Determination of paratransit accessibility: A methodological and empirical study of the collective fixed-route minibus system in Djibouti city
Ara toplu taşıma erişebilirliğinin belirlenmesi: Cibuti kentindeki sabit geçkili minibüs sistemi üzerine yöntemsel ve deneysel bir çalışma
- Tez No: 1003738
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL SELÇUK ÖĞÜT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Şehircilik ve Bölge Planlama, Ulaşım, Urban and Regional Planning, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Karayolu taşımacılığı, Toplu taşımacılık, Highway transportation, Public transportation
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Ulaştırma Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Cibuti kentinde sabit geçkili ara toplu taşıma (paratransit) türlerinden olan minibüslerin erişilebilirliğini araştırmakta ve özellikle gelişmekte olan ülkelerde bu ulaşım türününe yönelik bir“ara toplu taşıma erişebilirliği”hesabı için yöntemsel çerçeve geliştirmektedir. Birçok Afrika kentinde, toplu taşıma ağları otobüs ya da demiryolu türleri tarafından değil, genellikle sabit duraklar, tarifeler ya da düzenleyici denetim olmadan çalışan esnek, talep odaklı ara toplu taşıma hizmetleri tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu sistemler, geleneksel erişilebilirlik endekslerinin ele almaya uygun olmadığı yapısal karmaşıklıklar sergilemektedir. Bu nedenle tez, veri erişilebilirliğinin sınırlı olduğu ortamlarda uygulanabilecek, ara toplu taşıma ağlarının mekansal, zamansal ve davranışsal özelliklerini yansıtacak şekilde erişilebilirliğin ölçümünü yeniden tanımlamayı amaçlamaktadır. Çalışma, kuramsal ve uygulama bileşenlerini bir araya getirerek kapsamlı bir erişilebilirlik çerçevesi oluşturmakta ve bunu Cibuti kentine uygulamaktadır. Tez, erişilebilirlik kavramının gelişimini açıklamakla başlayıp bu kavramın tanımının, yalnzıca uzaklığa dayalı ayrımdan, yolculuk davranışı, arazi kullanımı etkileşimleri ve etkinlik katılımını içeren çok yönlü bir yapıya sahiptir.Bugüne kadar yapılan bilimsel çalışmalar, erişilebilirliğin tek bir boyuta indirgenemeyeceğini, bunun yerine hareketlilik, fırsat dağılımı, zaman kısıtlamaları ve kullanıcı tercihleri arasındaki karmaşık etkileşimi yansıttığını ortaya koymaktadır. Bu çalışmalar, yığışımlı fırsat ölçümlerinden yerçekimi temelli ve zamana bağlı modellere kadar çeşitli modeller ortaya çıkmış olsa da, çoğu sabit, tarifeli toplu taşıma sistemlerinin varlığını varsaymaktadır. Bu tür varsayımlar, hizmetlerin sabit durakları olmadığı ve bekleme sürelerinin öngörülemez şekilde değiştiği yerel koşulları tam yansıtmadığından ara toplu taşıma türleri için uygun değildir. Bu tez, gerçek koşulları daha iyi yansıtan yaklaşımlar önererek bu alandaki kuramsal boşluğu doldurmaya çabalamaktadır. Bu araştırmanın temel katkısı, ara toplu taşıma türlerine uyarlanmış dört boyutlu bir erişilebilirlik çerçevesinin geliştirilmesidir. Geliştirilen matematik model, ara toplu taşıma ağ kapsama oranı, hizmete ulaşmak için yürüme süresi, durakda bekleme süresi ve ağ üzerinden erişilebilen fırsatları bir araya getirmektedir. Bu değişkenler hem fiziksel erişimi hem de ulaşım yoluyla elde edilen sonuçların değerini yansıtır. Yürüme ve bekleme süreleri için bozulma fonksiyonları, kapsamlı hane halkı anketleri ve yerinde gözlemler yoluyla toplanan saha verileri kullanılarak belirlenmiştir. Böylelikle, erişilebilirlik puanlarının diğer çalışmalarda yaygın olarak uygulanan farklı eşikler yerine gerçek kullanıcı değerlendirmesini yansıttığı düşünülmektedir. Erişilebilirlik modelinde iki farklı yaklaşım kullanılmıştır: İlk yaklaşım mevcut en iyi başarımı gösteren durağı dikkate alan“tek durak yaklaşımı”, ikincisi ise erişilebilir tüm durakların erişilebilirlik katkılarını bir araya getiren“çoklu durak yaklaşımı”dır. Bu iki yaklaşım, ağ kullanımının birbirini tamamlayan boyutlarını dikkate almakta, tek durak modeli mevcut en uygun seçeneği yansıtırken, çoklu durak modeli yığışımlı ağ faydalarını yansıtmaktadır. Erişebilirlik hesabında, neye erişildiğinin başka bir deyişle ulaşım türü kullanılarak ulaşılabilen fırsatların da model içine alınması, erişebilirliğin anlamını güçlendirecektir. Bu bağlamda, fırsatları da model yapısına katmak için, tezde temel erişilebilirlik modelini, bir fırsat değişkeni eklenerek genişletilmiştir. Bu değişken, durak tabanlı ara toplu taşıma ağ kapsama alanı içindeki fırsatları (eğitim, sağlık ve alışveriş merkezi) yansıtmaktadır. Fırsatlar, yalnızca varlıkları ile değil, kullanıcı sayıları ile tanımlanarak tesisler arasındaki değişen talep düzeyleri dikkate alınmaktadır. Fırsatlar, hem tek durak, hem de çoklu durak modellerine uyarlanarak, erişebilirliğin yalnızca ulaşım türüne erişimi değil, anlamlı etkinliklere de erişme özelliğini kazanması sağlanmıştır. Saha çalışması, Cibuti'nin başkenti ve en büyük kenti olan Cibuti kentine odaklanmaktadır. Çalışma kapsamında, mekansal birim olarak, mevcut yerel yönetimin kullandığı , eşit olmayan şekil ve boyutlarda 120 mahalle,“120 bölge”olarak tanımlarak kulllanılmıştır. Minibüsler, önemli ölçüde geçki çakışmaları olan on hat üzerinde işletilen, baskın toplu taşıma türüdür. Bu hatlar toplamda yaklaşık 67 km'lik bir toplam geçki uzunluğunu kapsasa da, birkaç hat aynı koridorları paylaşmaktadır, bu da minibüslerin coğrafi kapsama alanını azaltmakla birlikte kent nüfusunun çoğunluğu bu minibüs hatlarının yakınında yoğunlaşmıştır. Bu durum ara toplu taşıma hizmeti sunumu, konut yoğunluğu ve arazi kullanım arasındaki yapısal ilişkiyi yansıtmaktadır. Erişilebilirliği değerlendirmek için, çalışmada öncelikle, kabul edilebilir yürüme süresi içindeki erişilebilir bölgeyi temsil eden“minibüs ağının kapsama alanı”belirlemektedir. 1.600'den fazla kullanıcının anket yanıtlarına dayanarak, yürüme sürelerinin üçüncü çeyreği 8 dakika olarak belirlenmiş ve kapsama eşiği olarak kabul edilmiştir. Bu eşik, gelişmekte olan kentlerde kullanıcıların ulaşım hizmetlerine ulaşmak için gelişmiş ülkelere göre daha büyük uzunluklar yürüdükleri gerçeğini de yansıtmaktadır. Bu eşik değeri kullanılarak, minibüs ağının 24,23 km²'lik bir alanı (kentsel alanın yalnızca %39,5'i) kapsadığı, öte yandan bu alanın şehir nüfusunun yaklaşık %77'sini barındırdığı belirlenmiştir. Bu mekansal dengesizlik, kâr odaklı ağ tasarımının sonuçlarını ortaya koymaktadır: Ulaşım hizmetlerini yüksek yoğunluklu koridorlarda yoğunlaştırırken, çevre mahalleler yetersiz hizmet almaktadırlar. Yapılan anket ve gözlemler yardımıyla, farklı tamamlayıcı yığışımlı dağılım fonksiyonları denenerek duraklara yürüme ve duraklarda bekleme süreleri için bozulma fonksiyonunu belirlemiştir. Daha sonra, her bölge için minibüs hattına yürüme süresi, coğrafi bilgi sistemi (CBS) tabanlı ağ çözümlemesi kullanılarak hesaplanmıştır. Bu çözümlemede, bölge merkezlerinden en yakın erişilebilir minibüs geçkisine kadar yürüme süreleri ölçülmüştür. Minibüs geçkisine erişilen bu noktalar“sanal istasyon”olarak tanımlanmış, bu istasyonlarda bekleme süreleri, saha çalışması kapsamında gözlemlenen ortalama bekleme sürelerine göre belirlenmiştir. Hem yürüme hem de bekleme süreleri için, tek parametreli Gauss modeli, yürüme ve bekleme süresi arttıkça kullanıcı sayısında aşamalı düşüşü veren en uygun model olarak bulunmuştur. Bu model, matematiksel basitliğini korurken, literatürdeki deneysel modellerle de uyum içindedir. Tek durak erişilebilirlik modelinin uygulanması, Cibuti kentinde mekansal erişimde büyük eşitsizlikler olduğunu ortaya koymaktadır. Kentin arazi alanının %60'ından fazlası“Erişilemez”ya da“Çok Zayıf Erişilebilirlik”sınıfına girerken, bu alanlar nüfusun yaklaşık %28'ini kapsamaktadır. Erişilebilirlik, birden fazla minibüs hattının hizmet verdiği ve kısa yürüme ve bekleme sürelerinin olduğu yoğun yerleşimli merkez mahallelerde en yüksektir. Öte yandan kuramsal en büyük erişilebilirlik puanı olan %100'e hiçbir bölgede ulaşılmamış, bölgelerde belirlenen en yüksek erişilebilirlik %80,5 olmuştur. Buna karşılık, çoklu durak modeli, bölgedeki diğer duraklardan gelen faydaları da hesaba kattığı için sistematik olarak daha yüksek erişilebilirlik puanları vermektedir. Ortalama erişilebilirlik, yaklaşık %49'dan (tek durak) %81'e (çoklu durak) çıkmaktadır. Bu artışa karşın, kentte ara toplu taşıma erişebilirliği açısından eşitsizlikler sürmektedir. Kentsel arazi alanının %60'ından fazlası, nüfusun ise %28'I, erişilebilirlik açısından en düşük iki sınıf olan“Erişilebilirliği çok zayıf”ve“Erişilemez”sınıflarında kalmaktadır (). Merkez bölgelerdeki yüksek erişebilirlik puanları, koridorlar boyunca birkaç minibüs hattının bir araya gelmesinden kaynaklanmakta ve bu da Cibuti'de bir geçki planlaması yapılmamış olsasına karşın bu bölgelerde minibüs erişilebilirliğinde yeterlilik ve esneklik sağlamaktadır. Fırsatları çözümlemeye eklemek, daha ayrıntılı bir erişebilirlik ortaya koymaktadır. 223 fırsat kurumu (okullar, sağlık merkezleri ve alışveriş merkezleri) içeren kapsamlı bir veri toplanmış ve saha araştırmaları kullanılarak coğrafi konumları belirlenmiştir. Bu kurumlar, öğrenciler, muayene olan hastalar ve alışveriş merkezine gelen müşterilerden oluşan toplam 130.097 fırsat birimini içermektedir. Kurumların yaklaşık %83'ü minibüs kapsama alanı içinde yer almaktadır; ancak, üniversite yerleşkesi de olmak üzere bazı büyük kurumlar minibus ağının erişimi dışında kalmaktadır. Fırsat değişkeninin erişilebilirlik modellerine eklenmesi, merkezi bölgelerin yüksek mekansal ve zamansal erişilebilirliğe sahip olmasına karşın, tüm yüksek talep koridorlarının fırsat kurumlarına etkili bir şekilde bağlanmadığını ortaya koymaktadır. Fırsatlar eklendiğinde, kentin arazi alanının %74'ünden fazlası hala“Erişilemez”ya da“Erişilebilirliği Çok Zayıf”sınıflarına girmektedir. Bu bulgu, ağın yanlızca büyütülmesinin değil, aynı zamanda anlamlı fırsat noktalarına bağlantıyı da değerlendirmenin gerekliliğini vurgulamaktadır. Tüm modellerde, ara toplu taşıma erişebilirliğinde mekansal eşitsizlik görülmektedir. Merkez dışında kalan mahalleler, yetersiz kapsama alanı ve uzun yürüme sürelerinden olumsuz etkilenmektedirler. Buna karşılık, merkezi mahallelerde, özellikle kuzey-güney koridoru boyunca uzananlar, çakışan minibüs hatlarına yakınlıkları nedeniyle yüksek erişilebilirlik görülmektedir. Çözümleme, minibüsün gerçek bir toplu taşıma türü olmamasına karşın, kentsel yapının şekillenmesinde ve konut konumlarının belirlenmesinde son derece önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Ayrıca, birkaç koridor boyunca hatların yoğunlaşması, eş güdümlü hizmet planlamasının eksikliğini ve özel işletmecilerin eşit hizmet anlayışından çok, karlı hatlara öncelik verme eğilimini ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, bu tez, bir ara toplu taşıma türü olan minibüs erişilebilirliğini, geleneksel modeller yerine davranışsal gerçeklere, yerel hareketlilik modellerine ve veri kısıtlamalarına göre belirleyen bir yaklaşım sunmaktadır. Önerilen çerçeve, akademik katkısı yanında pratik karar vermeyi desteklemektedir. Erişilebilirliğin yalnızca ulaşıma fiziksel yakınlık ile ilgili değil, tüm kentlilerin temel fırsatlara ulaşabilmelerini sağlamakla ilgili olduğunu vurgulamaktadır. Metodolojik yenilikleri içeren ve saha çalışması yardımıyla tamamlanan tez, Cibuti ve Küresel Güney'deki benzer kentlerde ulaşıma erişebilirliğin ölçülerek eksiklik görülen bölgelerin belirlenmesi ve kapsayıcı ulaşım sistemleri oluşturma hedefine katkıda bulunmayı amaçlamıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the accessibility of collective fixed-route paratransit in Djibouti City and develops a methodological framework adapted to the realities of informal transport systems in developing urban contexts. In many African cities, public transportation networks are dominated not by formal bus or rail systems but by flexible, demand-driven paratransit services, typically operating without fixed stops, schedules, or regulatory oversight. These systems present structural complexities that conventional accessibility indices are not designed to address. The thesis, therefore, aims to redefine the measurement of accessibility in a way that captures the spatial, temporal, and behavioral attributes of paratransit networks, while remaining feasible in environments where data availability is limited. The study combines theoretical, methodological, and empirical components to produce a comprehensive and context-sensitive accessibility framework, which is then applied to Djibouti City. The thesis begins by tracing the evolution of the concept of accessibility, demonstrating how its definition has expanded from early notions of simple distance-based separation to multifaceted interpretations involving travel behavior, land-use interactions, and activity participation. Theoretical developments across decades reveal that accessibility cannot be reduced to a single dimension; instead, it reflects the complex interplay between mobility, opportunity distribution, time constraints, and user preferences. While various models have emerged, ranging from cumulative opportunity measures to gravity-based and time-dependent models, most assume the presence of fixed, scheduled public transport systems. Such assumptions make them unsuitable for informal systems like paratransit, where services lack fixed stations, waiting times vary unpredictably, and users' walking patterns reflect local tradeoffs in safety, land value, and convenience. This thesis positions itself within this theoretical gap by proposing tools that better capture real conditions in such contexts. A central contribution of this research is the development of a four-dimensional accessibility framework adapted to paratransit systems. The model integrates the paratransit network coverage ratio, walking time to service, waiting time at the station, and the opportunities accessible through the network. These dimensions reflect both physical access and the value of outcomes reached through transport. The framework is grounded in behavioral evidence: decay functions for walking and waiting times are calibrated using empirical data collected through extensive household surveys and on-site observations. This empirical grounding ensures that accessibility scores reflect actual user tolerances rather than arbitrary thresholds commonly imposed in other models. Two versions of the accessibility model are proposed: a single station approach, which identifies the best-performing station available to a section, and a multiple stations approach, which aggregates the accessibility contributions of all accessible stations. These two perspectives capture complementary dimensions of network use: the single station model reflects the optimal available option, while the multiple stations model captures cumulative network benefits and redundancy. To incorporate opportunities into the analysis, the thesis extends the basic accessibility model by introducing an opportunity factor. This factor quantifies the number of reachable educational, health, and shopping facilities and weights them based on the distribution of opportunities within the station-based paratransit network coverage area. Opportunities are defined not merely by their presence but by their user volumes, thus recognizing the varying levels of demand across facilities. By integrating opportunities into both the single and multiple stations models, the analysis moves beyond access to the system and instead reflects its capacity to connect residents to meaningful activities. The empirical application focuses on Djibouti City, the capital and largest urban center in Djibouti. The city is divided into 120 statistical sections, of unequal shapes and sizes, which serve as the spatial unit of analysis. Paratransit constitutes the dominant mode of public transport, operating along ten primary lines with significant route overlaps. Although those lines cover a combined physical route length of approximately 67 km, several lines share the same corridors, reducing effective geographic coverage. At the same time, the majority of the city's population is concentrated near these corridors, reflecting the structural relationship between informal transit service provision, residential density, and land-use patterns. To evaluate accessibility, the study first determines the paratransit network coverage area, representing the region accessible within a tolerable walking time. Based on survey responses from more than 1,600 users, the third quartile of walking times (which was found to be 8 minutes) is adopted as the threshold for coverage, recognizing that in developing cities, users commonly walk longer distances to reach transport services. Using this threshold, the paratransit network is found to cover 24.23 km² (only 39.5% of the urban area), yet this area contains nearly 77% of the city's population. This spatial imbalance highlights the implications of informal and profit-driven network design: operators concentrate service in high-density corridors, while peripheral neighborhoods remain underserved. Using a questionnaire and observation, the study established a calibrated decay function for walking and waiting time using the complementary cumulative distribution function. The Walking time to the paratransit line for each section is then calculated using GIS-based network analysis, measuring pedestrian travel times from section centroids to the closest accessible route. The waiting time at stations is determined based on the average waiting time observed in each location. For both walking and waiting time, the one-parameter Gaussian model was found to be the one that captures the gradual decline in user tolerance as walking and waiting time increase, aligning well with empirical patterns while retaining mathematical simplicity. Application of the single station accessibility model reveals strong disparities in spatial access across Djibouti City. More than 60% of the city's land area falls into the“No Access”or“Very Poor”categories, although these areas contain about 28% of the population. Accessibility is highest in compact central neighborhoods served by multiple paratransit lines and characterized by short walking and waiting times. The theoretical maximum accessibility score of 100% is rarely achieved, as no section combines full coverage with zero travel and waiting time. Under this model, the highest observed accessibility is approximately 80.5%. In contrast, the multiple stations model yields systematically higher accessibility scores, as it accounts for cumulative benefits. The mean accessibility increases from approximately 49% (single station) to 81% (multiple stations). Despite this increase, disparities persist: more than 60% of the urban land area remains within the lowest two categories of accessibility (with a population of 28%). The high cumulative scores in central districts reflect the convergence of several paratransit lines along shared corridors, offering redundancy and flexibility even in the absence of formal route planning. Incorporating opportunities into the analysis provides an even more detailed picture. A comprehensive dataset of 223 opportunity facilities (including schools, health centers, and shopping facilities) was collected and geolocated using field surveys. These facilities represent a total of 130,097 opportunity units based on student counts, patient consultations, and customer flows. Approximately 83% of facilities fall within the paratransit coverage area; however, some of the largest institutions, including the main university campus, remain outside the network's reach. The integration of opportunity factors into the accessibility models reveals that even though central districts enjoy high spatial and temporal accessibility, not all high-demand corridors connect effectively to essential destinations. When opportunities are included, more than 74% of the city's land area still falls into the“No Access”or“Very Poor Access”categories. This finding underscores the importance of evaluating not just the reachability of the network, but connectivity to meaningful destinations. Across all models, spatial inequity emerges as a consistent theme. Peripheral districts suffer from inadequate coverage, long walking times, and limited connectivity. By contrast, central areas, particularly those lying along a north-south corridor, demonstrate high accessibility due to their closeness to overlapping paratransit routes. The analysis suggests that paratransit, despite its informality, plays a critical role in structuring urban form and shaping residential location choices. Moreover, the concentration of lines along a few corridors highlights the lack of coordinated service planning and the tendency of private operators to prioritize profitable routes over equitable coverage. In conclusion, this thesis demonstrates that measuring accessibility in informal paratransit systems requires rethinking traditional models and tailoring them to behavioral realities, local mobility patterns, and data constraints. The proposed framework advances academic understanding and supports practical decision-making. Ultimately, it highlights that accessibility is not merely about physical proximity to transport, but about ensuring that all residents can reliably and affordably reach essential opportunities. Through its methodological innovations and empirical insights, the thesis contributes to the broader objective of shaping more equitable, efficient, and inclusive transport systems in Djibouti and comparable cities across the Global South.
Benzer Tezler
- İstanbul'da minibüs taşımacılığında yolcu inme binme sürelerinin irdelenmesi
Determination minibuses dwell time in Istanbul
GÜRCAN SARISOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL SELÇUK ÖĞÜT
- Determination of mechanical properties of peritoneum on a microprocessor controlled setup designed for this purpose
Başlık çevirisi yok
SİNAN ÇELİKBİLEK
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. HALİL BENGİ
- Determination of selenium in diet by radiochemical neutron activation analysis
Başlık çevirisi yok
YASER HASSAN EL-HALLOQ