Kavşaklardaki trafik yoğunluğunun yarattığı hava kirliliği maliyetinin simülasyon modellemesi ile analizi: Temur Malik-Mirzo Ulugbek Kavşağı örneği
Analysis of air pollution cost caused by traffic densityat intersections by simulation modeling: Sample ofTemur Malik Street-Mirzo Ulugbek Street intersection
- Tez No: 759428
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BİHTER EROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Trafik, Ulaşım, Traffic, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Günümüz dünyasında gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin sera gazı salınımlarını azaltmak amacıyla önemli girişimler yaptığı görülmektedir. Bu amaçla sanayi, enerji ve ulaşım alanlarında yatırımlar yapılmakta, küresel ısınma ve iklim değişiklikleri ile mücadele edilmektedir. Bu mücadelenin en önemli unsuru sürdürülebilir, çevreci yaklaşımlar ile projeler üretmektir. Bu projeler ile özellikle kentsel alanlarda çevre ve hava kalitesi iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Kentsel alanlarda çevre kalitesi temelde nüfus yoğunluğuna bağlıdır. Hava kalitesi ise ulaşım aracı sayısıyla ilişkilidir. Ulaşım aracı sayısı da nüfus yoğunluğuna bağlı olarak artış gösterdiğinden, hava kirliliğinin temel kaynaklarının başında ulaşım araçlarının geldiğini söylemek mümkündür. Özellikle karayollarında kullanılan motorlu taşıtlar, kentsel alanlarda hava kalitesini önemli ölçüde düşürmektedir. Motorlu taşıtların motorlarında yanma sonucunda ortaya çıkan egzoz gazları karbon monoksit, partikül madde, uçucu organik madde gibi kirletici emisyonların salınımına yol açmaktadır. Bu durum insan sağlığı üzerinde önemli olumsuz etkiler ortaya çıkmasıyla sonuçlanmakta, yaşam kalitesini ciddi düzeyde düşürmektedir. Nüfusun ve araç yoğunluğunun artmasıyla birlikte yoğunluk düzeyinin kritik değeri aşması ve bunun sonucunda trafiğin serbestçe hareket edemeyerek sıkışık bir hale gelmesi trafik sıkışıklığı, tıkanıklığı ya da yoğunluğu olarak adlandırılmaktadır. Trafiğin sıkışması, düzenli akan trafiğin düzensizleşmesine yol açmaktadır. Trafik yoğunluğu sorununa gelişmiş teknolojilerin yaygın kullanıldığı ülkelerden bakıldığında akıllı ulaşım sistemleri gibi çözüm unsurları akla gelirken, altyapı sorunlarının yoğun olduğu ülkelerde kavşaklardan kaynaklı yoğunluğun incelenmesi daha fazla ön plana çıkmaktadır. Kavşaklar, iki veya daha fazla yönden akan trafiğin kesiştiği, ayrıldığı ve birleştiği ortak alanlardır. Farklı yönlerdeki araç trafiği göz önüne alındığında, kavşaklarda trafik kazalarının meydana gelme olasılığı daha yüksektir. Kavşaklar, çevresel koşullara uyum sağlayacak, kaza olasılığı ve gecikme minimum, tesis bakım masrafları düşük ve maksimum kapasite olacak şekilde tasarlanmalıdır. Kavşaklar, kesiştikleri platformun durumuna göre iki gruba ayrılır: eş düzey (hemzemin) kavşaklar ve farklı düzeyli kavşaklar. Farklı düzeyli kavşaklar, trafik hacminin ve trafik yoğunluğunun çok yüksek olduğu geçiş alanlarında uygulanmaktadır. Bu tür kavşakların maliyeti oldukça yüksektir. Öte yandan eş düzey kavşaklar, trafik kazası ve trafik yoğunluğu gibi sorunların daha sık görüldüğü kavşak türleridir. Kavşaklarda yapılan projelerin gelecekte sağlayacağı faydaların analizleri için kavşak modelleri oluşturulur. Kavşakların modellerinin oluşturulabilmesi için farklı mikrosimülasyon yazılımları kullanılmaktadır. Günümüzde birçok bilimsel araştırmada da faydalanılan Vissim programı yaygın olarak kullanılan bir simülasyon programı olarak xx karşımıza çıkmaktadır. Vissim programıyla kavşağın mevcutta çalışma durumu ya da projelendirme çalışması aşamasında birçok alternatif çalışma senaryoları oluşturulabilmektedir. Program bu alternatif senaryoların kavşak üzerinde uygulandığı durumlarda ortaya çıkabilecek sonuçların analizinin yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. Böylelikle ulaştırma veya trafik mühendisleri, ulaşım plancılar değerlendirmeler yaparak sonuçları karar verici mercilere iletebilmektedirler. Simülasyon modelinin gerçeğe uygun olarak kurulabilmesi için öncelikle kavşağın mevcut geometrik özelliklerinin irdelenmesi gerekmektedir. Yapılan incelemeler sonucunda kavşak geometrisine ait yönlendirme adaları, şerit genişlikleri, sinyalizasyon öğeleri, kavşak içerisindeki geçiş üstünlükleri vb. özellikler veri haline getirilerek simülasyon programına işlenilmektedir. Bu gözlemlerin yanında girdi verilerini oluşturmak amacıyla kavşaklarda sayımlar yapılmaktadır. Trafik sayımları ile kavşağın mevcut trafik hacimleri saptanır. Bu sayımlar video kamera tekniği ile manuel olarak ya da kavşağa kurulan dedektörler yardımıyla programlarla yapılır ve analiz edilmektedir. Analizlerin sonucunda kavşak içerisindeki hareketler kavşak kolları bazında belirtilerek hangi koldan hangi kol yönüne belirli sürede kaç araç girişi yapıyor verisine ulaşılmaya çalışılmaktadır. Bunun yanında araçların ivmelenme, hareket kabiliyeti, yakıt tüketimi vb. niceliklerinde simülasyona dahil edilmesi amacıyla sınıflandırma yapılarak ağır taşıt, minibüs, otomobil ayrımı sağlanılabilmektedir. Araç türlerine göre sınıflandırılmış trafik sayımları neticesinde akımların en yüksek olduğu zirve saat saptanarak bu saatteki değerler simülasyon girdisi olarak kullanılmaktadır. Simülasyon sonuçlarında ise araçların gecikme süresi, kuyruklanma uzunluğu, yakıt tüketimi, hizmet düzeyi değeri ve emisyon değerleri elde edilir. Bu çalışmada, kavşaklarda oluşan trafik yoğunluğundan kaynaklanan hava kirliliği maliyetinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu nedenle, sözü edildiği üzere trafik yoğunluğunun daha sık görüldüğü eş düzey kavşaklar, konu kapsamına daha detaylı dahil edilmektedir. Çalışmada, kavramsal çerçeve ve söz konusu maliyetin belirlenmesi için uygulanan simülasyon modellemesine ilişkin açıklamalar sunulmaktadır. Bu süreçte, literatür taraması ile ilgili kaynaklardan faydalanılmış, gerekli bilgiler bu kaynaklar ışığında verilmiştir. Araştırmanın uygulama kısmında ise, Özbekistan Taşkent şehrinde bulunan, Temur Malik Caddesi-Mirzo Ulugbek Caddesi kavşağı kullanılmıştır. Temur Malik Caddesi, şehrin en yoğun arterlerinden biri olan Taşkent Büyük Halka Yolu (Çevre Yolu)'nun bir parçasıdır. Mirzo Ulugbek Caddesi ise Taşkent şehir merkezini Çırçık şehrine bağlayan en önemli arter olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle kavşaktaki trafik yoğunluğu yüksek seviyede olup, şehrin gelişmesi ile birlikte gelecek yıllarda yoğunluğun artacağı öngörülmektedir. Çalışma kapsamında belirtilen kavşakta mevcut durum analiz edilmiş, eş düzey ve farklı seviyeli olmak üzere iki öneri çalışılmış, simülasyon modelleri hazırlanmış ve sonuçları detaylı şekilde analiz edilmiştir. Sonuçlar neticesinde hava kirliliği maliyeti ve öneriler ile oluşması muhtemel fayda ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In today's world, it is seen that developed and developing countries take important initiatives to reduce greenhouse gas emissions. For this purpose, investments are made in the fields of industry, energy and transportation, and global warming and climate changes are combated. The most important element of this struggle is to produce projects with sustainable, environmentalist approaches. With these projects, efforts are made to improve the environment and air quality, especially in urban areas. Environmental quality in urban areas mainly depends on population density. Air quality is related to the number of transportation vehicles. Since the number of transportation vehicles increases depending on the population density, it is possible to say that transportation vehicles are the main sources of air pollution. Especially vehicles used on highways significantly reduce air quality in urban areas. Exhaust gases that arise as a result of combustion in the engines of vehicles cause the release of pollutant emissions such as carbon monoxide, particulate matter, and volatile organic matter. This situation results in significant negative effects on human health and seriously reduces the quality of life. With the increase in the population and vehicle density, the density level exceeds the critical value and as a result, the traffic becomes congested by not being able to move freely, is called traffic congestion, congestion or density. The congestion of the traffic leads to the irregularity of the regular flowing traffic. When looking at the problem of traffic density in countries where advanced technologies are widely used, solution elements such as smart transportation systems come to mind, while in countries where infrastructure problems are intense, examining the density originating from intersections comes to the fore. Intersections are common areas where traffic from two or more directions intersect, diverge, and converge. Considering vehicular traffic in different directions, traffic accidents are more likely to occur at intersections. Intersections should be designed to adapt to environmental conditions, to have minimum accident probability and delay, low facility maintenance costs and maximum capacity. Intersections are divided into two groups based on the condition of the platform they intersect: at-grade intersections and cross-level intersections. Intersections with different levels are applied in crossing areas where the traffic volume and traffic density are very high. The cost of such intersections is quite high. On the other hand, at-grade intersections are the types of intersections where problems such as traffic accidents and traffic density are more common. Intersection models are created for the analysis of the future benefits of the projects. Different micro-simulation softwares are used to create models of intersections. Today, the Vissim program, which is also used in many scientific researches, is a widely used simulation program. With the Vissim program, many alternative working scenarios can be created at the current working status of the intersection or during the xxii project design phase. The program allows the analysis of the consequences that may arise when these alternative scenarios are applied on the intersection. Thus, transportation or traffic engineers, transportation planners can make evaluations and convey the results to the decision-makers. In order to establish the simulation model in accordance with reality, first of all, the existing geometric features of the intersection should be examined. As a result of the examinations, routing islands of the intersection geometry, lane widths, signaling elements, passing advantages within the intersection, etc. The features are converted into data and processed into the simulation program. In addition to these observations, counts are made at the intersections in order to generate the input data. The current traffic volumes of the intersection are determined by traffic counts. These counts are made and analyzed manually with video camera technique or with the help of detectors installed at the intersection. As a result of the analysis, the movements in the intersection are determined on the basis of the intersection arms, and it is tried to reach the data of how many vehicles enter from which branch to which direction in a certain time. In addition, acceleration, mobility, fuel consumption, etc. of vehicles. Heavy vehicles, minibuses and automobiles can be separated by classification in order to include them in the simulation in their quantities. As a result of traffic counts classified according to vehicle types, the peak hour with the highest flows is determined and the values at this hour are used as simulation input. In the simulation results, the delay time, queuing length, fuel consumption, service level value and emission values of the vehicles are obtained. In this study, it is aimed to determine the cost of air pollution caused by the traffic density at the intersections. For this reason, as mentioned, at-grade intersections where traffic density is more frequent are included in the scope of the subject in more detail. In the study, explanations about the conceptual framework and the simulation modeling applied to determine the cost in question are presented. In this process, resources related to literature review were used and necessary information was given in the light of these resources. In the application part of the research, Temur Malik Street-Mirzo Ulugbek Street junction located in Tashkent city of Uzbekistan was used. Temur Malik Street is a part of Tashkent Great Ring Road (Ring Road), one of the busiest arteries in the city. Mirzo Ulugbek Avenue is used as the most important artery connecting the city center of Tashkent to the city of Çırçık. For this reason, the traffic density at the intersection is at a high level and it is predicted that the density will increase in the coming years with the development of the city. The current situation at the intersection specified within the scope of the study was analyzed, two proposals were studied, equivalent and different, simulation models were prepared and the results were analyzed in detail. As a result of the results, the cost of air pollution and the possible benefit with the suggestions have been revealed.
Benzer Tezler
- Assessment of urbanization history of Addis Ababa city, Ethiopia
Addıs Ababa cıty, Ethıopıa'nın kentleşme tarihinin değerlendirilmesi
ABDURAHMAN HUSSEN YIMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Şehircilik ve Bölge PlanlamaMersin ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ CENAP YOLOĞLU
- Bilgisayar destekli sinyalizasyon kontrol tasarımı
Design of the signalization system control supported by computer
MEHMET ALIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMİN ÜNAL
- Malatya ilinde görüntü işleme tabanlı akıllı kavşak uygulaması
Image processing based smart intersection application in Malatya province
EMRULLAH EZBERCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat ÜniversitesiEkobilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AVCI
- Mevcut kavşakların işlevinin CBS destekli konumsal ve istatistiksel olarak değerlendirilmesi
Evaluation of the functionality of existing intersections through GİS-supported spatial and statistical analysis
AZİZ UĞUR TONA
Doktora
Türkçe
2023
Jeodezi ve FotogrametriOndokuz Mayıs ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM EMİN MARAŞ
- Kavşaklarda trafik yoğunluğuna göre sinyalizasyonun etkinliğini arttırmaya yönelik hibrit bir model
A hybrid model to increase the efficiency of signalization according to traffic density at crossroads
ERAY ERBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Trafikİstanbul ÜniversitesiAkıllı Ulaşım Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN EROĞLU