Yürüyen Merdiven Yolcu Güvenliğini İyileştiren Yenilikçi Teknolojiler

Yazarımız bu teknolojilere ve bunların nasıl çalıştığına derinlemesine bir bakış atıyor.

Bu makale ilk olarak Eylül 15'te 2024. Asansör ve Yürüyen Merdiven Teknolojileri Sempozyumu'nda sunulmuş ve şu adreste yayınlanmıştır: Asansör ve Yürüyen Merdiven Kitaplığı.

Anahtar Kelimeler: Yürüyen Merdiven, Kazalar, Düşmeler, Sıkışmalar, Teknolojiler

Özet

Değişken frekanslı sürücüler gibi yeni teknolojiler yürüyen merdiven yolcu güvenliğini büyük ölçüde iyileştirebilir. Bu teknolojiler ve nasıl çalıştıkları açıklanmaktadır.

Ayrıca, ASME A17.1 kodunda gerekli olan ancak BS EN 115'te gerekli olmayan, sıkışmaların meydana gelme sıklığını ve sıkışmaların neden olduğu zararın ciddiyetini büyük ölçüde azaltabilecek mevcut cihazlar ve prosedürler araştırılmaktadır.

1. Giriş

Yürüyen merdivenlerde kazalar sıklıkla meydana gelir.[1] Genellikle bu kazalar yolcuların yaralanmasıyla sonuçlanır. Çoğu yaralanma küçük olsa da ciddi yaralanmalar meydana gelir. Bazı yaralanmalar yaşamı değiştirir ve bazen yaşamı sonlandırır.

Kazaların büyük çoğunluğu aşağıdaki gibi iki genel kategoriye ayrılır:^:[1]

1. Falls
2. Tuzaklar

Bu iki kategori açıklanacak ve hem meydana gelme olasılıklarının hem de zarar şiddetinin yeni teknolojilerin uygulanmasıyla nasıl önemli ölçüde azaltılabileceği gösterilecektir.

2. Kaza Türleri

2.1 Şelalesi

Düşmeler çoğunlukla yolcular yürüyen merdivene bindiğinde meydana gelir. Yürümekten yürüyen merdiven basamağında ayakta durmaya geçiş, özellikle yaşlı yolcular için zor olabilir.^[2]

Düşmeler ayrıca basamaklar düzden eğimliye geçtiğinde de meydana gelir. Ayakları birden fazla basamağa yerleştirilen yolcular bu geçiş sırasında düşebilirler. Ek olarak, bir yolcu bagaj taşıyorsa, bagajın kayması yolcunun düşmesine neden olabilir. Yolcuların bagajlarını yürüyen merdivene rutin olarak taşıdığı havaalanları veya transit merkezleri gibi yerlerde, yürüyen merdiven düşmelerinin çoğunda bagaj söz konusudur.^[1]

Yürüyen merdiven düşmelerinin çoğu 65 yaş üstü yolcuları etkiliyor.^[2] Bu durum bilişsel yeteneklerin azalmasına bağlanıyor.^[2]

Havaalanlarındaki yürüyen merdiven düşmelerinin çoğu kadınları ilgilendiriyor. Bu da yaşlı kadınları riskli bir grup haline getiriyor.^[1]

2.2 Tuzaklar

Tuzakların birçok biçimi vardır, örneğin:

• Yaralanmama. Yaralanma olmayan bir sıkışma, bir ayakkabı bağının veya başka bir giysi parçasının sıkışmasını içerebilir.
• Küçük yaralanma. Küçük yaralanma genellikle bir vücut parçasının sıkışmasını içerir, ancak yürüyen merdiven vücut parçası tarak plakasına çarpmadan önce durdurulur.
• Büyük yaralanma. Bu yaralanmalar genellikle yürüyen merdiven boyunca vücut parçası tarak plakasına çarpana kadar devam eden küçük yaralanma sıkışmaları olarak başlar ve yaşamı değiştiren yaralanmalara neden olur. Not: Yaşamı değiştiren bir yaralanma, bir ampütasyon veya kalıcı bir işlev bozukluğunu içerebilir.
• Ölümcül yaralanma. Yürüyen merdivenin şiddetli ezilme veya kopmaya neden olmasıyla oluşan çok nadir bir sıkışma şekli.

3. Risk Değerlendirmesi ve Azaltma

Risk değerlendirmesi, kişilere, mallara veya çevreye zarar veren tehlikelerin değerlendirilmesi ve bunların meydana gelme olasılıklarının ve zararlı bir olay nedeniyle ortaya çıkacak zararın şiddetinin belirlenmesidir.

Risk azaltma şunları azaltmayı içerir:

• Oluşma olasılığı
• Zararın şiddeti
• Hem meydana gelme olasılığı hem de zararın şiddeti

ISO 14798 2009-03-01 Asansörler, yürüyen merdivenler ve yürüyen yollar — Risk değerlendirmesi ve azaltma metodolojisi, asansör sektöründe tehlikelerin nasıl değerlendirileceğini açıklayan bir standarttır.^[3]

Yeni teknolojilerin uygulanması ve ASME A17.1 kodunda gerekli görülen ancak BS EN 115-1'de gerekli olmayan uygulamaların yapılmasıyla düşme ve sıkışmaların verdiği zarar azaltılabilir.^[4,5]

4. Düşme Azaltma 

4.1 Değişken Hızlı Tahrikler

Değişken hızlı tahrik sistemleri aşağıdaki nedenlerden dolayı düşmeleri azaltabilir:

• Fren arızası
• Sert duruşlar
• Tıkanıklık
• Biniş ve çıkış
• hız

Fren arızası: Fren arızası, acil bir olay frenin uygulanmasına ve motorun gücünün kesilmesine neden olduktan sonra mekanik frenin basamak bandını durduramaması durumunda meydana gelir. Bu, aşağı yönde hareket eden tam yüklü bir yürüyen merdivenin acil duruş yapması durumunda meydana gelebilir. Sonuç, yürüyen merdivenin alt inişinde cesetlerin yığılmasıdır.

Bir yürüyen merdiven fren sistemi için maksimum yavaşlama oranı BS EN 115 tarafından 1.0 m/s olarak tanımlanmıştır.² ve 0.91 m/sn² ASME A17.1'e göre.^[5,4]

Aynı mekanik fren, hem yukarı hem de aşağı yönde aynı maksimum yavaşlama oranında hareket eden tam yüklü bir yürüyen merdiveni durdurmalıdır. Fren, hareket eden yükün kinetik enerjisini ve aşağı yönde hareket eden bir yükün potansiyel enerjisindeki değişimi dağıtmalıdır.

Mekanik fren, fren her uygulandığında sürtünme malzemesinin bir kısmını kaybeder. Bir yürüyen merdiveni hizmetten çıkarmak için, açma/kapama düğmesi yerine durdurma düğmesi kullanılabilir ve bu da fren aşınmasına neden olur.

Yüksekliği 6 metreden fazla olan yürüyen merdivenlere, fren arızası olasılığını azaltmak için çoğunlukla yardımcı fren takılmalıdır.^[4,5]

Tahrik motoru ve değişken hız tahriki kullanan dinamik frenleme, yürüyen merdiveni elektriksel olarak tamamen durdurabilir. Mekanik fren daha sonra tutma freni olarak uygulanır. Bu işlem fren balatalarında veya pabuçlarında aşınmaya neden olmaz.

Yürüyen merdiven dinamik fren sistemi ile donatılmışsa, ASME A17.1 yönetmeliği yükseklik 6 m'yi geçtiğinde yardımcı fren kullanılmasını gerektirmez.^[4]

Sert duruşlar: Sert duruşlar, mekanik frenin uygulanmasının yürüyen merdiven basamak bandının yüksek bir sarsıntı ve yavaşlama oranıyla durmasına neden olmasıyla meydana gelir. Bu yüksek oranlar, yürüyen merdiven yükleme ve fren ayarının bir kombinasyonundan kaynaklanabilir.

Sert bir duruş genellikle yolcuların yürüyen merdivenin hareket yönüne doğru düşmesine neden olur. Yürüyen merdiven aşağı doğru hareket ediyorsa, tek bir kişinin önündeki yolcuya çarpması, birkaç kişiyi içeren bir "domino etkisi" düşüşüne neden olabilir.

Dinamik frenleme sistemleri, yük veya fren ayarlamalarından etkilenmeyen yavaşlama ve sarsıntı oranı profilleri sunmak için kapalı devre kontrol sistemi kullanır. Hızlanma oranı genellikle kodda gerekli olan maksimum değerin altına ayarlanabilir. Daha fazla ayrıntı için ASME A17.1 Şekil I-15, Yürüyen Merdiven/Hareketli Yürüyüş Dinamik Frenleme Mantığı'na bakın.

Tıkanıklık: Yolcular yürüyen merdivenden indikten sonra, devam etmek yerine yürüyen merdivenin önündeki alanda durduklarında yürüyen merdivenin çıkış ucunda sıkışıklık meydana gelebilir. Bu durum genellikle yolcular mesaj olup olmadığını kontrol etmek için cep telefonlarını durdurduklarında meydana gelir.

Bu tip sıkışıklıklar, yürüyen merdivenden çıkmaya çalışan yolcuların diğer yolcularla çarpışmasına, düşmesine ve hatta yaralanmasına neden olabiliyor. 

AI desen tanıma cihazları tıkanıklığı tespit edebilir ve değişken hızlı sürücünün yürüyen merdiveni yavaşlatarak yürüyen merdivenin sonunda varış oranını düşürmesine neden olabilir. Yürüyen merdivenin sonunda sesli bir uyarı duyurusu da AI cihazı tarafından başlatılabilir. Kişi bunu "Yürüyen Merdiveni Nüdifikasyon" olarak düşünebilir.

Biniş ve İniş: Yürüyen merdivende yürüme pozisyonundan ayağa kalkma pozisyonuna ve bir basamakta ayağa kalkma pozisyonundan tekrar yürümeye geçiş için gereken ekstra çaba nedeniyle, yürüyen merdivene biniş ve iniş sırasında çok sayıda düşme meydana gelir.^[2]

hız: Guangzhou Metrosu'ndaki yaralanma kazalarının nedenlerini belirlemek için yapılan bir çalışma, düşme kazalarının çoğunun sabah işe gidiş saatinin sonu ile akşam işe gidiş saatinin başlangıcı arasında meydana geldiğini buldu.[6] İlk başta bu mantık dışı görünebilir. Ancak bu, yaşlı emekli yolcuların ve çocuklu çalışmayan annelerin Metroyu kullanacağı zaman dilimidir. Çalışma, yaşlı, daha az çevik yolculara ve çocuklarıyla ilgilenmekle meşgul olanlara binmek için daha fazla zaman vermek amacıyla bu düşük trafik döneminde yürüyen merdivenlerin hızının yavaşlatılmasını önerdi. Ayrıca, AI tarafından daha yavaş bir hıza ihtiyaç duyan bir yolcu tespit edildiğinde hız azaltılabilir.

Değişken hızlı bir tahrik kullanarak yürüyen merdivenin hızını modüle etmek kolayca gerçekleştirilir. Ayrıca, bu yaklaşım trafiğin kullanımını olumsuz yönde etkilemez ve enerji kullanımı ve ekipman ömrü üzerinde küçük bir olumlu etkiye sahiptir.

4.2 ASME A17.1 ve BS EN 115-1 Kod Gereksinimleri

Yavaşlama Oranı: Frenleme sırasında gereken maksimum yavaşlama oranı:

BS EN 115-1: 1.0 m/s²

ASME A17.1: 0.91 m/sn²

Daha düşük yavaşlama oranının düşmelere neden olma olasılığı daha düşüktür.

hız: 30⁰ eğime sahip yürüyen merdivenlerde izin verilen maksimum adım hızı:

BS EN 115-1: 0.75 m/s

ASME A17.1: 0.5 m/sn

Daha yüksek hız, özellikle yaşlı yolcular için yürüyüşten binmeye geçişi daha zorlu hale getirir. Daha yüksek hız daha fazla düşmeye neden olur.

Eğim açısı: İzin verilen en yüksek eğim açısı:

BS EN 115-1: 35⁰

ASME A17.1: 30⁰

5. Tuzaklar

5.1 Meydana Gelme Olasılığının Azaltılması

Basamak/etek sıkışmalarının meydana gelme olasılığının, etek/basamak boşluğunun büyüklüğü ve etek paneli üzerinde kayan ayakkabının sürtünme katsayısı ile orantılı olduğu bulunmuştur.^[7] Boşluk ve sürtünme katsayısı olmak üzere iki faktör toplanabilir.

Danışmanlık firması Arthur D. Little tarafından geliştirilen endeks,^[8] bu iki faktörü birleştirir. Etek Deflektörleri takıldığında bu endeksin maksimum değerini 0.25 olarak belirler. Kapsamlı testler, endeks değeri 0.25'in altında tutulduğunda basamak/etek sıkışması olasılığının önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. 

ASME kodu, bu endeksin yılda bir kez test edilmesini, aralığın ayarlanmasını ve eteğin yüzeyinin bu endeksin 0.25'in altında tutulması için yeniden cilalanmasını önermektedir.[4]

5.2 Zararın Şiddetinin Azaltılması

Adım Adım Rehberlik: BS EN 115, basamağın her iki tarafı ile etek arasında maksimum 4 mm'lik bir boşluğa ve basamağın her iki tarafındaki toplam boşluğun 7 mm olmasına izin verir.[5] Bu boşluklar statik olarak ölçülür. 

Basamaklar bir yandan diğer yana hafifçe hareket etmeye zorlanabilir. Basamaklar, "basamak ölü bandı" olarak bilinen yerde hareket edebilir. Statik bir boşluk ölçümü, basamak ölü bandını dikkate almaz.

Etek panelleri tamamen sert değildir. Etek paneline bir kuvvet uygulandığında, sapar.

ASME A17.1-2022, etek ile basamak arasına 5 N kuvvet uygulandığında basamak ile etek arasındaki maksimum boşluğun 110 mm'den fazla olmaması gerektiğini tanımlar. Bu ölçüme "Yüklü Boşluk" ölçümü denir.[4] Bu, BS EN 115 tarafından gerekli görülen ölçümden daha agresif bir ölçümdür çünkü hem basamakların ölü bant içine hareketini hem de eteğin sapmasını dikkate alır.

Etek Tıkanıklık Cihazları: ASME A17.1-2022 kodu, Bölüm 6.1.6.3.6 etek tıkanıklık cihazlarının takılmasını gerektirir.^[4] Bu cihazlar, basamağın tarak plakasına yaklaştığında düz hale geldiği noktada bulunan anahtarlardır.

Bu anahtarlar, basamak ile yan etek arasında sıkışmış bir ayak veya el gibi bir nesne tespit ederse, nesne tarak plakasına çarpmadan önce yürüyen merdiveni durdurur. Bir sıkışma meydana geldiğinde, sıkışan el veya ayak tarak plakasına çarpmadan önce yürüyen merdiven durursa, yaralanmalar genellikle küçüktür. Ancak, el veya ayak tarak plakasına çarparsa, yaralanmalar genellikle hayat değiştirici niteliktedir. Dinamik frenlemeli değişken hızlı tahrik, sıkışan el veya ayak tarak plakasına çarpmadan önce basamak bandını durdurmak için gereken minimum yavaşlama oranını geliştirebilir.

Asansör ve Yürüyen Merdivenlerin Tasarımı ve Yapımına İlişkin Hong Kong Uygulama Kodu 2021 Baskısı Bölüm E Kısım 4 5.5.3.4e, Algılama Aygıtları adı verilen benzer bileşenler gerektirir.[9] Bu kod ayrıca yürüyen merdivenin eğimli kısmı boyunca Algılama Aygıtları gerektirir.

BS EN 115-1 standardı Etek Engelleme Cihazlarını zorunlu kılmaz.^[5]

Basamaklı Yükseltme Cihazı: ASME A17.1-2022 kodu, Bölüm 6.1.6.3.9, bir Basamaklı Yükseltme Cihazının kurulumunu gerektirir.^[4]

Ayakkabı veya bot gibi bir nesne bir basamak ile bitişik basamak basamağı arasına sıkıştığında, nesne basamaklardan birinin normal konumunun üzerine çıkmasına veya normal konumunun altına zorlanmasına neden olur. 

Bir Basamak Yukarı İtme Cihazı, yükseltilmiş basamak ve sıkışmış nesne tarak plakasına çarpmadan önce yürüyen merdiveni durduracak bir anahtardır. Etek/yan basamak sıkışmalarında olduğu gibi, nesne, ayakkabı veya vücut parçası tarak plakasına çarpmadan önce yürüyen merdiveni durdurmak, zararın ciddiyetini azaltır.

BS EN 115-1, Basamaklı İtme Cihazlarını gerektirmez.^[5]

BS EN 115 ve ASME A17.1, bir basamağın sıkışma nedeniyle aşağıya doğru zorlanması durumunda yürüyen merdiveni durduran bir anahtar olan Basamak Seviye Cihazı'nı zorunlu kılmaktadır.^[4,5]

Basamak Seviyesi Cihazı ve Basamak Yukarı İtme Cihazı, yerinden oynamış bir basamağın tarak plakasına çarpmasını önler. Yaygın olarak "basamak yığılması" olarak bilinen böyle bir çarpışma, yürüyen merdivene önemli hasar verebilir ve sıklıkla yolcuların yaralanmasına neden olabilir.

6. sonuçlar

Yürüyen merdiven kazalarının sıklığı ve zarar şiddeti, yürüyen merdivenlere kapalı devre değişken hızlı tahrikler sağlanarak ve ASME A17.1:2022 kodunun bazı kısımları benimsenerek azaltılabilir.

Kapalı devre değişken hızlı tahrik üniteleri aşağıdaki işlevleri yerine getirmelidir:

• Dinamik frenleme
• Trafik seviyesine göre adım hızı
• İniş sıkışıklığı oluştuğunda hız azalması

ASME A17.1:2022 kodunun aşağıdaki bölümleri BS EN 115-1 standardına dahil edilmelidir:

• 6.1.3.3.5 Etek ve Basamak Arasındaki Yüklü Boşluk
• 6.1.3.3.9 Adım/Etek Performans Endeksi
• 6.1.6.3.6 Yürüyen Merdiven Etek Engelleme Cihazı
• 6.1.6.3.9 Kademeli Yükseltme Cihazı
• 6.1.4.1 Hız Sınırları
• 6.1.5.3.1.c Yürüyen Merdiven Sürüş Makinesi Freni
• 6.1.3.1 Eğim Açısı

Referanslar

^[1] Hunter-Zaworski, K., & Hunter-Zaworski, K. (2020). Escalator Falls. Washington, DC: Ulusal Bilimler, Mühendislik ve Tıp Akademileri

^[2] Beards, P., Hunt, R., Dicks, M. ve Rigby, N. (2020). Yürüyen Merdivenler Paylaşılan Araştırma Projesi Raporu. Sağlık ve Güvenlik Yöneticisi/ Portsmouth Üniversitesi.

^[3] İngiliz Standartlar Enstitüsü. (2013). BS EN ISO 14798:2013 Asansörler, yürüyen merdivenler ve hareketli bantlar - Risk değerlendirme ve azaltma metodolojisi. British Standards Ltd.

^[4] Amerikan Makine Mühendisleri Derneği, (2022), Asansörler ve Yürüyen Merdivenler için Güvenlik Kodu A17.1/CSA B44

^[5] British Standards Institute. (2017). BS EN 115-1:2017 Yürüyen merdivenlerin ve yürüyen yolların güvenliği Bölüm 1: Yapım ve kurulum. BSI Standards Ltd.

^[6] Xing, Y., Chen, SZ & Lu, J. (2020). Metro İstasyonlarında Yürüyen Merdivenle İlgili Yaralanmaları Etkileyen Faktörlerin Bayes Ağlarına Dayalı Analizi: Çin'de Bir Vaka Çalışması. Uluslararası Çevre Araştırmaları ve Halk Sağlığı Dergisi. doi:10.3390/ijerph17020481.

^[7] Smith, K. (2019, Aralık). Adım/Etek Performans İndeksi Testi. ELEVATOR WORLD, s. 63-68. 9 Şubat 2024'te, Elevatorbooks.com/wp-content/uploads/2019/12/EW1219.pdf adresinden alındı

^[8] Arthur D. Little. (4 Mart 2024). Arthur D. Little. adlittle.com/en/about adresinden alındı 

^[9] EMSD. (2021). Asansör ve Yürüyen Merdivenlerin Tasarımı ve Yapımına İlişkin Uygulama Kodu. Hong Kong: EMSD Hong Kong Hükümeti.