Measuring the increase in urban motorized passenger mobility in the case of decrease in travel time

Ulaşım talep yönetimi politikalarına yönelik deneysel tartışmalar kapsamında yapılan kışkırtılmış ulaşım talep modellemesine yönelik yazın çalışmalarının hemen hemen hepsinde, 'motorlu taşıtlarla yapılan ortalama yolculuk süresi kısaldıkça, yapılan toplam yolculuk mesafesi artar' hipotezi test edilegelmiştir. Öte yandan, bu tür araştırmaların hiçbirinde, kışkırtılan yolculuk taleplerinin miktarı ve dağılımı ile ilgili bir ele alış benimsenmemiştir. Bir diğer ifadeyle, önceki çalışmalardan farklı olarak, 'yolculuk süresindeki tekil değişimin, toplam yapılan yolculuk mesafelerine etkisi' odaklı bir yaklaşımdan ziyade, 'bireyler bazında gerçekleştirilen günlük yolculuk süreleri ile günlük yolculuk sayıları arasındaki etkileşimin incelenmesi' gereksinimi ortaya çıkmış olup, söz konusu gereksinim ekseninde oluşan motivasyonla bu doktora tez çalışması üretilmiştir. İlgili araştırma sorusu çerçevesinde kullanılan veriler, İstanbul metropolitan alanı sınırları içinde 2006 yılında hane halkları bazında yapılan yolculuk anketleri ve saha araştırmaları üzerinden elde edilmiştir. Söz konusu çalışma, İstanbul Büyükşehir Belediyesi'ne bağlı Ulaşım Departmanı'nca yürütülmüştür. Çalışmada kullanılan örneklem büyüklüğü 90.000 hane, örneklem oranı ise % 3 şeklindedir. Bu şekilde 450 adet trafik analiz bölgesi kapsamında 72.000 adet hane halkına ve toplamda 264. 000 bireye yüz yüze görüşmeler üzerinden yarı yapılandırılmış derinlemesine anket görüşmeleri uygulanmış olup, toplamda 356. 000 günlük yolculuk, yolculukların başlangıç ve bitiş bilgilerinin de dahil olduğu detaylarıyla kaydedilmiştir. Söz konusu saha araştırması anketlerine yönelik cevaplanma oranı ise % 80'dir. Bireyler bazında toplanan bu tür toplulaştırılmamış bir veri seti ile çalışma olanağının sağlanması, denek yorgunlukları kaynaklı örneklem hatalarının ve yanıltıcı verilerin en aza indirilmesinde hayati önem taşımaktadır. Bu noktada, hane halkı düzeyinde yapılan araştırmalara kıyasla çok daha etkili ve gerçeği yansıtan verilerin oluşturulması olanağı artmaktadır. Şöyle ki, hane halkı düzeyinde yapılan araştırmalarda her bir hane içerisinden seçilen denek, hanenin diğer üyelerinin gerçekleştirdikleri günlük yolculukları hatırlamayabilir ve/veya tamamlanması uzun süren anketler boyunca yorulmalarını takiben yanıltıcı bilgiler verebilir. Bu bağlamda, tüm İstanbul için üretilen büyük bir veri seti ile çalışılması durumunda meydana gelebilecek toplulaştırılmış ölçüm ve gözlem hatalarının oldukça büyük değerlere işaret etmesi kaçınılmaz olacaktır. Ulaşım talep modelleri yazınında yaygın olarak kullanılan hane halkı bazında üretilen verilerin aksine, bu tez çalışması kapsamında bireyler bazında üretilen veriler üzerinden çalışılmasının sebebi budur. Ek olarak, tez çalışmasına konu olan saha çalışması kapsamında seçilen örneklem birimleri için kesinlikle ikame yapılmaması ilkesi benimsenmiştir. Motorlu taşıtlarla gerçekleştirilen kentsel hareketliliğe yönelik kışkırtılmış talebin ölçülmesine yönelik olarak ortaya konulan araştırma çerçevesinde iki temel değişken tanımlanmıştır. Bunlar: her bir yolcu bazındaki günlük toplam motorlu yolculuk sayısı ve her bir yolcu bazındaki günlük toplam yolculuk süresidir. Bu noktada, yolculuk süresi değişkeni, her bir yolcuya yönelik genelleştirilmiş yolculuk maliyeti fonksiyonunun ana bileşeni olarak ele alınmıştır. Bir diğer ifadeyle, yolculuk sürelerindeki değişimin, günlük motorlu taşıt yolculukları üzerindeki tekil etkilerinin hesaplanması hedeflenmiştir. Böylesi bir araştırma çerçevesinde ise, ekonometrik model yaklaşımları bağlamında üç temel problemle karşılaşılmıştır. Bunlar: günlük motorlu yolculuk sayısı verisinin normal dağılmayan bir sayım verisi olması, günlük yolculuk sayıları verisinin çok sayıda sıfır gözlemi içermesi ve günlük yolculuk süresi değişkeninin içsel bir değişken olma özelliği göstermesi şeklindedir. Bu bağlamda, sırasıyla Poisson Bağlanım Modeli, Negatif Binom Dağılımlı Bağlanım Modeli, Örneklem Seçimli Bağlanım Modeli, Örneklem Seçimli Poisson Bağlanım Modeli, Araç Değişkenli Poisson Bağlanım Modeli, Araç Değişkenli Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Poisson Bağlanım Modeli, Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli ve İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanımı Modeli ortaya konulmuştur. Bireyler bazındaki günlük yolculuk sayısı verisinin normal dağılmayan bir sayım verisi olması, ekonometri yazınında sayım verisi modelleri olarak öne çıkan Poisson Bağlanım Modeli ve Negatif Binom Dağılımlı Bağlanım Modeli yapılarını gündeme getirmiştir. Günlük yolculuk sayıları verisi içerisindeki yaygın sıfır gözlemler dolayısıyla ise Örneklem Seçimli Bağlanım Modeli, Örneklem Seçimli Poisson Bağlanım Modeli ve Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Model yapıları öne çıkmıştır. Yolculuk süresi verisinin, yolculuk sayıları modellerine yönelik içsel bir veri yapısı sergiliyor oluşu ise, Araç Değişkenli Poisson Bağlanım Modeli, Araç Değişkenli Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Poisson Bağlanım Modeli, Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli ve İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanımı Modeli yapılarını öne çıkarmıştır. Araştırma çerçevesinde bahsi geçen iki temel değişken arasındaki tekil etkinin tahmin edilmesine yönelik ortaya konulan bir model yapısının, söz konusu üç problemle de aynı anda baş edebilecek tutarlı ve anlamlı sonuçlar üretmesi beklenmektedir. Bu noktada, bir yandan, ortaya konulan tüm model yapılarının, normal dağılmayan bir sayım verisi olan günlük yolculuk sayılarının modellenmesinde kullanabileceği açıkça söylenebilir. Öte yandan, günlük yolculuk sayıları verisi içerisindeki sıfır gözlemler sorunsalıyla baş edebilmesi mümkün olmayan modeller grubunda ise Poisson Bağlanım Modeli, Negatif Binom Dağılımlı Bağlanım Modeli ve Araç Değişkenli Poisson Bağlanım Modeli yer almaktadır. Ek olarak, tekli indeks modeller grubunda olan Poisson Bağlanım Modeli, Negatif Binom Dağılımlı Bağlanım Modeli ve Örneklem Seçimli Poisson Bağlanım Modeli yapılarının hiçbiri, yolculuk süreleri değişkeninin içselliği ile baş edememektedir. Dolayısıyla, çok değişkenli model yapıları grubunda yer alan Araç Değişkenli Poisson Bağlanım Modeli, Araç Değişkenli Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Poisson Bağlanım Modeli, Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli ve İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanımı Modeli yapıları, yolculuk sürelerinin içselliğine yönelik uygun model yapıları olarak değerlendirilmiştir. Söz konusu üç teknik problemin aynı anda çözümlenebileceği modeller tartışmasında ise, yukarıda değinilenler ışığında, Araç Değişkenli Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Poisson Bağlanım Modeli, Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli ve İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanımı Modeli yapıları öne çıkmaktadır. Ancak, Araç Değişkenli Sıfır Gözlemlerden Arındırılmış Poisson Bağlanım Modeli'nde, ana bağımlı değişkene yönelik yapılan ortalama ve varyans değerlerinin eşit olduğuna yönelik varsayımın çürütülmesi dolayısıyla elenmiştir. Sonuç olarak, geriye kalan Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli ve İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanımı Modeli, söz konusu araştırma çerçevesine en uygun iki model yapısı olarak öne çıkmışlardır. Genelleştirilmiş Eşanlı Denklem Sistemleri Modeli sonuçlarına göre, günlük yolculuk sürelerindeki 10 dakikalık bir azalma, tüm İstanbul için günlük mevcut toplam 21 milyon motorlu taşıt yolculuklarına ek olarak günlük 261 bin 250 ilave motorlu taşıt yolculuğun, ve her bir yolcu için % 1, 2 yolculuk artışına referansla, yapılmasına sebebiyet vermektedir. Bu noktada, bireyler bazındaki günlük ortalama yolculuk sürelerindeki olası 10 dakikalık bir azalmanın, günlük mevcut 14 milyon motorlu taşıt kullanımına (21 milyonluk toplam günlük yolculuğa referansla) ek olarak 174 bin 167 motorlu taşıtın günlük motorlu yolculuk trafiği sayımlarına eklenmesi sonucunu doğuracağı tahmin edilmiştir. Öte yandan, İki Aşamalı En Küçük Kareler Bağlanım Modeli sonuçlarına göre ise, yolculuk sürelerindeki aynı miktarda olan azalma (10 dakika), tüm İstanbul için günlük 1 milyon 19 binek (21 milyon yolculuğa ek olarak motorlu taşıt yolculuğu (her bir yolcu için % 11,4 yolculuk artışı) yapılmasına neden olmaktadır. Söz konusu bulgu ise, günlük ilave 793 bin 333 ilave motorlu taşıtın (14 milyon günlük motorlu taşıta ek olarak günlük motorlu taşıt trafiği sayımlarına ekleneceğine işaret etmektedir. Motorlu yolculukları gerçekleştiren yolcuların yolculuk sürelerine bağlı yolculuk yapma hassasiyetlerinin ölçüldüğü tekil etki tahminlerinin, birbirlerine opsiyonel olarak ileri sürülebilen söz konusu iki model yapıları içindeki farklılıklardan kaynaklanıyor olabilir. İlgili model yapıları arasından seçim yapılabilmesi için ise, farklı ülkelerin farklı illerine yönelik daha fazla deneysel çalışmaya ihtiyaç duyulduğu açıktır. Bu tez çalışması, böylesi bir çerçevenin başlatılması gibi bir misyonu üstlenmiştir. Tez kapsamında ortaya konulan söz konusu deneysel bulgular ışığında, ulaşım planlaması ve yolculuk talep modelleri yazınına yönelik üç temel çarpan etkisi ileri sürülebilir. Bunlardan ilki, günlük yolculuk sürelerinin günlük yolculuk sayıları üzerindeki tekil etki tahminlerinin, klasik dört aşamalı yolculuk talep tahmini modellerine entegre edilebilmesiyle ilgilidir. Burada, klasik dört aşamalı modellerin ilk ayağı olan yolculuk üretimlerinin modellenmesi aşaması, doğrudan günlük yolculuk sayıları tahminleriyle ilişkilendirilebilir. Klasik dört aşamalı modellerin dördüncü ve son adımı olan ağ ataması aşamasının matematiksel çıktısı olan toplam sistem yolculuk süresi değişkeni ise, doğrudan günlük yolculuk süreleri verisiyle ilişkilidir. Bu bağlamda, tek yönlü ilerleyen klasik dört aşamalı yolculuk talebi tahmin modelleri, dördüncü aşama sonrasında elde edilecek olan toplam sistem yolculuk süresi tahminlerinin birinci aşamanın bir çıktısı olan günlük yolculuk sayıları tahminlerini tekrardan etkileyecek ve bu işlem iki değişken arasındaki optimum denge yakalanana dek bir döngü olarak devam edecektir. Böylelikle, statik ve tek yönlü ilerleyen klasik dört aşamalı yolculuk talebi tahmin modelleri, döngüsel ve çok yönlü bir yapıya evrilebilecektir. İkinci olarak, 'yolculuk yapma potansiyeli olan bir bireyin harcadığı günlük yolculuk süresindeki bir birimlik bir azalmanın, ilgili birey bazında günlük kaç adet yolculuğu tetikleyeceği' şeklinde kurgulanan bir araştırma sorusuna yönelik deneysel bulgular, ulaşım talep yönetimi politikalarının formüle edilmesi, izlenilmesi ve değerlendirilmesi süreçlerinde kullanılabilecek olmaları açısından tezin ikinci çarpan etkisi olarakifade edilebilir. Bu noktada, yolculuk sayılarını en çok etkileyen parametreler belirlenerek, söz konusu politikalar bu parametreler üzerinden geliştirilebilecek ve kentsel ölçekteki motorlu taşıtlar aracılığıyla gerçekleştirilen hareketliliğin en aza indirilmesine yönelik performans göstergeleri de yine aynı parametrelerin zaman içerisindeki değişimleri üzerinden tanımlanabilecektir. Tezin üçüncü ve son çarpan etkisi ise, söz konusu deneysel bulguların, herhangi bir ulaşım projesine yönelik fayda ve maliyet analizlerine entegre edilebilmeleri olarak ifade edilebilir. Şöyle ki, yolculuk süreleri, her bir bireyin yolculuk maliyetlerinin bir ölçümü olarak ele alınabilir ve bireyler bazında yapılacak olan zamanın para değeri araştırmalarını takiben yolculuk süreleri modellenebilir. Akabinde ise, herhangi bir ulaşım projesi/yatırımı sonrası oluşabilecek yolculuk süresi değişimleri tahmini üzerinden günlük yolculuk sayılarına olan etkiler modellenebilir. Günlük yolculuk sayıları değişimi üzerinden ise, her bir motorlu ek taşıt yolculuğunun çevresel etkileri irdelenebilir. Böylelikle, ulaşım projelerine yönelik fayda ve maliyet analizlerine farklı boyutlar kazandırılabilecektir.