Kavşaklarda geometri ve kontrol yaklaşımının performansa etkisinin simülasyon tekniği ile incelenmesi: Ankara örneği
Investigation of the effect of geometry and control approach on performance in intersections with simulation technique: Ankara application
- Tez No: 1002291
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERSİN KORKMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ulaşım, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Ulaştırma Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kentsel ulaşım sistemlerinde gecikme, yakıt tüketimi ve emisyon artışına neden olan sinyalize kavşakların performansını iyileştirmek amacıyla sinyal süreleri optimizasyonu ve geometrik düzenlemelerin etkisi mikroskobik trafik simülasyonu ile araştırılmıştır. Çalışma alanı olarak Ankara'da yoğun trafik talebine sahip dört kollu bir sinyalize kavşak seçilmiş; mevcut işletimde yüksek seyahat süresi ve gecikme değerleri ile düşük ortalama hızın, çevresel göstergeleri olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Araştırma kapsamında mevcut durum dâhil toplam altı senaryo aynı trafik talebi altında ve karşılaştırılabilir koşullar sağlanarak SUMO ortamında modellenmiş ve simüle edilmiştir. Senaryolar; (i) mevcut işletim planı, (ii) HCM gecikme bağıntısına dayalı sinyal süreleri, (iii) Webster yaklaşımına dayalı sinyal süreleri ve (iv–vi) geometrik düzenlemelerle birlikte farklı devre sürelerinin test edildiği üç alternatiften oluşmaktadır. Geometrik düzenleme senaryolarında, sinyal optimizasyonuna ek olarak kavşak içi akımı rahatlatacak düzenlemeler (ör. U-dönüş cepleri ve ışıksız sağ dönüş şeritleri) dikkate alınmış; bu yapı altında farklı devre süresi seçenekleri sistematik biçimde karşılaştırılmıştır. Bu süreçte en uygun devre süresi, performans ölçütlerini doğrudan hedefleyen arama algoritması yaklaşımıyla belirlenerek geometrik düzenleme altında en iyi işletim noktasının elde edilmesi amaçlanmıştır. Tüm senaryolar birden fazla rastgele çekirdek değeri kullanılarak çalıştırılmış; performans değerlendirmesinde ortalama seyahat süresi, ortalama gecikme, ortalama hız ile yakıt tüketimi ve CO₂ emisyonu göstergeleri kullanılmıştır. Bulgular, analitik tabanlı sinyal süreleri optimizasyonunun tek başına dahi mevcut duruma göre anlamlı iyileşmeler sağladığını; en yüksek kazanımların ise geometrik düzenlemelerle desteklenen senaryolarda elde edildiğini göstermektedir. Ayrıca, geometrik düzenleme koşulu altında arama algoritması ile belirlenen devre süresinin diğer devre süresi alternatiflerine kıyasla daha elverişli bir çözüm sunduğu; operasyonel performans ve çevresel göstergelerde en iyi sonucu ürettiği belirlenmiştir. Sonuç olarak çalışma, sinyal süreleri optimizasyonunun geometrik tasarım iyileştirmeleri ve arama tabanlı eniyileme yaklaşımı ile bütünleşik ele alınmasının, sinyalize kavşak performansını ve çevresel sürdürülebilirliği önemli ölçüde artırdığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of signal timing optimization and geometric improvements on In this study, the effects of signal timing optimization and geometric modifications on improving the performance of signalized intersections—which cause delays, increased fuel consumption, and higher emissions in urban transport systems—were investigated using microscopic traffic simulation. A four-leg signalized intersection in Ankara with heavy traffic demand was selected as the study area, and it was found that under the existing operation the combination of high travel times and delays and low average speeds adversely affects environmental indicators. Within the scope of the research, a total of six scenarios, including the existing condition, were modeled and simulated in the SUMO environment under the same traffic demand and comparable conditions. The scenarios consisted of: (i) the existing signal plan, (ii) signal timings based on the Highway Capacity Manual (HCM) delay formulation, (iii) signal timings based on the Webster method, and (iv–vi) three alternatives in which different cycle lengths were tested together with geometric modifications. In the geometric-modification scenarios, in addition to signal optimization, measures intended to relieve internal intersection flows (e.g., U-turn bays and channelized free right-turn lanes) were considered, and different cycle length options were systematically compared under this configuration. In this process, the most suitable cycle length was determined using a search-algorithm approach that directly targets performance measures, with the aim of obtaining the best operating point under the geometric-modification condition. All scenarios were executed using multiple random seed values, and performance was evaluated using average travel time, average delay, average speed, fuel consumption, and CO₂ emissions. The findings indicate that analytic-based signal timing optimization alone provides meaningful improvements over the existing condition, while the highest gains are achieved in scenarios supported by geometric modifications. Moreover, under the geometric-modification condition, the cycle length identified by the search algorithm was found to offer a more favorable solution than the other cycle length alternatives, producing the best results in both operational performance and environmental indicators. Overall, the study demonstrates that addressing signal timing optimization in an integrated manner with geometric design improvements and search-based optimization can significantly enhance signalized intersection performance and environmental sustainability.
Benzer Tezler
- İzole sinyalize kavşaklarda yapay zekâ teknikleri ile trafik sinyal kontrolü ve optimizasyonu
Optimization and control of traffic signal with artificial intelligence techniques at isolated signalized intersections
ERSİN KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ PAYIDAR AKGÜNGÖR
- Travel time reliability analysis of urban transportation network in city of Baghdad using probe vehicle
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA MIMOON HABEEB AL-FATYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ASLAN
- Development of a control strategy for urban traffic management system of İstanbul
İstanbul kent içi trafik yönetim sistemi için kontrol stratejisi geliştirilmesi
OĞUZ CAN
Doktora
İngilizce
2005
Mühendislik BilimleriMarmara ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ ERCAN
- Yüzen bir cismin su altı patlamalarına karşı yapısal davranışının nümerik yöntemler ile analizi
Analysis of the structural behavior of a floatingobject to underwater explosion by numerical methods
FUAT KABAKCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTEKİN BAYRAKTARKATAL
- Şehiriçi kavşaklardaki geometrik disiplinsizliğin optimize edilerek irdelenmesi
The investigation of geometric indiscipline at urban intersections by optimizing
METİN MUTLU AYDIN
Doktora
Türkçe
2017
UlaşımAkdeniz Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İBRAHİM AYDOĞDU