Trafik sinyalizasyon optimizasyonu
Traffic signalization optimization
Yazar: AYŞENUR HİSAR
Danışman: PROF. DR. MESUT TIĞDEMİR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Trafik = Traffic ; Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kara yolları = Highways ; Optimizasyon = Optimization ; Optimizasyon teknikleri = Optimization techniques ; Regresyon analizi = Regression analysis ; Sinyalizasyon = Signalization ; Trafik = Traffic ; Trafik tıkanıklığı = Traffic congestion ; Trafik ışıkları = Traffic lights

Özet:
Bu tez çalışmasında mevcut karayollarındaki ulaşım sistemlerinde oluşabilecek trafik tıkanıklığı sorunlarının önüne geçebilmek ve bu tıkanıklığa sebep olan kritik kavşakların uyarlamalı olarak kontrolünü sağlayabilmek amacıyla bir makro üzerinde çalışılmıştır. Sürücülerin ve yayaların, trafikte gereksiz bekleme süresini minimum seviyeye düşürebilmek için, yeşil ışık süreleri araç yoğunluğuna göre düzenlenerek optimize edilir. Gün içinde belirli zaman dilimlerinde (sabah pik, gün içi, akşam pik ve gece saatleri vb.) değişen taleplerin karşılanabilmesi amacıyla trafik talebi alınır. Gidiş-geliş yönlerine ait talep-servis değerleri alınarak değişik zaman dilimleri için sinyal süre optimizasyonu yapılır. 

Bu çalışmada, Manisa ilinin Salihli ilçesinde bulunan iki adet sinyalize kavşağın irdelenmesi yapılmıştır. Kavşaklarda, belirli günlerin sabah ve akşam pik saatlerinde kamera ile gözlem ve sayım yapılmıştır. Sayımlardan elde edilen veriler kullanılarak sinyalize kavşakların saatlik trafik hacim değerlerine ulaşılmıştır. Trafik hacim değerlerine, devre süresine, yeşil ışık süresine ve kırmızı ışık süresine bağlı olarak Excel'in Visual Basic programı ile bir makro oluşturulmuştur. Oluşturulan makro ile devre başına düşen toplam bekleme sürelerine ulaşılmıştır. Ve buna bağlı olarak ortalama gecikme süresi analizi yapılmıştır. Ayrıca, sinyalize kavşaklardaki minimum gecikmeyi sağlayan yeşil ışık süreleri ve gecikme değerlerinin atanması ile ilgili kullanılan birçok yaklaşımlardan Webster yöntemi tercih edilmiştir. Webster yöntemi ile kavşakların yaklaşım kollarının sinyal süreleri, optimum devre süreleri ve ortalama taşıt gecikme süreleri hesap edilmiştir. Kavşakların mevcut sinyal süreleri, devre süreleri ve ortalama gecikme süreleri ile Webster yöntemiyle bulunan değerleri karşılaştırılmıştır. Ardından yaklaşım kollarının trafik hacim değerleri arttırılıp azaltılarak yeniden bir analiz yapılmıştır. Daha sonra ise incelemesi yapılan iki kavşağın, sahada ölçülen mevcut yeşil ışık sürelerinde değişiklik yapılarak yeniden Webster yöntemi ve makro ile ortalama gecikme süresi analizi yapılmıştır. Bu analiz yapılırken kavşakların mevcut trafik hacim değerleri ve devre süreleri sabit bırakılmıştır. Yeşil ışık sürelerinin; -3 ile +3 ,-6 ile +6, -9 ile +9 saniye aralıkları şeklinde arttırılıp azaltılmasına göre bir ortalama gecikme süresi analizi yapılmıştır. Kavşakların gözlemlenen ortalama gecikme süresi ile yeşil ışık ve akım değerlerine göre tahmin edilen modelin doğrusal regresyon analizi yapılmıştır. Bu çalışmada mevcut durumda kullanılan süre ile tüm koşullar altında hesap edilen yeni sürelerin karşılaştırmaları yapılarak kavşağın davranışı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, a macro has been studied in order to prevent the traffic congestion problems that may occur in the transportation systems on the existing highways and to provide adaptive control of the critical intersections that cause this congestion. In order to minimize the unnecessary waiting time of drivers and pedestrians in traffic, green light times are optimized by arranging them according to vehicle density. Traffic demand is received in order to meet the changing demands during certain time periods (morning peak, daytime, evening peak and night hours, etc.). By taking the demand-service values of the going and coming directions, signal time optimization is made for different time periods.

In this study, two signalized intersections located in Salihli district of Manisa province were examined. At the intersections, observation and counting were made with the camera at the morning and evening peak hours of certain days. By using the data obtained from the counts, hourly traffic volume values of signalized intersections were reached. A macro was created with the Visual Basic program of Excel depending on the traffic volume values, circuit time, green light duration and red light duration. With the created macro, the total waiting times per circuit have been reached. And accordingly, the average latency analysis was made. In addition, Webster's method has been preferred among many approaches used for assigning delay values and green light durations that provide minimum delay at signalized intersections. The signal times, optimum circuit times and average vehicle delay times of the approach arms of the intersections were calculated using Webster's method. The current signal times, circuit times and average delay times of the intersections and the values found by Webster's method are compared. Then, a reanalysis was made by increasing or decreasing the traffic volume values of the approach arms. Then, the average delay time analysis was carried out with Webster's method and macro by making changes in the existing green light times measured in the field of the two intersections that were examined. While making this analysis, the current traffic volume values and cycle times of the intersections were kept constant. Green light durations; An average latency analysis was performed according to the increments and decrements of -3 to +3, -6 to +6, -9 to +9 seconds.
Linear regression analysis of the model estimated according to the observed average delay time of the intersections and green light and current values was performed. In this study, the behavior of the intersection is observed by comparing the time used in the current situation with the new times calculated under all conditions.