Şehiriçi kavşaklardaki geometrik disiplinsizliğin optimize edilerek irdelenmesi
The investigation of geometric indiscipline at urban intersections by optimizing
Yazar: METİN MUTLU AYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. İBRAHİM AYDOĞDU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Trafik = Traffic ; Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Gelişmemiş ve Türkiye'nin de içinde bulunduğu gelişmekte olan ülkelerde şehiriçi yolların planlanma ve inşa aşamalarında gerek plancıların bilgi eksikliği ve tecrübesizliği gerekse karar vericilerin politik davranması sonucu plansız ve işlevsiz kavşaklar inşa edilmektedir. Belirli bir standarda göre inşa edilmeyen bu kavşaklar gerekli hizmeti verememekte ve dolayısıyla şehiriçi kavşaklarda işletim ve güvenlik problemleri gözlemlenmektedir. Bu problemler, sürücüleri agresif davranma ve kurallara uymama konusunda daha fazla teşvik etmekte ve bu yüzden her gün çok sayıda trafik kazası meydana gelmektedir. Ne yazık ki Türkiye'nin de içerisinde yer aldığı birçok ülkede ulaştırma alanındaki yetkililer, bu güvenlik hedefi yerine kavşak kollarından daha fazla araç geçirme arzusunu ön planda tutmaktadır. Bu tutum ise kavşak kollarında illegal ek şerit oluşumunu tetikleyerek trafik karmaşası sorununu devam ettirmekte ve kazaların oluşumunu sürekli hale getirmektedir. Bu tez kapsamında belirtilen tüm bu sorunların çözümüne yönelik pilot kent olarak seçilen Antalya'daki belirli şehiriçi kavşaklarda mevcut bu sorunlar tespit edilmiş ve bu sorunlu kavşaklardaki mevcut gecikme ve kuyruk uzunluklarını hesaplamak için literatürde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden olan HCM 2000, HCM 2010 ve Avustralya (Akçelik) yöntemleri seçilmiş ve kullanılmıştır. Bu yöntemler ile yapılan hesaplamalardan, gelişmiş ülkeler tarafından önerilen bu yöntemlerin Türkiye'deki sinyalize kavşak kollarındaki illegal ek şerit oluşumu durumlarını değerlendirmede yetersiz kaldığı görülmüştür. Bu sorunu çözmek amacıyla seçilen mevcut bu üç yöntem temel alınmış ve Yapay Arı Kolonisi (YAK) optimizasyon yöntemi kullanılarak seçilen bu yöntemlerin yeni parametreler (Ek Şerit Sayısı, Mevcut Şerit Sayısı ve Platform Genişliği) ile modifiye edilmesiyle Türkiye'ye özgü yeni ve modifiye yöntemler önerilmiştir. Önerilen bu modifiye yöntemleri kullanarak yeni geometri için gecikme ve kuyruk uzunluğu hesabı yapan ve Türkiye'deki sinyalize ve sinyalize olmayan kavşaklarda mevcut geometri problemlerini çözerek kavşak kollarında karmaşayı önleyen DE-INT (Design of Intersections) isimli bir program geliştirilmiştir. Geliştirilen bu programın doğru sonuçlar verip vermediğini kontrol etmek amacıyla bu program tarafından önerilen geometri ve hesaplamalarda kullanılan veriler bir mikro trafik simülasyon oprogramı olan Vissim programında da uygulanmış ve her iki programla yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaşttımalardan gecikme hesabı için iki program arasındaki hata farkının %7,1, kuyruk uzunluğu içinse bu farkın %5,3 olduğu tespit edilmiştir. İki program arasındaki birbirine bu yakın sonuçların geliştirilen DE-INT programı ile yapılan hesaplamaların doğruluğunu desteklediği görülmüştür. Ayrıca çalışma kapsamında geliştirilen DE-INT programı kullanılarak sinyalize olmayan kavşaklarda yapılan geometrik düzenlemelerin analizinden, program tarafından kollar için önerilen yeni geometrilerin kavşaklardaki bekleme sürelerini azalttığı ve kavşaklarda güvenliği arttırdığı belirlenmiştir. Ayrıca çalışma sonucunda elde edilen sonuçlar ile incelenen kavşak kollarındaki geometrik disiplinsizliğin önlenmesinin (illegal ek şerit oluşumu, karmaşa ve güvenlik probleminin önlemesinin) sonuçlarının gecikme ve kuyruk uzunluğu cinsinden ne olacağı sorusuna nicel olarak cevap bulunmuştur.

Abstract:
In the developing countries including Turkey, the unplanned and nonfunctional intersections are being built because of the lack of knowledge and inexperience of planners and decision makers. These intersections, which are not constructed according to a specifications, are unable to provide the necessary service quality and therefore operational and traffic safety problems are observed. These phenomena encourage the drivers to act aggressively without complying the rules, and thus many traffic accidents happen everyday. Unfortunately, in many countries involving Turkey, the traffic authorities willing to plan the intersections with the goal of increasing the intersection capacity rather than ensuring the traffic safety. This attitude leads to the formation of illegal additional lanes in the intersection legs, thus traffic congestion problems and unwilling accidents are observed continuously. In the scope of thesis, the aforementioned problems were identified at the intersections of the pilot city of Antalya/Turkey and HCM 2000, HCM 2010 and Australia (Akçelik) methods which are widely used in the literature were implemented to calculate the delay and queue lengths at intersections. It has been observed that these aforementioned methods, proposed for the developed countries, are insufficient in calculating the delay and queue lengths at signalized intersections of Antalya city due to the lack of evaluating the illegal additional lane formations at intersection legs. To solve mentioned problem, new and modified methods for Turkey have been proposed by modifying these selected methods using Artificial Bee Colony (ABC) optimization method with new parameters (additional lane number, current lane number and platform width). A new program named as DE-INT (Design of Intersections) has been developed in order to design a geometry and prevent complexity for intersection legs by solving existing geometry problems at signalized and unsignalized intersections in Turkey. DE-INT is also has capability of implementing the modified methods proposed in this study for calculating the delays and queue lengths for the selected intersection geometry. For validating the results of the developed program, a micro traffic simulation software Vissim was used as a validation tool. The Vissim traffic analysis results were compared with the proposed computer program. This comparison clearly demonstrated that, the delay results of both programs were deviated as 7.1% and also the difference between the queue lengths was 5.3%. These aforementioned results are direct evidence of DE-INT computer program that analysis the intersections within the acceptable error limits. In addition, it was determined from the analysis for the unsignalized intersections using the DE-INT program that the suggested geometries for the intersection legs reduce the delay times at intersections and increase the traffic safety. The obtained results of the study also were quantitatively answered the outcomes of solving the illegal lane formation problems at intersection legs with respect to the delay and queue lengths.