Tramvay troleybüs tercihinin Malatya örneğinde incelenmesi
Investigation of tramvay troleybus preference in Malatya sample
Yazar: İBRAHİM KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ulaşım = Transportation

Özet:
Kentsel ulaşım dünya nüfusunun yaklaşık olan %75'ini ilgilendiren bir konudur. İlk kentlerde ulaşım talebi yaya ve atlı araçlar ile çözülürken, sanayi devriminin ardından ise motorlu araçlar yolculuklarda önemli bir tür olmuştur. Sanayi devrimi ulaşım modunun yanı sıra ulaşım alışkanlıklarını da radikal bir biçimde değiştiren bir tarihsel kırılım olmuştur. Mesai kavramının oluşması ile boş zaman ve tatil kavramları da oluşmuştur. Bu gelişmeler ile ev-iş yolculuklarının düzenliliği oluşurken sosyal aktivitelere dayalı yolculuklar (ev-alışveriş, ev-sosyal aktivite, ev-rekreasyon gibi alt dalları olan ev-diğer yolculukları) ortaya çıkmıştır.
1950'lerden itibaren kentlerin eski sur sınırlarını aşması ve otomotiv sektörünün gelişimi ile yolculuklar yaya veya motorsuz taşıtla yapılamaz hal almaya başlamış olup özel araç ve toplu taşıma modları önemli türel seçenekler olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca işyerlerinin sağladığı servis imkanlarının da zamanla artması ile farklılaşan talepler ve ihtiyaçlar ortaya çıkmıştır.
Toplu taşımanın, başta İngiltere'deki metro çalışmaları ile gelişmesi ile Avrupa'da tüm yolculuklar için önemli bir gelişim sağlanmıştır. Ancak Kuzey Amerika Kıta'sında ise özel araç hakim bir ulaşım politikası gelişmiştir. Bu iki farklı ulaşım politikası kentlerin kimliğini ve geometrisini şekillendirmiştir. 1970'lerde yaşanan petrol krizine kadar ulaşılabilirliği ve kullanılabilirliği çok yoğun olup, petrol krizi sırasında Kuzey Amerika'da ulaşım talepleri önemli bir sorun haline gelmiştir. 1980'lerden günümüze kadar ise gelişen karayolu ve otoyol altyapıları, üretimin ihtiyacı olan lojistik talebi ve araç sahipliğinin artması ile gelişen araç kullanımı ulaşımın çevresel etkilerini artıran bir unsur olmuştur. 2000'li yıllardan itibaren ise özellikle Avrupa Birliği içinde kurulan komisyonlar kentsel yolculuklarda toplu taşımanın ve ortak araç kullanımının payının artırılmasını öngörürken, araç teknolojisinin de sıfır emisyonlu elektrikli motorlar ile gelişmesi konusunda önemli destek ve yaptırımlarda bulunmaya başlamışlardır.
Ülkemizde ise 1950'li yıllara kadar gelişen demiryolu ulaşımı 1950'li yıllardan sonra değişen politik kararlar ile yerini karayolu ulaşımının başat ve rakipsiz bir rol oynadığı bir düzene bırakmıştır. 1950'li yıllardan 1980'lere kadar kayda değer demiryolu ya da raylı sistem yatırımının yapılmaması ülkemizin bu konuda geri kalmasına neden olmuştur. Bu geri kalmışlık tasarım ve imalatta bilgi eksikliğine neden olmuş ve raylı sistem yatırımlarının maliyetlerinin gelecek yıllar için artmasına neden olmuştur. 2000'li yılların ortasından itibaren Türkiye'de önemli sayılabilecek bir altyapı yatırım hamlesi başlamıştır. Bu politika kapsamında gerek karayollarının geliştirilmesi ve otoyolların kurulması yer alırken gerekse Yüksek Hızlı Tren yatırımı, Anadolu kentlerinde raylı sistem projeleri ve ülke çapında hizmet verebilecek bir havayolu altyapısının kurulması vardır. Bu çalışmalar yapılırken kalkınma planlarında belirli standartlar belirlenmiş olup DLH (günümüzdeki adı ile AYGM) yatırım kararları için yolculuk sayıları gibi önemli kriterlerini göz önünde bulunduracağını bildirmiştir.
Raylı sistem yatırımları özelinde ise 2000'li yıllardan itibaren Anadolu'nun birçok ilinde önemli proje bütçeleri ile raylı sistem yatırımları hazırlanmıştır. Bu projeler hazırlanırken ise ana planlarda uygulanan dört aşamalı talep tahmin modelinin sonuçları ile belirlenen hatlarda sağlanan raylı sistem yolculuklarına referans verilmiştir.
Bu tez kapsamında bu yolculuk sayılarının nasıl bir bilimsel yöntemle elde edildiğinin yanı sıra ülkemizde mevcutta hizmet veren kentsel raylı sistem hatlarının günlük yolcu sayıları verilmiştir. Bunun yanı sıra ulusal ve uluslararası standartlarda belirtilen yolcu sayıları ile söz konusu hatların verimliliği de irdelenmiştir.
Dört aşamalı talep tahmin modeli kapsamında; yolculuk üretim-çekimi (trip generation), yolculuk dağıtımı (trip distribution), türel ayrım (modal split) ve yolculuk ataması (trip assignment) modelleri çalıştırılmıştır. Yolculuk üretim-çekim modeli ile, trafik analiz bölgesi (TAB) bazında, amaçlarına göre giden ve gelen yolculuklar, lineer regresyon modeli vasıtası ile, yolculuk amacına göre anlamlı değişkenler kullanılarak hanehalkı ulaşım anketlerinden çıkan sonuçlar mantıklı bir biçimde matematiksel dile dökülmektedir.
Yolculuk dağıtım modelinde ise yolculuklar, amaçlarına göre nereden nereye gerçekleşiyor belirlenmektedir. Bu aşamada kütle çekim kanunundan temellenen bir mantık ile üssel fonksiyon kullanılarak hesaplamalar yapılmaktadır.
Türel ayrım aşamasında ise anlamlı değişkenlerin kullanıldığı multinomial logit modal ile hane halkı anketlerinden gelen türel ayrım matematiksel bir formulizasyona oturtulmaktadır. 
Yolculuk ataması sonucunda ise toplulaştırılmış maliyete bağlı en kısa yol (shortest path) yöntemi ile güzergahların ve toplu taşıma hatlarının hacimleri belirlenmektedir.
Toplu taşıma hatlarından tramvay ve troleybüs sistemlerinin incelendiği bölümde ise ülkemizdeki raylı sistem ve troleybüs geçmişine atıfta bulunularak, günümüzdeki durumları göz önüne serilmiştir. Ayrıca sistemlerin kapasitelerine ilişkin değerlendirmeler de araç kapasitesi ve frekans bazlı formüllerin yanı sıra Dokuzuncu, Onuncu ve On Birinci Kalkınma planları ve DLH (AYGM) standartları ile incelenmiştir.
Tezin devamında ise Malatya iline ilişkin bilgilerin yanı sıra Malatya Ulaşım ana Planı'nın ulaşım modelinde kullanılan yöntemler açıklanmıştır. Malatya Ulaşım Ana Planı'nın 2016, 2035 ve 2050 yılı atamalarından çıkan sonuçlar ile mevcutta hizmet veren yüksek kapasiteli bir troleybüs hattı olan Malatya Trambüs'ün tramvay yatırım seviyesine ulaşabileceği yıl belirlenmiştir.
Sonraki aşamada ise tramvay ve trambüs yolculuklarının yatırım ve işletme maliyetlerine dayanan değerlendirme ile finansal karşılaştırma; zaman değerinden temellenen hesaplama ile ekonomik değerlendirmeleri yapılmıştır. Bu değerlendirmede yatırım maliyeti olarak altyapı ve araç maliyetleri hesaba katılmıştır. İşletme maliyetinde ise enerji maliyeti, personel maliyeti ve bakım onarım maliyetleri, ulusal ve uluslararası örneklerden yola çıkarak değerlendirilmiştir. Zaman maliyetine ilişkin değerlendirmede ise Malatya Trambüs Hattı'nın mevcut işletme hızı ve tramvay hattının öngörülen işletme hızı arasında bağıntı kurularak yolcu saat değerine etkisi incelenmiştir. Beklenen gelirlerde ise 2017 yılı bilet fiyatı Euro kuru ile sabitlenerek Euro bazında değişme olmaksızın bir gelir sağlanacağı kabulü yapılmıştır. Yatırım maliyeti dışındaki tüm bu kalemler 15 yıllık değerlendirme ile ele alınarak sistemler arasında seçim yapılması için bir altlık oluşturulmuştur.
Bu değerlendirmelerin yanı sıra birçok Anadolu Büyükşehrindeki verimsiz ve yüksek maliyetli kentsel raylı sistem uygulamalarının yolculuk verileri ışığında, toplu taşıma türlerine ilişkin yeni bir hiyerarşi kurulması gerekli görülmüştür. Belirlenecek yeni toplu taşıma hiyerarşisi ile yüksek kapasiteli bir toplu taşıma hattı kurmak isteyen Anadolu Büyükşehirleri için genel geçer bir tercih sistematiği kurulması hedeflenmiştir. Bu sistematik uyarınca raylı sistem hatları ile troleybüs hatlarının benzer kapasitede olduğu durumlarda, troleybüs alternatifinin seçilmesi; metro ihtiyacı bulunan hatlarda ise, metro sisteminin kullanılması belirtilmektedir.

Abstract:
Urban transport is an issue that concerns about 75% of the world's population. While the demand for transportation in the first cities was solved by pedestrian and horse-drawn vehicles, after the industrial revolution, motor vehicles became an important type in the journeys.
The industrial revolution has been a historical breakdown that radically changed the mode of transport as well as the transport habits. With the formation of the concept of work, leisure and holiday concepts have also been formed. With these developments, the regularity of home - business trips was formed, while journeys based on social activities (home - shopping, home - social activity, home - recreation, sub - branches, home - other trips) emerged.
Since the 1950's, when the cities crossed the old city walls and the development of the automotive sector, the journeys began to become unavailable by pedestrian or non-motorized vehicles. In addition, as the service opportunities provided by the workplaces increased over time, differentiating demands and needs emerged.
With the development of public transportation, especially with the subway works in England, an important development has been achieved for all journeys in Europe. However, in the North American Continent, a private transport policy has developed. These two different transport policies have shaped the identity and geometry of the cities.
Accessibility and usability were very intense until the oil crisis of the 1970s, and transportation demands in North America became a major problem during the oil crisis. Since the 1980s, developing road and highway infrastructures, the logistics demand of production and the increase in vehicle ownership have led to an increase in the environmental impact of transportation.
Since the 2000's, commissions established especially within the European Union have envisaged an increase in the share of public transport and common vehicle use in urban journeys, while providing significant support and sanctions for the development of vehicle technology with zero-emission electric motors.
On the other hand, railway transportation developed in our country until the 1950's was replaced by a policy where road transportation played a dominant and unrivaled role with the changing political decisions after the 1950's. The lack of significant rail or rail system investments from the 1950's to the 1980's caused Turkey to fall back on this issue. This backwardness has led to a lack of knowledge in design and manufacturing and has led to an increase in the costs of rail system investments for the coming years.
Since the mid-2000s began a move considered important infrastructure investments in Turkey. This policy includes both the development of highways and the construction of highways, High Speed Train investment, rail system projects in Anatolian cities and the establishment of an airline infrastructure that can serve nationwide. During these studies, certain standards were determined in development plans and DLH (now called AYGM) stated that it would consider important criteria such as number of trips for investment decisions.
In terms of urban rail system investments, important project budgets and rail system investments have been prepared in many provinces of Anatolia since the 2000s. In the preparation of these projects, the results of the four-stage demand forecasting model applied in the master plans and the rail system journeys provided on the lines are referred.
Within the scope of this thesis, the daily and hourly passenger numbers of urban rail lines serving in our country as well as how these travel numbers are obtained by scientific method are given. In addition, the number of passengers specified in national and international standards and the efficiency of these lines were examined.
With the trip generation model, on the basis of traffic analysis region (TAB), outbound and inbound journeys according to their goals, and linear regression model, meaningful variables according to the purpose of travel, the results of household transportation surveys are logically translated into mathematical language.
In the trip distribution model, the journeys are determined from where and where they take place according to their purpose. At this stage, calculations are made by using exponential function with a logic based on the law of gravitation.
In the modal split phase, the multinomial logit model, which uses significant variables, is based on a mathematical formulation of the type of separation from household survey.
As a result of the trip assignment, the volumes of the routes and public transport lines are determined by the shortest path method based on the aggregated cost.
In the section where tram and trolleybus systems from public transport lines are examined, the current situation of the rail system and trolleybus in our country is presented with reference to the past. In addition, evaluations of the capacities of the systems were examined with vehicle capacity and frequency based formulas as well as Ninth, Tenth and Eleventh Development plans and DLH (AYGM) standards.
In the continuation of the thesis, besides the information about Malatya province, the methods used in transportation model of Malatya Transportation Master Plan are explained. With the results of trip assignments of 2016, 2035 and 2050 years of Malatya Transportation Master Plan, it is determined that Malatya Trambus, which is a high capacity trolleybus line serving at present, will reach the tram investment level.
In the next stage, financial comparison and evaluation based on investment and operating costs of tram and trolleybus journeys; economic evaluations were made with the calculation based on time value. In this assessment, infrastructure and vehicle costs were taken into account as investment costs. In operating costs, energy cost, personnel cost and maintenance and repair costs are evaluated from national and international examples.
In operating costs; energy cost, personnel cost and maintenance and repair costs were evaluated from national and international examples. In the evaluation of value of time; The relationship between the current operating speed of the Malatya Trambus Line and the predicted operating speed of the tram line was established and its effect on passenger hour value was investigated.
In the expected revenues; The ticket price for 2017 was fixed at the Euro rate and it was assumed that an income would be provided without any change in Euro basis. All these items, except investment cost, were handled with a 15-year evaluation and a basis was created for choosing between systems.
In addition to these assessments, in light of the travel data of inefficient and costly urban rail applications in many Anatolian metropolitan cities, a new hierarchy of public transport types was required. With the new public transport hierarchy to be determined; It is aimed to establish a general preference systematic for Anatolian metropolitan cities who want to establish a high capacity public transportation line. In accordance with this systematic, in cases where the rail system lines and the trolleybus lines are of similar capacity, the trolleybus alternative is selected; In the lines that need metro, the use of the metro system is specified.