Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Melike Ersoy
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hilmi Berk Çelikoğlu
Özet:
Ülkemizde yük ve yolcu taşımacılığı büyük oranda karayolu ulaşımı ile
sağlanmaktadır. Nüfus artışı beraberinde trafiğe çıkan araç sayısını da
arttırmış olup, talebin en yoğun olduğu kent içi trafiği üzerinde
olumsuz etkiler yaratmıştır. Olumsuz etkilerin en başında trafik
kazaları ve yetersiz yol kapasiteleri gelmektedir. Doğru tasarım ve
düzenlemeler altında, güvenlik ve kapasite üzerinde iyileştirici
etkileri olan modern dönel kavşak uygulamaları, Avrupa ve Amerika'dan
sonra Türkiye'de de kent içi trafik yönetiminde, öncelik kontrollü ve
sinyalize kavşak tasarımlarına alternatif olarak kullanılmaya
başlanmıştır.Dönel kavşakları, trafik çemberi, öncelik kontrollü ve
sinyalize kavşak tiplerinden ayıran en önemli özellik girişte yol verme
ve trafik akışında defleksiyon hareketleridir. Yaklaşım yolundan kavşağa
giriş yapacak araçların kavşakta bulunan dönen akım içerisindeki
araçlara yol vermesi gerekliliği ve merkez adanın konumu ile kontrol
edilen aracın kavşağı geçiş hızının düşürülmesi dönel kavşaklarda
güvenliği arttıran en önemli unsurlardır. Yaklaşım kolunda ki aracın
hızının düşürülmesi sayesinde hem araç araca olabilecek hem de araç yaya
arasında olabilecek kazaların olasılığı azaltılır.Yolun belirli bir
şeridinden veya kesiminden birim zamanda geçebilecek maksimum araç
sayısı olarak tanımlanan yol kapasitesi, kavşaklarda yaklaşım
kollarından kavşağa girebilecek birim zamanda ki maksimum araç sayısı
olarak çalışılmıştır. Dönel kavşaklarda kapasitenin belirlenmesinde araç
boyutları ve araçların bir noktadan geçiş süreleri büyük önem arz
etmektedir. Kavşakların geometrik tasarımlarında, sürücülerin kavşağa
güvenli giriş yapabilmesi ve diğer sürücülerle yayaların hareketlerini
gözlemleyebilmeleri için projelendirme esnasında kavşağa ait bir takım
geometrik özellikler göz önünde bulundurulur. Orta ada çapı, giriş ve
çıkış şeritleri, dönüş şeridi ve sayısı, yaklaşım genişliği, giriş
genişliği ve giriş şeridi sayısı, ayırıcı ada, proje tip aracı ve hızı
göz önünde bulundurulması gereken geometrik tasarım elemanlarıdır.
Yaklaşım kolunun geometrik özellikleri ve kavşak giriş şerit sayısı ve
genişliği taşıtların kavşağa giriş hızlarını doğrudan etkiler. Orta ada
yarıçapının boyutları taşıt güzergâhını etkilediğinden dönene akım
içerisindeki araçların seyahat hızlarını belirleyici rol oynar. Orta ada
yarıçapı arttıkça seyahat hızı artar. Ana akım içerisinde ki ağır araç
oranı arttıkça, kavşağa giriş çapı ve dairesel görüş uzunluğu azaldıkça
kavşak kapasitesi azalır.Güvenlik ve kapasite üzerindeki olumlu etkileri
sebebiyle dönel kavşaklar birçok ülkede mercek altına alınmış ve
performans analizleri yapılmıştır. Analiz yöntemleri ülkeden ülkeye
parametreler ve uygulama alanları bazında farklılıklar göstermektedir.
Almanya ve İsviçre'de dönel kavşakların giriş kapasitelerinin tahmini
için kullanılan Brilon&Bovy formülü kavşaktaki dönüş şeridi sayısını
ve yaklaşım kollarındaki giriş şeridi sayısını göz önünde bulundururken
İngiliz yönteminde dönel kavşağın detaylı geometrik özellikleri giriş
kapasitesini belirlemede etkin parametreler olarak değerlendirilir.
Geometrik özellikler ve şerit sayılarına ilaveten sürücü davranış
özellikleri, kritik takip aralığı ve kavşağa giriş için kritik boşluk
kabulleri de Fransa, Amerika ve Almanya da kavşağın giriş kapasitesini
analiz etmek için geliştirilen formüllerde göz önünde
bulundurulmuştur.Kapasite analiz modelleri için kritik aralık kabulü ve
regresyon analizi olmak üzere iki esas yöntemden bahsetmek mümkündür.
Regresyon analizi gözlemler sonucunda elde edilmiş veri grupları üzerine
kurulan kavşağın geometrik özellikleri ile bağıntılı lineer yahut üstel
formüler içerir. Kritik aralık kabul yönteminin esası ise yaklaşım
kolundan gelen aracın kavşağa giriş yapabilmesi için zaman cinsinden
kritik boşluğa sahip olması gerektiğidir.Amerikan karayolları standardı
The Highway Capacity Manual (HCM) 2010, Amerika'da incelenen birçok
kavşaktan elde edilen veriler ışığında, kritik aralık kabul yöntemi ve
regresyon analizi yöntemlerinin ikisini de bünyesinde barındıran yeni
bir yöntem geliştirmiştir. HCM 2010 kapasiteyi sağ ve sol şeritler olmak
üzere şerit bazında incelemiş ayrıca formülü dönüş şerit sayısı ve
giriş şerit sayısı birden fazla dönel kavşaklar içinde tanımlamıştır.Bu
çalışmada, Amerika'da ve Avrupa'da birçok ülke tarafından kabul görmüş
çok şeritli dönel kavşak kapasite hesap yöntemlerinin Türkiye'de
uygulanabilirliği, yeni HCM 2010 yöntemiyle karşılaştırılmıştır.
Yöntemlerden elde edilen sonuçlar İzmir'de bulunan Montrö ve Lozan dönel
kavşaklarından toplanan verilerin ışığında değerlendirilmiştir. Her iki
kavşakta da bir yaklaşım kolu incelenmiş olup, yaklaşımlarda ki giriş
şerit sayısı iki, dönen akım şerit sayısı üçtür. Veriler kavşak
yakınlarına yerleştirilmiş kameralar sayesinde toplanmış 1'er dakikalık
Montrö kavşağı için 45 dakika ve Lozan kavşağı için 46 dakika olan
gruplar halinde ele alınmıştır.Karşılaştırma için regresyon analiz
yöntemini temsilen İngiliz modeli içerisindeki TRL formülü kullanılmış
olup kavşak geometrilerine bağlı parametreler belirleyici unsur
olmuştur. Kritik aralık kabulü yöntemini temsilen Avusturya Hesap
Yöntemi seçilmiş olup kavşak giriş kapasitesi baskın ve baskın olmayan
iki şerit bazında hesaplanarak toplam kapasite elde edilmiştir. Bunlara
ek olarak, sınırlı öncelik ve ters öncelik koşullarının göz önünde
bulundurulduğu kalibre edilmiş kritik aralık yöntemi ve HCM 2010 da
yerel uygulamalar için öngörülen kalibre edilmiş formüller ile
hesaplamalar yapılmış ve HCM nin olağan değerleriyle
karşılaştırılmıştır.HCM 2010'un daha detaylı incelenmesi adına,
formülasyonda kullanılan kritik aralık ve takip aralığı değerleri
üzerinde hassasiyet analizleri yapılmıştır. Hassasiyet analizlerinde,
kritik aralık ve takip aralığı değerleri maksimum ve minimum sınırlarlar
içerisinde değişken tutulmuş ve hesaplanan giriş kapasitesinin
davranışı incelenmiştir.Çalışmanın sonucunda elde edilen veriler, kritik
aralık kabul yöntemi ve regresyon yönteminin HCM 2010 olağan
değerlerine kıyasla genellikle daha yüksek sonuçlar verdiğini
göstermiştir. Yöntemler arasında yapılan regresyon analizleri sonucu,
özellikle yüksek dönen akımlarımlar altında kritik aralık kabul
yönteminin HCM 2010 yönteminden daha uygun sonuçlar verdiği
gözlemlenmiştir. Ancak HCM 2010 da yerel uygulamalar için kalibrasyon
yapılmasını sağlayan formülasyon sonucunda elde edilen veriler, olağan
formülasyonun verdiği düşük kapasite tahminlerini daha uygun değerlere
yükseltmiştirKritik aralık ve takip aralığı parametrelerinin HCM 2010
modeli üzerinde ki hassasiyet analizleri sonucunda modelin kritik takip
aralığı değerine daha duyarlı olduğu görülmüştür. Daha küçük takip
aralığı ve kritik aralık kabulleri yapıldığında daha yüksek kapasite
değerlerine ulaşılmıştır.İncelenen analiz yöntemlerinden gözlenen
verilere daha yakın sonuçlar elde edilebilmesi için ters öncelik ve
sınırlı öncelik koşullarının da hesaplamalarda göz önünde bulundurulması
ve formüllerin yerel sürücü davranışlarına göre kalibre edilmesi
gerekmektedir. Ayrıca incelenen modellerde çıkış şeritlerinin giriş
kapasitesi üzerindeki etkileri göz ardı edilmiş kavşakların birer kolu
çalışmada incelenmiştir. Daha gerçekçi kapasite tahminleri elde etmek
adına dönel kavşaklar tüm kollarıyla bir sistem halinde incelenebilir.