Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Mohd Sadat
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hilmi Berk Çelikoğlu
Özet:
Otoyollarda artan trafik, altyapıda herhangi bir değişiklik yapmadan,
yeni yollar veya ek şeritler yapmak zorunda kalmadan kapasiteyi verimli
bir şekilde yönetebilen trafik kontrol sistemleri için bir talep
yaratmıştır.
Otoyol katılım denetimleri, güzergah yönlendirme ve değişken hız
kısıtlamaları gibi akıllı ulaştırma sistemleri yöntemleri, otoyollarda
tıkanıklığın azaltılmasında yardımcı olabilir. Otoyol katılım denetimi
ve güzergah yönlendirmesi sistemleri kısıtlı uygulama alanına sahipken,
değişken hız kısıt sistemlerinin uygulama alanı daha geniştir. Değişken
hız kısıt sistemleri, akım kritik yoğunluk veya kritik akım değerine
ulaşmadan önce hız kısıtı getirerek tıkanıklığın yerini değiştirebilir.
İşgal temel alınarak oluşturulan sabit denetim yaklaşımı I-4 Orlando,
Florida'da uygulanmış, akım temel alınarak oluşturulan sabit denetim
yaklaşımı ise M-25, İngiltere'de uygulanmıştır. Bununla birlikte birçok
çalışmada, farklı denetim stratejileriyle daha iyi sonuçlar
alınabileceği ortaya konulmasına rağmen, bahsi geçen denetim
stratejileri sahada uygulanamamışlardır. Yukarıda bahsi geçen ve
uygulanan, işgal ve hızı temel alan denetim yaklaşımlarının her
ikisinde de basit ve kolay algoritmalar kullanılmıştır.
Bu çalışma, iki farklı değişken hız kısıt denetim yönteminin
biribirleriyle karşılaştırılmasını ele almaktadır. İlk yöntemde denetim
yöntemi hız, işgal ve hacmi temel alırken ikinci yöntem değişken hız
kısıtının belirlenmesinde işgal temelli geri beslemeli denetim sistemi
uygulamaktadır.
Çalışma alanı olarak seçilen D100 Otoyolu, günün sadece zirve
saatlerinde değil birçok zaman dilimi içerisinde tıkanıklığa maruz
kalmaktadır. D100 otoyolu üzerinde bulunan otoyol katılım bölgelerindeki
yoğun trafik, çalışma alanının seçiminde cezbedici bir unsur olarak göz
önünde bulundurulmuştur. Bununla birlikte çalışma bölgesi içerisinde
herhangi bir değişken hız kısıt sistemi uygulaması yoktur.
Tez kapsamında birinci bölümde tezin amacından ve tezin katkılarından
bahsedilmiştir.
İkinci bölümde trafik akımının temel ve türetilmiş değişkenleri
tanımlanmış, birbirleriyle olan ilişkileri irdelenmiştir. Trafik verisi
toplamada noktasal ölçümlerden, kesimlerde ve kesitlerde yapılan
ölçümlerden bahsedilmiş, akıllı ulaşım sistemlerinin geniş bölgelere
yayılan ölçüm yöntemlerinden bahsedilmiştir. Ek olarak otoyollarda
trafik akımının belirteci olan hizmet düzeyi kavramı tanımlanmış, trafik
akım modelleri detaylandırılmıştır. Yine ikinci bölüm içerisinde otoyol
denetim stratejileri tanımlanmıştır.
Üçüncü bölümde değişken hız kısıt yöntemlerinden ve bu yöntemlerin
oluşmasına katkı sağlayan araştırmalara değinilmiştir.
Dördüncü bölümde hacim, işgal ve ortalama hızı temel alarak oluşturulan
denetim algoritması detaylı bir şekilde anlatılmış, ince- boyut benzetim
yazılımında kısıt olacak veriler tanıtılmıştır. Buna ek olarak ikinci
denetim algoritması olan, geri beslemeli- işgal temelli ana akım trafik
denetim algoritmasına ilişkin bilgiler verilmiştir.
Beşinci bölümde çalışma alanını içine alan D100 otoyoluna ait
tanımlayıcı bilgiler verilmiştir. Bununla birlikte çalışma alanı
detaylıca tanımlanmış, ince- boyut benzetim yazılımına girdi olacak
verilere ait tanımlayıcı istatistikler ile hız ve akım profilleri
sunulmuştur.
Altıncı bölümde ince-boyut benzetim yazılımı olarak kullanılan VISSIM' e
ait tanımlayıcı bilgiler ile VISSIM 'in taşıt izleme modeli olarak
kullandığı Wiedemann 74 ve Wiedemann 99 tanıtılmış, bu çalışmada
kullanılan Wiedemann 99 detaylandırılmıştır. Bununla birlikte VISSIM ile
denetim algoritmalarının bütünleşmesini sağlayan Bileşen Nesne Modeli
(COM) tanıtılmış ve örnek bir kod yapısı sunulmuştur. Bileşen Nesne
Modelinin VISSIM ile bütünleşmesi MATLAB yazılımı vasıtasıyla
olmaktadır.
Benzetimin kalibrasyonunda kullanılan parametreler tanımlanmış ve
kalibrasyon için yapılan denemeler sunulmuştur. Gözlenen veriler ile
benzetim sonucu elde edilen verilerin geçerliliğin sınanmasında GEH
istatistiklerinden yararlanılmıştır. 3 farklı senaryodan faydalanılarak
oluşturan benzetimlerde toplam yolculuk süresindeki azalmalar ve karbon
monoksit miktarındaki azalmaların değerlendirilmesi de yine altıncı
bölüm içerisinde yapılmıştır.
Yedinci bölümde çalışmaya ait sonuçlar ve gelecekteki çalışmalarda yol
gösterebilecek önerilerde bulunulmuştur.
Sonuç olarak geri beslemeli işgal temelli denetim algoritması
kullanılarak oluşturulan değişken hız kısıt sisteminin akım-işgal ve
ortalama hız temelli denetim algoritması kullanılarak oluşturulan
değişken hız kısıt sisteminden toplam yolculuk süresi, karbon monoksit
emisyonu açısından daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir.