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: İsmail Abuamer
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hilmi Berk Çelikoğlu
Özet:
Trafik taleplerinin doğru olarak tahmin edilmesi, herhangi bir otoyolun
kapasitesinin belirlenmesinde belirleyici faktördür. Genellikle trafik
talepleri otoyolun tasarım dönemi temel alınarak belirlenir. Ancak
teknolojik gelişmeler, taşıt fiyatlarının düşmesi, arazi kullanımının
artması, yeni cazibe merkezlerinin oluşması gibi durumlar taşıt
sahipliğini arttırır ve tasarım döneminde elde edilen değer ile gerçek
talebin uyuşmazlığını ortaya çıkarır. Özellikle sabah ve akşam zirve
saatlerinde talebin kapasiteye yaklaşması ve ulaşması, tıkanıklık adı
verilen bir fenomene sebep olur.
Tıkanıklık, trafik akımı içerisinde bulunan taşıtların, taşıt
yoğunluğundan hareket edememeleri olarak adlandırılabilir. Tıkanıklık,
gün boyunca zirve saatlerde yinelenen tipte veya yoldaki anlık olaylara
bağlı olarak gerçekleşen ve yinelenmeyen tipte olabilir. Tıkanıklık ile
otoyol ağ performansı arasında zıt bir ilişki vardır. Tıkanıklık olduğu
durumda taşıt hızları azalır, yolculuk süresi artar. Bununla birlikte
azalan taşıt hızları daha fazla yakıt tüketimine ve daha fazla emisyon
ortaya çıkmasına neden olur. Tıkanıklık süresince ortaya çıkan dikkat
dağınıklığı da trafik kazası gerçekleşme olasılığını da arttırmaktadır.
Tıkanıklığın önüne geçmek için yeni yollar ve ek şeritleri yapılması
gibi yapısal çözümlemelerin faydasız ve pahalı olduğu 1960'lı yıllardan
beri bilinmektedir. Yeni yollar yapmak yerine kapasitenin etkin
kullanımı " talep yönetimi " kavramının ortaya çıkmasına sebep olmuş ve
1960'lı yıllardan günümüze talep yönetimini destekleyici çalışmaların
yapılmasına da ön ayak olmuştur.
Bu çalışma kapsamında, İstanbul D100 otoyolunun Zincirlikuyu- Okmeydanı
arasında yer alan 3,96 km'lik bir kesimi ele alınmış, ilgili kesimde
farklı otoyol katılım denetim yöntemleri uygulanarak toplam yolculuk
süresinin azaltılması, taşıt hızlarının arttırılması, emisyonların
azaltılması amaçlanmış ve uygulanan denetim yöntemleri
karşılaştırılmıştır.
Tez kapsamında birinci bölümde tezin amacından ve tezin katkılarından
bahsedilmiştir.
İkinci bölümde trafik akımının temel ve türetilmiş değişkenleri ile bu
değişkenlerin birbirleriyle olan ilişkileri tanımlanmıştır. Trafik
verisi toplama yöntemleri, trafik akımı modelleme yaklaşımları,
ince–boyut, orta-boyut ve kaba-boyut trafik akım modelleri, benzetim
modellerinin kısıtları ve otoyol trafik yönetim stratejilerinden de yine
ikinci bölüm içerisinde bahsedilmiştir.
Üçüncü bölümde denetim sistemlerinden, açık- çevrimli ileri beslemeli ve
kapalı-çevrim geri beslemeli denetim sistemleri tanıtılmıştır. Ek
olarak, otoyol katılım denetimi yöntemi ayrıntılı olarak ele alınmış ve
bu kapsamda geliştirilen algoritmalar tanıtılmıştır. Katılım denetimi
yersel ve eşgüdümlü katılım denetimi olarak sınıflandırılmış ve yersel
katılım denetimi algoritmaları altında ALINEA, PI-ALINEA, MALINEA,
FL-ALINEA, UP- ALINEA, UF- ALINEA, X-ALINEA/Q hakkında bilgiler
verilmiştir.
Eşgüdümlü katılım denetimi alt başlığında ise en uygun (optimal) denetim
yaklaşımı, geri-beslemeli denetim yaklaşımı, sezgisel denetim
yaklaşımı, hiyerarşik denetim yaklaşımı ile Helper, MILOS, Linked-Ramp,
Flow, Compass, SWARM, METALINE, HERO gibi algoritmalar hakkında bilgiler
verilmiştir.
Dördüncü bölümde ise çalışma kapsamında kullanılan ALINEA ve PI- ALINEA
algoritmalarının ince boyut benzetim yazılımına MATLAB [MATrix
LABoratory] yazılımı kullanılarak entegre edilmesi irdelenmiş ve bir
örneği sunulmuştur. Bununla birlikte dürdüncü bölümde algoritmalarda yer
alan parametrelerin kalibrasyonu irdelenmiş ve en uygun parametre
seçiminden bahsedilmiştir.
Beşinci bölümde çalışma alanı ve benzetim yazılımına girdi olarak
verilen veriye ait bilgiler verilmiştir. Çalışma alanı 3,96 km
uzunluğunda, 3 otoyol katılım, 2 de otoyol ayrılma bölgesine sahiptir.
Çalışmada kullanılan veriler, İstanbul Büyükşehir Belediyesi Trafik
Müdürlüğü tarafından sağlanmış ve 2 dakikalık aralıklara
toplulaştırılmış, 5 saatlik hız, taşıt sayısı ve işgal değerlerinden
oluşmaktadır. Bu bölümde kullanılan veriye ait tanımlayıcı
istatistiklere de yer verilmiştir.
Altıncı bölüm tez çalışmasının temelini oluşturmaktadır. Bu bölümde,
ALINEA ve PI-ALINEA algoritmalarının farklı senaryolar altında ince-
boyut benzetim yazılımı yardımıyla D100 otoyolu kesimlerinde verdiği
sonuçlar incelenmiştir. Sonuçlar sadece akım, hız ve işgal açısından
değil, toplam yolculuk süresindeki azalma, taşıt emisyonları ve hızlanma
ivmeleri açısından da irdelenmiştir.
Yedinci bölümde çalışmanın sonuçları ve gelecekte yapılması öngörülen
çalışmalara ait öneriler sunulmuştur.