 

Ancak bu olumlu eğilim, elektrikli araçlarla ilgili güvenlik risklerini ve tehlikeleri de beraberinde getirmektedir. Önemli bir güvenlik riski, özellikle medyanın büyük ilgisini çeken elektrikli araçların yanmasıdır. Geçtiğimiz birkaç yıl içinde, dünya çapında çok sayıda elektrikli araç yangını vakası rapor edilmiş ve büyük dikkat çekmiştir. Yakın zamanda meydana gelen bazı kayda değer olaylar arasında Mart 2023'teki olay da yer almaktadır. Aralarında Volkswagen, Porsche ve Audi'nin elektrikli araçlarının da bulunduğu    yaklaşık    4.000    araç    taşıyan    bir    araba  nakil gemisi ,araçların lityum-iyon bataryalarından başlayan bir yangının ardından batmıştır⁹. Şubat 2023'te San Francisco'da park halindeki bir Tesla Model S bataryası nedeniyle alev almış, ancak yangın yerleşik söndürme sistemi sayesinde kontrol altına alınmıştır¹⁰. Aynı yıl, bir Ford F-150 Michigan'da yıldırım alev aldı; Ford bunun batarya ile ilgili olmadığını ve nedenini araştırdığını belirtti¹¹. Bu son olaylar, elektrikli araçların yanma risklerine ilişkin endişelerin geçerli olduğunu göstermektedir.

Danimarka Yangın ve Güvenlik Teknolojisi Enstitüsü veya Dansk Brand- og sikringsteknisk Institut (DBI)¹² tarafından yapılan bir çalışmaya göre, elektrikli ve hibrit araçların içten yanmalı motorlu araçlara kıyasla yangına yakalanma olasılığı daha düşüktür. Bununla birlikte, DBI tarafından yapılan bu çalışma, analiz hakkında herhangi bir ayrıntı sunmadan yalnızca Norveç'teki istatistikleri analiz etmiştir. Hynynen ve arkadaşları Norveç, İsveç, Danimarka, Amerika Birleşik Devletleri ve Çin gibi çeşitli ülkelerden elektrikli ve hibrit araç vakalarını toplamaya çalışmıştır¹³. Yazarlar, elektrikli araçların içten yanmalı motorlu araçlara (ICEV) kıyasla daha az sayıda olması nedeniyle, elektrikli araçlar için mevcut istatistiksel verilerin hala sınırlı olduğunun farkındaydı. Çalışmalarında, toplanan verilerin elektrikli araçların ICEV'lere göre 8-10 kat daha az yangın çıkarma olasılığına sahip olduğunu gösterdiği sonucuna varmışlardır, ancak bu durum daha fazla elektrikli araç yaşlandıkça değişebilir. Metodolojik yaklaşımların gözden geçirilmesinde, elektrikli araçların, özellikle park halindeyken veya dururken, Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BESS) olarak kavramsallaştırılabileceği önerilmektedir. Bu bakış açısı, ilgili risklerin değerlendirilmesini sağlayan Amerikan NFPA 855/2020 standardı ile uyumludur¹⁴. Bununla birlikte, standart daha fazla iyileştirme ve detaylandırma ihtiyacını ortaya koymaktadır. Blanco-Muruzábal ve diğerlerinin çalışmasında detaylandırıldığı üzere aktif, pasif ve bakım tedbirlerini kapsayan stratejiler, değerlendirme çerçevesinin geliştirilmesi için potansiyel yollar sunmaktadır¹⁵. Mevcut verilerde enerji taşıyıcısına ilişkin ayrıntılar eksik olduğundan, daha iyi analiz için temel nedenler ve akü katılımı dahil olmak üzere daha ayrıntılı yangın istatistikleri önerilmektedir.

Tutuşmanın olası nedenlerine ilişikin kapsamlı verilere duyulan bu ihtiyaçtan yola çıkarak, şimdiye kadar, kullanılan batarya sistemlerindeki termal güvenlik sorunları nedeniyle elektrikli araçların yangın güvenliği konusunda endişeler bulunmaktadır¹⁶. EA'lardaki bataryalar genellikle enerji ve güç talebini karşılamak için seri veya paralel olarak yapılandırılmış binlerce hücreden oluşur. Artan hücre sayısı, enerjinin artan depolama kapasitesine karşılık gelirken, aynı zamanda herhangi bir güvenlik sorununun ortaya çıkması durumunda zararlı etkiyi yoğunlaştırmaktadır¹⁶. Önceki çalışmalar, elektrikli araçlarda kullanılan bataryaların, tüm aracın yanmasına yol  açabilecek termal akıntıya karşı hassas olduğunu göstermiştir¹⁷. Elektrikli araçlarla ilgili bazı kayda değer yangın vakaları bataryalarla    ilişkilendirilmiştir^17,18. Batarya,    elektrikli    araç yangınlarının    başlıca    nedeni   olarak   görülse    de, kundaklama veya sürekli suistimal/istismar (kötü kullanım) nedeniyle kendiliğinden tutuşma, şarj işlemi sırasında yangın, sürüş sırasında kendiliğinden tutuşma ve trafik çarpışmalarından sonra yangın gibi elektrikli araç yangınlarına neden olabilecek başka faktörler de vardır¹⁸. Sonuç olarak, elektrikli araç yangınlarının nedenlerinin karmaşık ve çeşitli doğası ve hızla değişen teknoloji göz önüne alındığında, geleneksel analitik yöntemlerle yangın riskinin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesinin önemli bir zorluk olduğu ortaya çıkmaktadır.
 
Bunun ışığında, Hata Ağacı Analizi (FTA) arızaların proaktif olarak önlenmesinde kritik bir araçtır ve herhangi bir aşamada sistem risk seviyelerini değerlendirmek ve iyileştirmek için de kullanılabilir. Bu, hataların birbiriyle etkileşimini ve birbirini etkilemesini görsel olarak temsil eden tek olay odaklı bir yöntemdir. Tehlikeli olaylar ve bunların insan hatası, bileşen arızası ve değişen çevresel ve operasyonel koşullar gibi temel nedenleri arasındaki bağımlılıklar^19,20. FTA geçmişte güvenlik mühendisliği ile ilgili uygulamalarda, özellikle de bir sistemdeki potansiyel arıza noktalarının belirlenmesinde ve bunların olası etkilerinin değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Arızaların mantıksal ilişkilerini göstererek, mühendislerin proaktif bir şekilde koruma önlemleri ve önleyici tedbirler tasarlamasına olanak tanır ve tüm sistem güvenliğini artırır. Ayrıca, nükleer enerji, havacılık ve kimya endüstrileri gibi, tek noktalı arızaların basamaklı etkilerinin anlaşılmasının felaket riskinin azaltılması için hayati önem taşıdığı sektörlerde çok önemli olmuştur. Güvenlik risklerine yönelik son FTA uygulamaları arasında Mohd Nizam Ong ve arkadaşlarının  çatı üstü PV sistemlerindeki yangın riskleri üzerine yaptıkları ve insan hatasından kaynaklanan ark oluşumunu ve düşük kalite kontrolünü başlıca ateşleme kaynakları olarak saptadıkları çalışma yer almaktadır²¹. Zermane ve arkadaşları tarafından yapılan bir başka çalışmada ise düşme kaynaklı ölümcül kaza risklerini değerlendirmek için FTA kullanılmış ve proaktif önleme için istatistiksel veri analizi entegre edilmiştir²². Onların yaklaşımı, ikili risk değerlendirme yönteminin bir parçası olarak toplanan verilerin istatistiksel analizini de içeriyordu. Sonuç olarak, FTA karmaşık sistemlerdeki potansiyel arıza noktalarını proaktif olarak belirlemek ve değerlendirmek için pratik bir teknik sunmakta, güvenlik önlemlerini bilgilendirebilecek ve genel risk yönetimini iyileştirebilecek içgörüler sağlamaktadır.

Riskin genel tanımı kullanıldığında, EV yangını riski tutuşma olasılığı ile tutuşma durumunda ortaya çıkacak sonucun çarpımıdır. Tutuşma olasılığını azaltmanın riski azaltacağına şüphe yoktur, ancak tutuşmanın gerçekleşmesi durumunda sonucu azaltmaya daha fazla odaklanmak genel risk üzerinde daha da önemli bir etkiye sahip olabilir. Önerilen risk çerçevesi, erişilebilir tüm veri setlerinden yararlanarak elektrikli araç yangınlarının temel nedenlerini ortaya çıkarmayı  amaçlamaktadır. Bu, tutuşma olasılığını azaltmanın mı yoksa sonuçları hafifletmenin mi elektrikli araçların yangın riskinde en önemli azalmaya yol açacağını belirlemeye yardımcı olabilir.

Bu çalışma, elektrikli araç yangınlarının niceliksel sıklığını tahmin edebilen kapsamlı bir risk değerlendirme çerçevesi geliştirmeye ve FTA kullanarak elektrikli araç yangın nedenlerinin hem niteliksel hem de niceliksel yönlerini araştırmaya odaklanmaktadır. Çalışmanın çıktısı, elektrikli araçlarda yangınla ilgili arıza modellerini ortaya koyarak, düzenleyiciler, tasarımcılar, üreticiler, montajcılar ve kullanıcılar gibi sektör oyuncularını temel nedenler hakkında  bir anlayışla donatmayı ve böylece insan ve mal kayıplarını azaltmak için etkili önleyici tedbirler almalarını sağlamayı amaçlamaktadır. Dolayısıyla bu çalışma, gelecek zamanlarda elektrikli araç yangın risklerinin daha derinlemesine araştırılması için bir temel teşkil etmektedir.

Metodoloji

Bu çalışma, elektrikli araç yangınlarının risk olasılığı değerlendirmesi için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır. Metodolojinin iki önemli yönü, elektrikli araç yangınları için risk değerlendirme çerçevesinin geliştirilmesi ve veri toplama sürecidir.

Elektrikli araç yangını için risk değerlendirme çerçevesinin geliştirilmesi

Bu çalışmanın amacı doğrultusunda EV'nin tutarlı bir tanımı benimsenmiştir. EV, tahrik için bir veya daha fazla elektrik motoru kullanarak çalışan, gücünü pillerde veya başka bir enerji depolama cihazında depolanan elektrikten alan bir araçtır. Benzin veya dizelle çalışan geleneksel içten yanmalı motorlu araçların aksine, EV'ler yenilenebilir enerji, nükleer enerji, fosil yakıtlar veya bunların herhangi bir kombinasyonundan elde edilebilen elektriği kullanır. Bu elektrik genellikle tesis dışında üretiliyor ve bir şarj istasyonu veya duvar prizi aracılığıyla araca aktarılıyor, ardından aracın yerleşik akülerinde depolanıyor. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere farklı elektrikli araç türleri vardır: Akülü Elektrikli Araçlar (BEV'ler): Bunlar, benzinli motoru olmayan tamamen elektrikli araçlardır. Tamamen elektrikle çalışırlar ve enerjisini yerleşik akülerden alan bir veya daha fazla elektrik motoruyla çalıştırılırlar. Piller bittiğinde yeniden şarj edilmeleri gerekir. Plug-in Hibrit Elektrikli Araçlar (PHEV'ler): Bu araçlarda hem elektrik motoru hem de geleneksel benzinli veya dizel motor bulunur. Daha kısa mesafelerde elektrikle çalışıp içten yanmalı motora geçebilirler veya akü azaldığında ya da ek güce ihtiyaç duyulduğunda her ikisini de kullanabilirler. Hibrit Elektrikli Araçlar (HEV'ler): PHEV'lere benzer şekilde, HEV'ler hem elektrik motoruna hem de içten yanmalı motora sahiptir ancak aradaki fark, HEV'lerin akülerini şarj etmek için fişe takılamamasıdır. Bunun yerine aküler, rejeneratif frenleme ve içten yanmalı motor tarafından şarj ediliyor. Yakıt Hücreli Elektrikli Araçlar (FCEV'ler): Bu araçlar, motoru çalıştırmak için elektrik üreten yerleşik bir yakıt hücresine güç sağlamak için hidrojen gazı kullanır. Yalnızca su buharı ve ısı yayarlar, bu da onları BEV'lere benzer şekilde sıfır emisyonlu bir araç haline getirir. Bu çalışmada diğer araç türleri farklı riskler oluşturduğundan EV terimi karayolu yolcu araçlarıyla sınırlandırılmıştır.

Elektrikli araçlarla    ilgili yangınların olası temel nedenlerini belirlemek için risk değerlendirme çerçevesi olarak hata ağacı analizi kullanılmıştır. Bu süreç, belirli olayların ve bunlarla  ilişkili hataların tanımlanmasının yanı sıra ağaçtaki çeşitli dalları oluşturmak  için  bu  olaylar  arasındaki  ilişkilerin  kurulmasını içerir. Niteliksel hata ağacı analizi, büyük, orta ve temel olayları tanımlayarak en üstteki olay için bir dizi potansiyel nedenin belirlenmesine yardımcı olur. Tüm bu olaylar mantıksal kapılar aracılığıyla en üstteki olaya bağlanmıştır. Tüm olası tehlikeler ve yangın    nedenleri    belirlenmiş    ve    literatürle    desteklenmiştir. Niceliksel hata ağacı analizi için, yangın sayısını belirli bir yıl için  kaydedilen  kümülatif  EV'lerle  ilişkilendiren  arıza  oranı verileri  gerekliydi.  Buna  ek  olarak,  belirli  bir  EV    yangın nedeninin katkısı, başlattığı yangınların sıklığı ile ölçülmüştür. Hem nitel hem de nicel hata ağacı analizinden elde edilen ana sonuçlar bu adımda kapsamlı bir şekilde tartışılmıştır.

Veri toplama

Bu çalışma, Ramali ve diğerleri tarafından önerilen metodolojiden ilham alarak veri toplamak için sistematik bir literatür taramasından yararlanmaktadır²³. Yazarlar, başlangıçta ilgili arama sorgularını tasarlayarak araştırmamız için odaklanmış bir yön sağladılar ve yazarların seçilmiş akademik veritabanlarından (Scopus ve Google Scholar) ve kamuya açık alanlardan (Google) EV yangın istatistiklerine ilişkin önemli verileri tanımlamasına ve analiz etmesine olanak sağladılar. Kamuya açık alanların dahil edilmesi kararı, bazı akademik veritabanlarının çeşitli küresel kurum ve kuruluşlar tarafından yazılan raporları arşivlememesinden kaynaklanmaktadır. Arama, araştırma makaleleri, teknik raporlar, elektrikli araç yangın soruşturmalarına ilişkin olay raporları ve çeşitli ülkelerden açık kaynaklı veriler gibi ilgili yayınların kaynağına odaklanıyor. Şekil 1, ilgili belgeleri derlemek ve elektrikli araç yangınlarına ilişkin göze çarpan bulguları ortaya çıkarmak için araştırmada gerçekleştirilen inceleme sürecini göstermektedir. Tanımlama aşamasında, sorgu dizelerini formüle etmek için "EV", "yangın", "istatistik", "veri", "ülke", "rapor" ve "olay" olmak üzere yedi anahtar kelime birleştirildi. Bunlar arasında "EV" ve "yangın" zorunlu anahtar kelimeler olarak belirlendi. Bu merkezi anahtar kelimeler olan "EV" ve "yangın", elektrikli araç yangınlarıyla ilgili istatistikleri hedeflemek için diğer beş terimle sistematik olarak eşleştirildi. Arama sırasında doğruluğu optimize etmek için yazarlar, belirlenen akademik veritabanlarını filtrelemek için "AND" gibi Boolean operatörlerini entegre ederek motorun gelişmiş arama yeteneklerini kullandılar. Bir belge, içeriğinde arama dizesi veya ilişkili anahtar kelime göründüğünde alakalı kabul ediliyordu. Tablo 1, literatür taramasından elde edilen belge sayısının dökümünü sunmaktadır.
 

Şekil 1. Bu çalışmada sistematik literatür taramasının aşamaları.
 

  
İlk arama sonucunda Scopus, Google Scholar ve Google'dan toplam 88 belge elde edilmiştir (bkz. veri kullanılabilirliği beyanı). Seçim aşamasında, belgeler belirli dışlama kriterlerine göre titizlikle taranmıştır. Bu kapsamda mükerrer yayınlar, 2010'dan önceki tarihli yayınlar, konferans incelemeleri, patentler, kapak sayfaları ve erişilemeyen belgeler elenmiştir. Ayrıca, yalnızca açıkça tanımlanmış bir veri kaynağına sahip belgeler muhafaza edilmiştir. Bu dışlama kriterlerini karşılayan herhangi bir belge çıkarılmıştır. Literatür taramasından elde edilen bir sonuç, elektrikli araç yangın verilerini tartışan araştırma makalelerinin çoğunun nihayetinde kamu malı raporlardan geldiğini ortaya koymuştur. Bunun bir örneği, Avustralya'daki elektrikli araç yangınlarını analiz etmek için kamu malı raporlardan elde edilen verileri kullanan Hassan ve diğerlerinin bir makalesinde gösterilmiştir²⁴. Literatür taraması sonucunda, elektrikli araç yangınlarına ilişkin güvenilir veriler ağırlıklı olarak kamuya açık alanlarda bulunmuştur. Sonuç olarak, yazarlar bu kamusal platformlardan, yani Danimarka²⁵, Kore Cumhuriyeti²⁶, Hollanda²⁷, Norveç²⁸, İsveç²⁹ ve Finlandiya'dan³⁰ elde edilen verilere odaklanmaya karar vermiştir.

İlk aramada Scopus, Google Scholar ve Google'dan alınan toplam 88 belge ortaya çıktı (veri kullanılabilirliği bildirimine bakın). Seçim aşamasında belgeler belirli dışlama kriterlerine göre titizlikle tarandı. Bu, kopyaların, 2010'dan önceki yayınların, konferans incelemelerinin, patentlerin, kapak sayfalarının ve erişilemeyen belgelerin ortadan kaldırılmasını içeriyordu. Ayrıca yalnızca açıkça tanımlanmış veri kaynağına sahip belgeler muhafaza edildi. Bu hariç tutma kriterlerini karşılayan herhangi bir belge çıkarılmıştır. Literatür araştırmasından elde edilen bir sonuç, EV yangın verilerini tartışan araştırma makalelerinin çoğunun sonuçta kamuya açık raporlardan geldiğini ortaya çıkardı. Bunun bir örneği Hassan ve arkadaşlarının bir makalesinde gösterilmiştir . Avustralya'daki elektrikli araç yangınlarını analiz etmek için kamuya açık raporlardan elde edilen verileri kullanıyor24 . Literatür taraması sonucunda elektrikli araç yangınlarına ilişkin güvenilir verilere ağırlıklı olarak kamuya açık alanlarda rastlandı. Sonuç olarak yazarlar, Danimarka 25 , Kore Cumhuriyeti 26 , Hollanda 27 , Norveç 28 , İsveç 29 ve Finlandiya 30 gibi kamuya açık platformlardan elde edilen verilere odaklanmaya karar verdiler .

Bir sonraki adım bu verilerin işlenmesidir. Ulusal farklılıklar nedeniyle verilerin tek tip olmaması, verilerin yeniden düzenlenmesini ve uyumlaştırılmasını gerektirmiştir. Farklı kaynaklardan gelen olay verilerinin birleştirilmesi, doğru ve kapsamlı bir risk değerlendirmesi için kritik öneme sahiptir. Bu tür verilerin farklı veri tabanlarında farklı şekillerde raporlanabileceği göz önünde bulundurulduğunda, verilerin daha iyi işlenmesi ve anlaşılması için normalleştirilmesi çok önemlidir. Özellikle olayları belirli bir süre boyunca izleyen zaman serisi verileriyle uğraşırken, konsolidasyon daha da hayati hale gelir. Farklı kaynaklar farklı ayrıntı düzeyleri içerebilir, farklı raporlama standartlarına tabi olabilir veya farklı kategorizasyon yöntemlerine sahip olabilir. Bu farklı bilgilerin tek bir veri kümesine entegre edilmesiyle, verilerin analiz edilme ve yorumlanma biçiminde tutarlılık sağlanabilir. Özetle, özellikle verilerin az olduğu durumlarda, çeşitli kaynaklardan elde edilen elektrikli araç olay verilerinin birleştirilmesi süreci, verileri anlama ve yorumlama becerimizi geliştirmekte, etkili risk değerlendirmesini kolaylaştırmakta ve nihayetinde potansiyel tehlikeleri azaltmaya yönelik stratejilerin oluşturulmasına rehberlik etmektedir. Verilerin azlığına rağmen, analiz elektrikli araç yangınlarıyla ilgili küresel bir risk değerlendirmesi sağladığı için çok önemli kabul edilmektedir.

Daha ileri bir analizde, belirli elektrikli araç yangın nedenlerinden kaynaklanan yangınların yüzdesini gösteren veri kümelerine yalnızca üç ülkeden erişilebilmiştir: Danimarka²⁵, Hollanda²⁷ ve İsveç^29. Bu veri setleri birbirleri arasında standartlaştırılmadığından, bir elektrikli araç yangınına yol açan arızanın kökenleri, hata ağacı analizinde belirlenen ana olaylara göre kategorize edilmiştir. Elektrikli araçlarda yangına neden olan bileşenlerin ortalama yüzdesi daha sonra belirli bileşenlerle ilgili olayların sıklığına göre normalleştirilerek elektrikli araç yangın nedenine göre yılda milyon araç başına yangın sayısı elde edilmiştir. Mevcut veriler çoğunlukla Avrupa'dan kaynaklansa da, daha fazla veri elde edilene kadar, sonuçların diğer kıtalarda da benzer olduğunu düşünmek mantıklıdır. Ancak, bir ülkeden veya bölgeden diğerine teknolojik gelişimin farklı aşamaları göz önüne alındığında, hiçbir kıtanın homojen bir bölge olarak kabul edilemeyeceğini belirtmek önemlidir.

Danimarka'dan alınan veriler, 2018-2021 yılları arasında elektrikli ve hibrit araçlarda meydana gelen yangın olaylarına odaklanan bir rapordan elde edilmiştir²⁵. Bu analiz için veriler, kurtarma hizmetinin Çevrimiçi Veri ve Raporlama Sisteminden (ODIN) elde edilmiş olup 1 Ocak 2018 ile 30 Eylül 2021 arasındaki dönemi kapsamaktadır. Olayların nedenleri açıkça tanımlanmış ve raporda belirtilmiştir. Ardından, Hollanda'dan gelen veriler Nederlands Instituut Publieke Veiligheid²⁷ tarafından hazırlanan bir rapordan elde edilmiştir. Kaydedilen tüm olaylardan sadece 36'sı olası nedenlerini de içerecek şekilde rapor edilmiştir, dolayısıyla bu çalışmadaki analiz için bu sayılar kullanılmıştır. Son olarak, İsveç'ten elde edilen veriler İsveç Sivil Acil Durumlar Ajansı veya Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) tarafından hazırlanan bir rapordan alınmıştır. Bu rapor, 2018 yılından 2022 yılına kadar elektrikli araçlarda ve elektrikli ulaşım araçlarında meydana gelen yangınların bir derlemesini yayınlamaktadır. Olayların tüm olası nedenleri raporda yayınlanmaktadır.


Sonuçlar ve Tartışmalar

Hata ağacı analiz

Niteliksel hata ağacı analizi. Hata ağacı analizinde, değerlendirilen nihai sonucu temsil eden en önemli olay elektrikli araç yangınlarıdır. Bu en önemli olay dört ana tanımlanabilir nedene ayrılır - insan faktörleri, araç hataları, yönetim faktörleri ve dış faktörler. Bilinmeyen tutuşma nedenlerini kapsayan beşinci bir ana olay da dahil edilmiş ancak ağaçta geliştirilmemiştir. Hem gelişmiş hem de gelişmemiş olaylardan oluşan bu beş ana neden, yedi ara ve 22 temel olaya ayrılır. Bu ana olaylardan herhangi biri bağımsız olarak en üstteki olayı tetikleyebileceğinden, 'VEYA' kapılarıyla birbirlerine bağlanırlar. Bu nitel hata ağacı analizi diyagramında kullanılan tanımlayıcılar (ID) Tablo 2'de detaylandırılmıştır ve Şekil 2'de standart nitel hata ağacı analizi diyagramı gösterilmektedir.
 

 

Şekil 2. Elektrikli araç yangını için eksiksiz standart niteliksel Hata Ağacı Analiz Diyagramı.

 

S01 İnsan faktörleri

İlk önemli olay olan insan faktörleri ergonomi olarak adlandırılır ve insanlar ile kullandıkları sistemler arasındaki etkileşimi etkileyen tüm unsurları kapsar³¹. Elektrikli araç yangınlarına yol açan insan faktörleri, bu araçlarda yangın riskini artırabilecek insan etkileşimine atfedilebilecek eylemleri, davranışları veya koşulları kapsamaktadır. Bu çalışmada, insan faktörleri kasıtlı ve kasıtsız olmak üzere iki ara olaya ayrılmıştır. Kasıtlı kategoride, kundaklama yangına yol açabilecek temel bir neden olarak tanımlanmaktadır. Elektrikli araçlarda herhangi bir kundaklama vakası rapor edilmemiş olsa da, bunun gelecekte gerçekleşme ihtimali her zaman mevcuttur.

Kasıtsız yangınlar için, nedenler dört temel neden olarak genişletilmiştir: çarpışma, sıcak çalışma, ihmal ve sigara. A4, elektrikli araç yangınına yol açtığı tespit edilen istenmeyen bir olay olan kazayı ifade etmektedir. Diğer araç türlerinde olduğu gibi elektrikli araçlar da sürücü hatası, dikkat dağınıklığı, dikkatsiz davranış, engelli sürüş ve trafik kurallarına uymama gibi çeşitli insan faktörleri nedeniyle kazalara meyillidir³². A5, ısı, alev veya kıvılcım üreten görevleri kapsayan sıcak işleri ifade eder. Otomotiv endüstrisinde bu, gövde bileşenleri üzerinde kaynak yapma, elektrik lehim bağlantıları yapma, kesme işlemleri veya ısı veya kıvılcım çıkaran herhangi bir onarım görevi gibi prosedürleri içerir. A6 ihmali ifade eder, elektrikli araçlar bağlamında bu, bir yangın patlaması potansiyelini artıran herhangi bir eylem veya eylemsizlikle ilgilidir. Bu tür ihmaller, uygunsuz kullanım, elektrikli aracın yetersiz bakımı veya araç üreticisi tarafından öngörülen güvenlik direktiflerinin göz ardı edilmesini kapsayabilir. A7 sigara içmeye atıfta bulunur: bir elektrikli aracın içinde veya yakınında sigara içmek, özellikle dikkatsiz uygulamalar gözlemlendiğinde, artan bir yangın riski oluşturabilir. Sigara, puro veya diğer sigara malzemeleri yanıcı maddelerle karşılaştıklarında yangın tehlikesi yaratabilir³³. Bir aracın içinde, bu malzemeler kumaş döşeme, koltuk kılıfları, paspaslar veya diğer yanıcı iç bileşenleri içerebilir.

Elektrikli araç yangınlarını etkili bir şekilde önlemek ve bunlardan kaçınmak için bu temel nedenleri anlamak ve ele almak çok önemlidir. Kasıtsız nedenler söz konusu olduğunda, stratejiler araç tasarımı ve üretim standartlarının iyileştirilmesini, güvenli şarj uygulamalarının teşvik edilmesini ve sağlam araç izleme ve güvenlik sistemlerinin uygulanmasını içerebilir. Kasıtlı nedenler için çözümler, dikkatsiz davranışların tehlikeleri hakkında farkındalık yaratmaya, yasal caydırıcıları güçlendirmeye ve elektrikli araçlar için gözetim ve güvenlik önlemlerini iyileştirmeye odaklanabilir.

Her iki durumda da, çeşitli kaynaklardan gelen olay verilerinin birleştirilmesi ve analiz edilmesi, elektrikli araç yangınlarına katkıda bulunan belirli faktörler hakkında değerli bilgiler sağlayabilir, önleyici tedbirler için potansiyel odak alanlarının belirlenmesine ve elektrikli araçların güvenliğinin ve güvenilirliğinin sürekli olarak iyileştirilmesine yardımcı olabilir.


Bundan sonraki bölümde " SO2 Araç Faktörleri, S03 Yönetim Faktörleri, S04 Dış Faktörler, Sonuçlar ve Öneriler" ile devam edilecektir. 

Kaynak: 
https://open-research-europe.ec.europa.eu/articles/3-178/v1

Veri ve yazılım kullanılabilirliği

Kaynak verileri

Verilere aşağıdaki URL'den erişilebilir: https://doi. org/10.5281/zenodo.8355177

Temel veriler

Depo: Erişilebilir Kamu Malı Verilerinden EV Yangınlarının Analizi https://doi.org/10.5281/zenodo.8355177

Bu proje aşağıdaki temel verileri içerir:

•    Veri dosyası 1. EV Yangını - Analiz.xlsx (Elektrikli araç yangınları, gelecekte olası elektrikli araç yangınları hakkında fikir vermek amacıyla kamuya açık verilerden derlenmiştir. Veri seti ayrıca analiz edilen raporlardan belirlenen nedenleri de içermektedir).

Depo: EV fire paper arama dizesi sonuçları https://doi. org/10.5281/zenodo.8398665

Bu proje aşağıdaki temel verileri içerir:

•    Veri dosyası 1. EV Yangını - Arama Sonuçları.xlsx (EV yangını arama dizesi sonuçları)

Veriler, Creative Commons Attribution 4.0 International lisansı (CC-BY 4.0) koşulları altında mevcuttur.

Teşekkür

Yazarlar, Avrupa Komisyonu'na, Universidad de Navarra'ya ve Universiti Putra Malaysia'ya yazarlara devam eden destekleri için teşekkür eder.

 

Referanslar