Gerçek zamanlı yönetilen kavşaklarda şerit verimsizliğine etki eden faktörlerin belirlenmesi
Determination of the factors affecting the lane infficiency in real time managed intersections
Yazar: NİHAT CAN KARABULUT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÖZEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ORUÇ ALTINTAŞI
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Trafik = Traffic ; Ulaşım = Transportation

Özet:
Kavşaklar, farklı yönlerdeki trafik akımının kesiştiği noktalar olması nedeniyle trafik sıkışıklığının yoğun olarak yaşandığı yerler arasındadır. Trafik akımının yanı sıra yaya akımına da hizmet vermek zorunda olmaları kavşaklarda yaşanan sorunları artırmaktadır. Bu sorunların yaşanmaması için kavşakların hem geometrik açıdan iyi tasarlanması hem de trafik mühendisliği açısından doğru bir şekilde yönetilmesini gerektirmektedir. Doğru tasarlanmış sinyalizasyon sistemlerinin trafik akımındaki gecikmeleri azalttığı ve kavşak kapasitesini arttırdığı bilinmektedir. 
Bu çalışmada, Mersin'de dinamik sinyalizasyon sistemleriyle yönetilen Kipa ve CNR Kavşaklarındaki doygun akım değişimleri analiz edilmiştir. Bu analizler, yaklaşım kollarının orta şeritlerinde gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, bu kavşaklarda sabah zirve saatlerindeki trafik akımı analiz edilmiştir. Bu analizler için Mersin Büyükşehir Belediyesi'ne bağlı Ulaşım Dairesi Başkanlığından, yaklaşım kollarındaki trafik akımına ait video görüntüleri ve sinyalizasyon bilgileri elde edilmiştir. Çalışmada, trafik akım görüntüleri deşifre edilerek her bir devredeki taşıtların zaman aralıkları, kuyruk uzunluğu ve trafik kompozisyonu belirlenmiştir. Yapılan analizlerde, kuyruk uzunluğunun ve yeşil süresinin zaman aralıklarına ve boşaltım oranına olan etkileri araştırılmıştır. Bu analizlere ek olarak, yaklaşım kollarındaki trafik akımında doygun akım değerinin ne ölçüde sürdürülebilirliğini ifade eden şerit verimsizliği (δ) kavramı geliştirilmiştir. Buna bağlı olarak Kipa ve CNR Kavşakları yaklaşım kollarındaki orta şeritlerin şerit verimsizliği (δ) değerleri hesaplanmıştır. Şerit verimsizlikleriyle anlamlı ilişkisi olabilecek dinamik sinyalizasyon sistemi parametreleri, trafik kompozisyonu parametreleri ve trafik akım parametreleri kullanılarak birçok model geliştirilmiştir. 
Yapılan analizlerde, kuyruktaki ilk üç-dört taşıttan sonra zaman aralıklarının sabit kalma eğilimi gösterdiği belirlenmiştir. Yeşil süresi analizlerinde, Kipa Kavşağında, yeşil süresinin ilk 12 saniyesinde geçen taşıtların zaman aralıklarının yeşil süresinin devamında geçen taşıtların zaman aralıklarından istatistiksel olarak büyük olduğu görülmüştür. CNR Kavşağında, 30 saniyeden daha kısa yeşil sürelerinin ilk 6 saniyesinde geçen taşıtların zaman aralıkları yeşil süresinin devamında geçen taşıtların zaman aralıklarından daha büyük olduğu gözlenmiştir. Ek olarak, yeşil süresi (G), kullanılmayan yeşil süresi (ϴ), kullanılmayan yeşil süresi/yeşil süresi (ϴ/G), devredeki ağır taşıt yüzdesi (CHV) ve ilk dört taşıtın zaman aralıklarının toplamı 
(ϕ) değişkenlerinin şerit verimsizliğini (δ) arttırdığı belirlenmiştir. Öte yandan etkin yeşil süresi/devre süresi (g/C), kuyruk uzunluğu (Q) ve devrenin boşaltım oranı (β) değişkenlerinin şerit verimsizliğini (δ) azalttığı belirlenmiştir.

Abstract:
Intersections are among the points where traffic flows in different directions intersect, so it is known that traffic congestion is densely experienced there. The fact that they have to serve the pedestrian flow as well as the traffic flow increases the problems experienced at intersections. In order to avoid these problems, intersections need to be designed geometrically and managed correctly in terms of traffic engineering. Correctly designed signaling systems are known to reduce delays in traffic flow and increase intersection capacity.
In this, saturated flow changes in Kipa and CNR intersections, which are managed by dynamic signaling systems in Mersin, have been analyzed. These analyzes were conducted on the middle lane of the approaches. For this reason, the traffic flow in the morning peak hours at these intersections has been analyzed. For these analyzes, video images and signaling information about the traffic flow in the different approaches were obtained from the Transportation Department of Mersin Metropolitan Municipality. In the study, the traffic flow images were deciphered and the time headway, queue length and traffic composition of the vehicles in each cycle were determined. In the analyzes, the effects of queue length and green time on time headways and discharge rate were investigated. In addition to these analyzes, the lane inefficiency concept, which expresses the sustainability of the saturated flow value in the traffic flow in the approaches, was developed. Accordingly, the lane inefficiency (δ) of the middle lanes in the approaches of Kipa and CNR intersection has been calculated. Many models have been developed by using dynamic signaling system parameters, traffic composition parameters and traffic flow parameters that may have a significant relationship with lane inefficiencies. 
In the analysis, it was determined that the time headways tend to remain constant after the first three or four vehicles in the queue. In the analysis of the green time, it was observed that the time headways of the vehicles passing the green time in the first 12 seconds at the Kipa intersection were statistically greater than the time headways of the vehicles passing in the continuation of the green time. It has been observed that the time headways of the vehicles passing in the first 6 seconds of the green times shorter than 30 seconds at the CNR intersection are greater than the time headways of the vehicles passing in the continuation of the green time. Additionally, the variables of green time (G), unused green time (ϴ), unused green time/green time (ϴ/G), percentage of heavy vehicles in the cycle (CHV), and the sum of time headways of the first four vehicles (ϕ) were observed to increase lane inefficiency (δ). On the other hand, it has been determined that the variables of effective green time/cycle time (g/C), queue length (Q) and discharge flow rate of the cycle (β) decrease lane inefficiency (δ).