trafİk sİnyalİzasyon sÜrelerİnİn deĞİŞtİrİlmesİ İle trafİk akiŞinin...

*İletişim Yazarı 1

TRAFİK SİNYALİZASYON SÜRELERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ İLE TRAFİK AKIŞININ

İYİLEŞTİRİLMESİ:

Zekeriya MULBAY* Ebru ÇAY Önder MACİT

Murat BİNİCİ Hüseyin DORUK

Isparta Örneği

Süleyman Demirel Üniversitesi,Mühendislik Mimarlık FakültesiEndüstri Mühendisliği Bölümü, 32260, ISPARTA

2

İçerik

GİRİŞ• Tarihsel Gelişim

• Şehirlerdeki Trafik Durumu

• Projenin Amacı

SÜREÇ

• Çalışma Alanının Belirlenmesi

• Yöntemin Belirlenmesi

• Verilerin Toplanması ve Analizi

• Modelin Kurulması

• Deneysel Sonuçlar

• Değişkenlerin Tanımlanması

• Kısıtların Belirlenmesi

• Amaç Fonksiyonunun Oluşturulması

• Çalışmanın Getirisi

3

Tarihsel Gelişim

• Trafik lambaları ilk kez 1868 yılında Londra’da kullanılmıştır.

• Trafikte sinyalizasyon sisteminin kullanılmasının esin kaynağı demiryollarında kullanılan ve trenlerin hareketlerinin kontrolünü sağlayan kontrol ışıklarıdır.

4

Tarihsel Gelişim

• Günümüzde kullanılan trafik lambalarının patenti ise Garrett Augustus Morgan’a aittir.

5

Trafik Durumu

Büyük Şehirlerde Trafik• Aşırı yoğunluk sonucu yol

kapasitesinin kullanımı yüksektir.

• Trafik unsuru günlük yaşamı etkileyen en önemli unsurdur.

• Trafik konusunu çözüme ulaştıracak birimler kurulmuştur.

Diğer Şehirlerde Trafik• Fazla yoğunluk olmayan

yollarda kapasite kullanımı düşüktür.

• Trafik konusu genelde göz ardı edilmektedir.

• Trafik konusu ön sıralarda yer almadığından dolayı genelde çözümler üzerinde durulmaz.

6

Amaç

• Çalışmanın konusu; şehir içi trafik akışının en önemli düzenleyicisi olan trafik sinyalizasyon sürelerinin araç yoğunluğuna göre düzenlenmesidir.

7

Amaç

Isparta için çok büyük bir sorun olan hava kirliliğinin azaltılmasına katkıda bulunulacaktır.

Trafikte beklemeler azalacaktır.

Isparta ekonomisine katkı sağlanacaktır.

Bu sayede:

8

Süreç

Çalışma Alanının Belirlenmesi

Kullanılacak Yöntemin Belirlenmesi

Verilerin Toplanması ve Analizi

Modelin Kurulması

Deneysel Sonuçların Elde Edilmesi

İYİLEŞTİRME

9

Çalışma Alanı

10

Verilerin Toplanması

• Sinyalizasyon verileri 5 ayrı zaman diliminde her kavşaktan toplanmıştır.

• Buradaki amaç; gün içerisinde değişkenlik gösteren trafik akışının en iyi şekilde ölçümü ve bu ölçüm sonucunda kavşağı en iyi şekilde yansıtan değerlere ulaşmaktır.

11

Ölçüm Karakteristiklerinin Hacmi

İşbaşı Yapılan 243 Gün

Ders başı Yapılan 176

Gün104 Gün Süren

Hafta sonu Tatilleri

13 Gün Süren Bayram Tatilleri

8 Gün Asker Yemin Törenleri

Çalışmanın kapsamı hem işbaşı, hem de

ders başı yapılan günlerdirTrafik akışının

durgunlaştığı tatiller

Yıl içinde en büyük hacme sahip gün

12

Ölçülen Unsurlar

Yol AyrımıDörtyol

Yeşil Işıkta Geçen Araç

Sayısı

Duran Araç Sayısı


Sayısı

Duran Araç Sayısı


Sayısı

Kırmızı Işık Süresi Duran Araç

Sayısı

Yeşil Işık SüresiYeşil Işıkta

Geçen Araç Sayısı

Kırmızı Işık Süresi

Fazlar

13

Yol A

Yol BYol C

Yol DÖlçüm Sonuçları

Sistem

Kavşak No:10

Kavşak No:…

Kavşak No:1

Kavşak No:0

Kavşak No:1

89,73 Ölçüm

14

Ölçüm Sonuçları

15

Ölçüm SonuçlarıÇalışma öncesinde her bir kavşağın çevrim süreleri ve bekleyen araç sayıları:

16

Yöntem

Kavşaklara giriş yapan akım her bir yöne belli bir yüzde ile dönecektir.

Geliş akışları ve dönüş yüzdeleri değiştirilememektedir.

Trafik ışıklarının prensibi; her bir akış belli bir süre durdurularak diğer

akışlara izin verilmesi

Sistemin iyileştirilmesi için kavşakların, bağımsız olarak, iyileştirilmesi yeterlidir:

17

Kavşak Kontrol Teknikleri

SABİT ZAMANLI KONTROL•Sinyal çevrim süresi ve yeşil ışık süreleri kavşağa gelen akıma göre belirlenmektedir. (Akbaş, 2001)

•Günün belirli saatlerinde ayrı değerler verilebileceği gibi tek bir değer de atanabilir.

TRAFİK UYARIMLI KONTROL• Gecikmeler hesaplanarak

(HCM,2000) kavşaktaki ışık süreleri anlık olarak değiştirilmektedir.

• Bu yöntem trafiğin oldukça yoğun ve/veya değişken olduğu kavşaklarda

kullanılmaktadır.

YARI TRAFİK UYARIMLI KONTROL

18

Çalışmada Kullanılan Metot

SABİT ZAMANLI KONTROL

TRAFİK UYARIMLI KONTROL• Gecikmeler hesaplanarak

(HCM,2000) kavşaktaki ışık süreleri anlık olarak değiştirilmektedir.

• Bu yöntem trafiğin oldukça yoğun ve/veya değişken olduğu kavşaklarda

kullanılmaktadır.

YARI TRAFİK UYARIMLI KONTROL

•Sinyal çevrim süresi ve yeşil ışık süreleri kavşağa gelen akıma göre belirlenmektedir. (Akbaş, 2001)

•Günün belirli saatlerinde ayrı değerler verilebileceği gibi tek bir değer de atanabilir.

•Büyük şehirlerde trafik yoğunluğu, bu husustaki çalışmalara yön vermiş ve düzenleme bakımından çok daha etkin olan trafik uyarımlı yönteme geçilmiştir.

•Fakat trafik yoğunluğunun düşük olduğu şehirlerde bu yöntemin kullanılması fayda/maliyet oranı bakımından verimli olmamaktadır.

19

GAMS

• Modelin kurulduğu ve çözüldüğü yazılım The General Algebraic Modeling System (GAMS) ‘dır.

• GAMS modelleme ve optimizasyon problemlerinin çözümü için kullanılan yüksek seviyeli bir dildir.

• Yazılımın en temel özellikleri güçlü bir çözücü olmasının yanı sıra kullanım kolaylığı ve birçok çözüm modelini bünyesinde barındırmasıdır.

• Bu çalışmada kullanılan yöntem ise “Doğrusal Olmayan Model” olacaktır.

Doğrusal Olmayan Model: Bağımlı değişkenin, bağımsız değişken veya değişkenlerin doğrusal bir fonksiyonu olmadığı modellerdir.

20

Modelin Kurulması

Değişk

enler

in

Tanı

mlan

mas

ı Kısıtların

Belirlenmesi

Amaç Fonksiyonunun Oluşturulması

Model

21

Değişkenlerin Tanımlanması

• Modelimizde kullanılan değişkenler yeşil (Y1, Y2, Y3, Y4) ve kırmızı (K1, K2, K3, K4) ışık süreleridir.

• Değişkenlerin dışında amaç fonksiyonunda yer alacak ağırlık katsayıları ve her bir kavşak için ayrı tanımlanacak sabitler yer almaktadır.

22

Kısıtların Tanımlanması

Bir modelin uygun çözüme ulaşabilmesi için doğru alanlarda çözümü

taraması gerekir. Eğer kısıtlar doğru alanı çerçevelememişlerse modelin yanlış sonuca ulaşması olasılığı

artar.

23


• Yeşil ve kırmızı ışık sürelerin bağımlılığı:Y1

Y2

Y3

K4

24


Arabaların Kalkış Süreleri• Bekleyen araçlar için geçerli bir

yeşil ışık süresinin bulunması için araçların ne kadar sürede yolu terk edeceklerinin bilinmesi gerekmektedir.

• “2,4 + (A*K1-1)*1,7 ≤ Y1”• Bu kısıtla kırmızı ışıkta

bekleyen araçların tamamının yeşil ışıkta geçmesi sağlanmakla beraber yeşil ışığın boşta beklemesinin önüne geçilmeye çalışılmıştır.

Her Bir Yolda Duracak En Az Araç• Modele ışıkların süreleri ile

alakalı olarak herhangi bir bilgi girişi yapılmayacağı için her bir yolda durabilecek minimum araç sayısının girilmesi gerekmektedir.

• Böylece en az akışın olduğu yolda bekleyen araç sayısı belirlenen alt sınıra ulaştığında model ışıklar için uygun süreyi hesaplayacak ve sonucu dönecektir.

25


Bekleyen araç sayısı

Bekleyen araç sayısı ile aynı yoldaki yeşil ışıkta geçebilecek en

fazla araç sayısı arasındaki fark

Aynı kavşaktaki farklı yollarda bekleyen araç sayıları arasındaki fark

Amaç fonksiyonu temel olarak aşağıdaki 3 kısmın en küçüklenmesidir:

26


• Yeşil Işıkta Geçebilecek Araç Sayısı

İstenen DurumMevcut Durum

Bekleyen araç sayısına uygun yeşil ışık süresi

Bekleyen araç sayısının ihtiyacının üzerinde olan

yeşil ışık süresi

27

Sabitler

Değişkenler

Amaç Fonksiyonu

Kısıtlar

Yöntem

28


• Yeşil Işıkta Geçebilecek Araç Sayısı

İstenen DurumMevcut Durum

Bekleyen araç sayısına uygun yeşil ışık süresi

Bekleyen araç sayısının ihtiyacının üzerinde olan

yeşil ışık süresi

29

Deneysel Sonuçlar

• Modelin bulduğu sonuçlar her kavşakta bekleyen araç sayılarını ve/veya bekleyen araçlar arasındaki farkı düşürmüştür.

• Sonuçlardan önce her bir kavşak için verilen alt sınır değerlerine bakılması faydalı olacaktır.

30

Deneysel Sonuçlar

1

2

3

4

5

Elde edilen yeşil ışık süreleri ve beklemeden geçen araç sayıları üstüne etkileri:

31

Deneysel SonuçlarÇalışma sonunda ulaşılan değerler ve iyileştirme yüzdeleri:

32

Deneysel Sonuçlar

Yakalanan iyileştirme yüzdeleri kavşak

yoğunluklarıyla ağırlıklandırıldığı zaman

beklemelerde %11,1’lik bir azalma sağlanır.

33

Deneysel Sonuçlar

119.150

ÇALIŞMA ÖNCESİ ÇALIŞMA SONRASI

%54%11,154

Bekleyen araç oranındaki değişim:

14.087%62

34

Deneysel SonuçlarKavşaklardaki her bir yolda bekleyen araç sayılarının standart sapmalarının değişimi:

35

Deneysel Sonuçlar

Yakalanan iyileştirme yüzdeleri kavşak

yoğunluklarıyla ağırlıklandırıldığı zaman ortalama

%70,6’lık bir sonuca ulaşılır.

36

Çalışmanın Getirisi

• 2005 yılında yapılan bir çalışmaya* göre 1 saat rölantide çalışan araçların benzin tüketimi 1-1,8 litre arasındadır. Yine aynı çalışmaya göre 1 saatlik rölanti sonucunda atmosfere 3 kg CO2 atılmaktadır.

• Çalışmada 14.087 aracın ortalama 30,32 saniye beklemesi ile geçen süre 427.118 saniye, bir başka değişle 119 saattir.

*Öztürk, M., Araçlarda Verimli Yakıt Kullanma Kılavuzu, Çevre ve Orman Bakanlığı, 2005.

37


Bu verilere göre çalışmanın uygulanması halinde 11 saatlik kazanım:– Akaryakıt tasarrufu 886,79*

TL ve– Havaya salınan CO2 gazında

ise 357 kg’ a eşdeğer bir azalmadır.

*4,14 TL/ lt

38


39

1. Zaman Dilimi 2.

Zaman Dilimi

3. Zaman Dilimi

4. Zaman Dilimi5.

Zaman Dilimi

Öneriler

42 sn

22 sn

36 sn

24 sn

32 sn

28 sn

29 sn

24 sn

42 sn

25 sn

40 sn

15 sn

Tek Zaman Dilimi

%İYİLEŞTİRME

X adet ölçüm

X adet ölçüm

X adet ölçüm

X adet ölçüm

X adet ölçüm

X adet ölçüm

40

Öneriler

Model

1Kullanıcıya Bağımlılık

3Ölçüm

Aralıklarının Standart Olması

2Yaya Geçişleri

Dikkate Alınmaması

41

Proje Süreci

Modelin geliştirilmesinin tamamlanması ve simulasyon

çalışmalarına başlanılması.

EMÖS için hazırlanan kısım.

Her bir kavşak ve gün karakteristiği için ölçümlerin tamamlanması.

Yeni ışık değerlerinin kavşaklara girilmesi ve kontrol ölçümlerinin alınması.

Modelin sinyalizasyonlu kavşaklara uygulanması.

42

Teşekkürler…Isparta Trafik Tescil/Denetleme Şube Müdürlüğü’ neIsparta Belediyesi İmar ve Şehircilik Müdürlüğü’ neArş. Gör. Erdal AYDEMİR’ e

trafİk sİnyalİzasyon sÜrelerİnİn deĞİŞtİrİlmesİ İle trafİk akiŞinin...

Documents