Tek yönlü sinyalize kavşak koridorları için akıllı ofset süresi tasarımı
Intelligent offset time design for one-way signalized interchange corridors
Yazar: MEHMET FATİH KARANFİL
Danışman: DOÇ. DR. ERDEM DOĞAN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Trafik = Traffic ; Ulaşım = Transportation

Özet:
Yol koridorlarında sinyal kontrol sistemleri, iki kavşak arasındaki seyahat süresine bağlı olan ofset süresi parametresi kullanılarak koordineli olarak çalıştırılır. Bu sistemlerde kullanılan ofset süreleri genelde sabit tutulmaktadır. Diğer taraftan ofset süresinin dinamik olarak belirlenmesi oluşacak taşıt gecikmeleri önemli düzeyde azaltabilir. Bu çalışmada, ofset sürelerini dinamik olarak belirleyen böylece koridor performansını arttıran Parametrik Tabanlı Ofset Model (PTOM) Sistemi (PTOM-S) önerilmiştir. PTOM-S, gerçek zamanlı çalışan ve ofset süresini, mevcut trafik koşullarına bağlı belirleyen bir kavşak koordinasyon sistemidir. PTOM-S, ana yolun her bağlantısı için ayrı geliştirilmiş PTOM'lerden oluşur ve bu modeller ofset süresini, serbest seyahat süresi ve mevcut akım/kapasite oranını (x) kullanarak tespit eder. PTOM'lerin yapısında basit matematiksel modeller kullanılmış, böylece işlem yükünün hafif olması hedeflenmiştir. PTOM-S saha verilerinin toplanması, simülasyon modelinin kalibre edilmesi, model veri setinin oluşturulması ve model katsayılarının Diferansiyel Gelişim Algoritması (DGA) kullanılarak tespit edilmesi adımlarından oluşur. Çalışma sahası olarak Ankara kent merkezinde yer alan ve etrafında önemli çekim merkezlerinin olduğu bir kavşak koridoru seçilmiştir. Model veri setinin oluşturulması ve karşılaştırmalarda simülasyon programı olarak literatürde sıkça kullanılan CORSIM kullanılmıştır. Uygun PTOM tipinin belirlenmesi için on farklı matematiksel model tipi ele alınmış ve geliştirilen PTOM-S diğer kontrol sistemleri ile farklı trafik koşulları için karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak x>1 durumlarında PTOM-S diğer sistemlerden belirgin bir üstünlük gösterememiş fakat x<1 durumlarında önemli düzeyde gecikme değerlerini düşürdüğü anlaşılmıştır.

Abstract:
In road corridors, signal control systems are operated in coordination using the offset time parameter, which is dependent on the travel time between two intersections. The offset time used in these systems are generally kept constant. On the other hand, dynamically determining the offset time can significantly reduce vehicle delays. In this study, a Parametric Based Offset Model (PTOM) System (PTOM-S) is proposed, which dynamically determines offset times and thus increases corridor performance. PTOM-S is an intersection coordination system that works in real time and determines the offset time based on current traffic conditions. The PTOM-S consists of separately developed PTOMs for each connection of the main road, and these models determine the offset time using the free travel time and the available current/capacity ratio (x). Simple mathematical models were used in the structure of PTOMs so that it is aimed  to reduce the processing load. PTOM-S consists of the steps of collecting field data, calibrating the simulation model, creating the model data set, and determining the model coefficients using the Differential Improvement Algorithm (DGA). As the study area, An intersection corridor located in the city center of Ankara and surrounded by important centers of attraction was chosen. CORSIM, which is frequently used in the literature, was used as a simulation program for the creation of the model data set and comparisons. In order to determine the appropriate PTOM type, ten different mathematical model types were considered and the developed PTOM-S was compared with other control systems for different traffic conditions. As a result, PTOM-S could not show a significant superiority over other systems in x>1 situations, but it was understood that it significantly reduced delay values in x<1 situations.