Analysis of the resilience of transportation infrastructure in industrial zones: A case study of the Anatolian side of Istanbul
Sanayi bölgelerinin ulaşım altyapısı direncinin incelenmesi: İstanbul Anadolu yakası örneği
- Tez No: 983652
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Ulaşım, Mühendislik Bilimleri, Civil Engineering, Transportation, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Organize sanayi bölgeleri, Sismik güvenlik, Sürdürülebilir ulaşım, Organized industrial zones, Seismic safety, Sustainable transport
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kentsel alanlar global ölçekte, ekonomik ve sosyal faaliyetler ile etkileşimler için kritik düğüm noktalarıdır. Dünyanın mega kentlerinden biri olan İstanbul, tarih ve modernitenin kesişiminde durarak ticaret ve kültür için canlı bir merkez görevi görmektedir. Ancak, İstanbul için olası afet senaryoları karşısında ulaşım ağlarının ve önemli merkezlerinin direncinin araştırılması son derece önemlidir. Kentleşmenin benzeri görülmemiş büyümesi, doğal afetlerin artan sıklığı ve şiddetiyle birleşince, temel altyapı bileşenlerinin hazırlık ve uyarlanabilirliğinin kapsamlı bir şekilde incelenmesini gerekli kılmaktadır. Türkiye İstatistik Kurumu'nun 2024 verilerine göre, ülke ithalatının %50'den fazlası — yaklaşık 125,6 milyar dolar — İstanbul'dan gerçekleştirilmektedir. İstanbul'un ardından, Doğu Marmara illerinden Bursa'nın ithalat hacmi yaklaşık 6,4 milyar dolar, Kocaeli'nin 11,1 milyar dolar ve Sakarya'nın 2,8 milyar dolar olarak kaydedilmiştir. Benzer şekilde, ülke ihracatının yaklaşık %48'i İstanbul'dan yapılmakta olup, ihracat hacmi yaklaşık 82 milyar dolardır. İstanbul'un ardından Bursa'nın ihracat hacmi yaklaşık 8,2 milyar dolar, Kocaeli'nin 9 milyar dolar ve Sakarya'nın 4,2 milyar dolardır. Yukarıdaki verilerden de görüleceği üzere, İstanbul'un Anadolu Yakasını da içinde bulunduran Doğu Marmara Bölgesi, İstanbul'un hinterlandı olmakla birlikte, ülkeye giren ve ülkeden gönderilen ürün ve hizmetlerin sürdürülebilirliği konusunda kritik öneme sahiptir. İstanbul Anadolu Yakası'nın olası bir depreme karşı dirençli olması, gerek içinde bulundurduğu önemli sanayi ve lojistik merkezleri gerekse Anadolu'ya açılan bir geçiş bölgesi olması sebebiyle ülkenin ekonomisi açısından da büyük bir önem arz etmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, İstanbul Anadolu Yakası'nda yer alan Organize Sanayi Bölgeleri (OSB) ve fabrikalar etrafındaki ulaşım altyapısının olası bir afet karşısındaki dayanıklılığını ve bu kapsamda ortaya çıkabilecek zorlukları incelemektir. Çalışma, afet direnci bağlamında ulaşım ve lojistik sistemlerinin karmaşıklığını ele alarak, kentsel planlamacılara, karar vericilere ve afet yönetim otoritelerine yönelik değerli içgörüler sunmayı hedeflemektedir. Elde edilen bulgular yalnızca İstanbul için değil, benzer zorluklarla karşı karşıya olan diğer mega kentler için de referans niteliği taşıyabilecektir. Bu kapsamda amaç, İstanbul'da olası bir deprem senaryosu çerçevesinde sanayi bölgeleri etrafındaki ulaşım ağının karşı karşıya kalabileceği zafiyetleri ve sorunları tanımlamak ve sistematik biçimde ortaya koymaktır. Bu tez kapsamında, Anadolu Yakası'ndaki Organize Sanayi Bölgeleri (OSB'ler) ve fabrikaları çevreleyen ulaşım ağlarının, olası 5 Mw büyüklüğünde bir depremde üç günlük arama-kurtarma süreci özelinde dayanıklılığı incelenmiştir. Tez metodolojisi aşağıdaki adımlardan oluşmaktadır: İstanbul'un Anadolu Yakası için öngörülen deprem senaryosu temel alınarak, bölge, Marmara Denizi'ndeki Kuzey Anadolu Fay Hattı'na yakınlık derecelerine göre beş ana tampon bölgeye ayrılmış ve analiz bu bölgesel sınıflandırmaya göre gerçekleştirilmiştir (10–19 km, 20–29 km, 30–39 km ve 40–49 km). Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak, her bir tampon bölge içerisindeki OSB'ler, fabrikalar ve ana arter yol ağlarının konumları belirlenmiş ve zemin haritası üzerine yerleştirilmiştir. Anadolu Yakası Zemin haritası tampon bölgelerle çakıştırılarak, her yol segmentinin ve fabrikanın zemin durumu, yerleşime uygunluk açısından belirlenmiş ve bu parametre zemin parametresi olarak sınıflandırılmıştır. Fay hattına göre uzaklığın ifade edilmesinde uzaklık parametresi kullanılmış, faya en yakın olan ilk tampon bölgedeki sanayi bölgeleri ve yollar en düşük puanı alacak şekilde sınıflandırılmıştır. Uzaklık parametresi ve zemin parametresi dikkate alınarak, ilgili alanlar için bir“Deprem Güvenlik İndeksi (ESI)”modeli geliştirilmiş; bu indeks her sanayi bölgesi ve çevresindeki yol ağı için hesaplanarak analiz edilmiştir. Sanayi bölgelerine erişim sağlayan ana yollar ve bağlantı yollarının olası hasar durumları incelenmiş; olası bağlantı kayıpları ve trafik yön değişimleri belirlenmiştir. Depremin ulaşım altyapısına etkisine dair yapılan analizler neticesinde aşağıdaki bulgular elde edilmiştir: Analiz sonuçları, en fazla fabrika sayısına sahip beş ilçenin sırasıyla Tuzla (610 fabrika), Sancaktepe (197), Pendik (145), Ümraniye (98) ve Kartal (88) olduğunu ortaya koymuştur. En sık gözlemlenen Deprem Güvenlik İndeksi (ESI) değerleri 2.4, 3.2 ve 3.6 olup, sismik risk sınıflandırmasına göre orta ile ağır düzeyde hasar olasılığını işaret etmektedir. Tuzla ilçesi, 2.4 ile 3.2 aralığında ESI değerlerine sahip alanlarda yoğunlaşan yüksek fabrika sayısı nedeniyle sismik açıdan en kritik bölge olarak öne çıkmaktadır. Mekânsal olarak sınırlı olmasına rağmen, ilk tampon bölgede (0–9 km), şiddetli hasar görme olasılığı yüksek (ESI = 1.2) birkaç bağımsız fabrika bulunmaktadır. Bölgede büyük ölçekli Organize Sanayi Bölgeleri (OSB) veya kritik ulaşım koridorları yer almamakla birlikte, bu tesislerin izole konumda bulunması acil durum erişimi ve müdahale açısından zorluklar doğurabilir. İkinci tampon bölge (10–19 km), hem endüstriyel yoğunluk hem de sismik maruziyet açısından en kritik alanı temsil etmektedir. Bu bölgede çeşitli büyük OSB'leri de kapsayan toplam 851 fabrika bulunmaktadır. ESI değerleri 0.8 ile 3.2 arasında değişmekte olup, özellikle Pendik, Tuzla ve Kartal ilçelerinde şiddetli hasar olasılığının yüksek olduğunu göstermektedir. Bunun sonucunda birçok lojistik deposu kullanılamaz hâle gelebilir ve kentin gıda ile ilaç tedarik zincirlerinde aksaklıklar yaşanması muhtemeldir. Bu bölgelere ulaşımın önemi son derece kritiktir; zira bu bölgeler, yalnızca İstanbul'a değil, ülke genelinde savunma sanayi, demir-çelik üretimi, makine, inşaat, sağlık, kimya, plastik, otomotiv, denizcilik ve elektrik-elektronik gibi sektörlerde temel ürün ve hizmet sağlayan stratejik merkezlerdir.Afet sırasında ve sonrasında şehir ve ülke genelindeki temel ihtiyaçların kesintisiz karşılanabilmesi için bu bölgelere öncelikli erişimin sağlanması gerekmektedir. Özellikle Sabiha Gökçen Havalimanı çevresinde yer alan bağlantı yolları ve diğer tali yolların kapanma oranının, Pendik ilçesinin güney mahallelerinde çok yüksek olacağı ve dolayısıyla havalimanına yerel yollar üzerinden erişimin önemli ölçüde etkilenebileceği öngörülmektedir. D-100 Devlet Yolu, O-4 Otoyolu ve çeşitli bağlantı yolları gibi temel ulaşım altyapıları da 0.8–3.2 aralığında ESI değerlerine sahiptir; bu durum, hareketlilik ve lojistik ağlarında ciddi kesintiler yaşanabileceğini göstermektedir. Ayrıca, Marmaray ve Yüksek Hızlı Tren (YHT) hatlarının bu yüksek riskli koridordan geçmesi, olası bir büyük deprem durumunda geniş çaplı hizmet aksamalarına yol açabileceğini göstermektedir. Üçüncü tampon bölge (20–29 km), O-1, O-2, O-4 ve O-7 otoyolları ile 15 Temmuz Şehitler Köprüsü ve Fatih Sultan Mehmet Köprüsü gibi stratejik ulaşım bileşenlerini içermesi nedeniyle yüksek stratejik öneme sahiptir. Beklenen hasar düzeyi orta ile ağır arasında değişmekle birlikte (ESI 2.4–4.8), özellikle Dudullu OSB çevresindeki yoğun ve birbirine bağlı ulaşım ağı, afet sonrası toparlanma ve trafik yeniden dağılımında kilit rol oynayacaktır. Dördüncü (30–39 km) ve beşinci (40–49 km) tampon bölgeler ise daha düşük sismik kırılganlık sergilemektedir. Bu dış bölgelerdeki sınırlı sayıdaki fabrika ve altyapı bileşenlerinin orta düzeyde veya ihmal edilebilir düzeyde hasar görmesi beklenmektedir (ESI 6.0–10.0). Bununla birlikte, bu bölgelerde trafik ve lojistik baskının artması olasıdır; zira ulaşım, daha ağır hasar gören merkezî alanlardan bu bölgelere yönlendirilecektir. Yavuz Sultan Selim Köprüsü ve O-7 Otoyolu'nun çevre kesimleri, yüksek dayanıklılıkları sayesinde acil durum müdahalesi ve tedarik zinciri sürekliliği açısından kritik alternatif koridorlar olarak işlev görecektir. Çalışma, sanayi bölgeleri ve ulaşım altyapısının deprem riskine karşı dayanıklılığını artırmaya yönelik öncelikli eylemleri ortaya koymaktadır. 10–29 km aralığındaki kritik bölgelerdeki köprü ve üst geçitlerin yapısal güçlendirilmesi önceliklidir. Tuzla, Pendik ve Kartal'daki yüksek riskli fabrikalar için afet hazırlık programları ve yapısal incelemeler önerilmektedir. Alternatif ulaşım güzergâhları ile demir ve deniz yolu bağlantılarının geliştirilmesi, ulaşım ağının sürekliliği açısından önemlidir. Dış bölgeler (30–49 km), büyük depremler sırasında acil lojistik merkezleri olarak değerlendirilebilir. Kurumlar arası koordinasyonun güçlendirilmesi ve önceden planlanmış lojistik koridorlarının oluşturulması, afet sonrası müdahale ve onarım süreçlerini hızlandıracaktır. Çalışmanın başlıca sınırlılığı, kullanılan Deprem Güvenlik İndeksi'nin basitleştirilmiş olması ve yapıların malzeme, dayanım ve güçlendirme özelliklerinin dâhil edilmemesidir. Ayrıca, altyapı sistemleri arasındaki karşılıklı etkiler incelenmemiştir. Gelecekte yapılacak araştırmalarda ayrıntılı yapısal ve jeoteknik verilerin, sistemler arası bağımlılıkların ve dinamik iyileşme modellerinin entegrasyonu önerilmektedir. Depremin ulaşım altyapısı üzerindeki etkilerine ilişkin elde edilen farklı bulgular, böyle bir afet durumunun yalnızca İstanbul'u değil, aynı zamanda Türkiye ekonomisini de derinden etkileyeceğini ortaya koymaktadır. Bu senaryolar ve elde edilen bulgular doğrultusunda, İstanbul'un lojistik altyapısının daha dirençli hale getirilmesine yönelik pratik ve uygulanabilir öneriler geliştirilecektir. Bu öneriler, mevcut zayıflıkların ve zorlukların giderilmesini amaçlamakta ve ulaşım ağları ile lojistik merkezlerin potansiyel afet senaryolarına karşı genel dayanıklılığını artırmayı hedeflemektedir. Bu çalışma, İstanbul'un ulaşım ve lojistik sistemlerinin dayanıklılığını kavramsal ve uygulamalı düzeyde ele alan bütüncül bir yaklaşım sunmakta olup, gelecekte politika yapıcılar, afet yönetim otoriteleri ve şehir plancıları için değerli içgörüler ve öneriler içermektedir.
Özet (Çeviri)
Urban areas are critical nodes for economic and social activities and interactions on the global scale. One of the world's megacities, Istanbul stands at the intersection of history and modernity, serving as a vibrant center for trade and culture. However, investigating the resilience of transportation networks around important centers in the face of potential disaster scenarios for Istanbul is extremely important. The unprecedented growth of urbanization, combined with the increasing frequency and severity of natural disasters, necessitates a comprehensive examination of the preparedness and adaptability of essential infrastructure components. According to Turkish Statistical Institute 2024 data, more than 50% of the country's imports — approximately 125.6 billion USD — are made from Istanbul. Following Istanbul, Bursa, which is one of the Eastern Marmara provinces, has an import volume of around 6.4 billion USD, Kocaeli 11.1 billion USD, and Sakarya 2.8 billion USD. Likewise, Istanbul accounts for approximately 48% of the country's exports, with an export volume of about 82 billion USD. Following Istanbul, Bursa has an export volume of approximately 8.2 billion USD, Kocaeli 9 billion USD, and Sakarya 4.2 billion USD. As can be seen from the data, the Eastern Marmara Region, which includes the Anatolian Side of Istanbul, is the hinterland of Istanbul and has critical importance in terms of the sustainability of products and services entering and sending from the country. The resilience of the Anatolian side of Istanbul against a possible seismic damage is significant for the country's economy, due to its key industrial and logistics centers as well as its role as a gateway to Anatolia. The primary aim of this study is to investigate the resilience of the transportation infrastructure around the Organized Industrial Zones (OIZ) on the Anatolian side of Istanbul against a potential earthquake and related challenges. This study aims to provide valuable insights to urban planners, policymakers, and disaster management authorities by addressing the complexities of urban road network in the context of disaster resilience and seismic risk assessment. The findings will not only benefit Istanbul but can also serve as a reference for other megacities facing similar challenges on a global scale. The goal here is to identify and catalog the vulnerabilities and challenges that transportation networks and logistics centers in Istanbul may face during a potential earthquake. The resilience of the transportation network surrounding OIZs and factories on the Anatolian side are examined for the three-day search and rescue period. In this thesis methodology, Based on the earthquake scenario (7.5 Mw) determined for the Anatolian side of Istanbul, the analysis is conducted regionally by dividing Anatolian side into five main buffer zones based on the degree of proximity to the Northen Anatolian fault line in the Marmara Sea (10-19 km, 20-29 km, 30-39 km, and 40-49 km). Using Geographic Information Systems (GIS), the location of active fault line, OIZs and major arterial road networks in each buffer zone are identified and located on soil map. An“Earthquake Safety Index”model was developed for these areas using parameters such as distance to fault lines and ground conditions. This index was calculated and analyzed for each industrial zone and the surrounding road network. The damage on the main roads and connector roads providing access to industrial zones was examined and potential connectivity loss and traffic shifts are determined. The followings have emerged from the analysis of the earthquake's impact on the transportation infrastructure: In the second closest buffer zone to the fault (within 10–19 km), the D-100 State Road and all industrial zones located in the southern region of this road are likely to be affected, with road segments expected to lose connectivity with the remaining network. Under this scenario, the YHT/Marmaray Railway Line and the Pendik-Tuzla Ports would also likely become inaccessible, and the inability to use the railway lines would prevent intercontinental travel. The Bostancı-Pendik Coast Road, which shares the traffic volume of the D-100 State Road, is also expected to become unusable. The closure rate of highway connection roads and other local roads — particularly around Sabiha Gökçen Airport — is predicted to be very high in the southern neighborhoods of Pendik, potentially affecting transportation to the airport. In addition to the D-100 State Road, the O-4 Motorway, located further north of the city, is likely to be partially affected. A substantial portion of industrial zones and facilities situated between the D-100 State Road and the O-4 Motorway are expected to experience limited accessibility. Access to the Tuzla and Dudullu Organized Industrial Zones would likely be disrupted, rendering many logistics warehouses inaccessible and causing interruptions in the city's food and pharmaceutical supply chains. The impact on transportation to these regions is considered highly critical, as they serve as vital hubs supplying not only Istanbul but the entire country with essential products and services across sectors such as defense, iron and steel production, machinery, construction, healthcare, chemistry, plastics, automotive, maritime, and electrical-electronics. To ensure the continuity of essential services and meet the needs of both the city and the nation during and after a disaster, priority access to these areas must be guaranteed. Among all major transportation corridors, the O-7 Motorway and its branches are projected to experience minimal damage and, consequently, are expected to serve as critical corridors with the highest traffic concentration during the search and rescue phase. Based on the assessment of these scenarios and the derived findings, practical and actionable recommendations will be developed to strengthen the resilience of Istanbul's logistics infrastructure. These recommendations aim to address existing vulnerabilities and challenges while enhancing the capacity of transportation networks and logistics hubs to withstand and recover from potential disaster scenarios. Collectively, these measures will establish a structured framework for understanding and improving the resilience of Istanbul's transportation and logistics systems. In the future, the outcomes of this work are expected to offer valuable guidance and strategic insights for policymakers, disaster management authorities, and urban planners.
Benzer Tezler
- İğde çekirdeğinin piroliz kinetiğinin termogravimetrik analiz ile incelenmesi
Investigation of pyrolysis kinetics of oleaster stone by thermogravimetric analysis
MELİKE KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE GÖZKE AÇIKALIN
- Next generation wireless networks for social good
Sosyal fayda için yeni nesil telsiz ağlar
SULTAN ÇOĞAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi ile 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremlerinin boylamsal analiz yöntemi ile karşılaştırılması
Comparison of 17 August 1999 Marmara Earthquake and 6 February 2023 Kahramanmaraş earthquake through longitudinal analysis method
MİNE FIRAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KUNDAK
- İklim değişikliği ve kentsel gelişme arasındaki etkileşim: İstanbul örneği
Interaction of climate change and urban development: The case of İstanbul
DİLARA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜZİN BAYCAN
- Development of a spatial model on nuclear power plant accidents based on vulnerability and evacuation plans
Kırılganlık ve tahliye planlarına dayalı nükleer santral kazaları için mekansal bir modelin geliştirilmesi
MARYNA BATUR
Doktora
İngilizce
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA METİN ALKAN
- Sürdürülebilir bir hammadde olarak meşe palamudu: Tedarik zinciri ağı tasarımı
Utilization of acorns as a sustainable raw material: Supply chain network design
İREM NUR İLBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEYDA SERDAR ASAN