Assessing the influence of autonomous vehicles on traffic efficiency at signal-controlled intersections
Sinyal kontrollü kavşaklarda otonom araçların trafik verimliliği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
- Tez No: 890311
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALI ABDULHUSSEIN ABDULRIDHA AL MUSAWI, DR. ÖĞR. ÜYESİ SYED SHAH SULTAN MOHIUDDIN QADRI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ulaşım, İnşaat Mühendisliği, Transportation, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Kentsel hareketliliğin gelişen bağlamında, otonom araçların (AV'ler) entegrasyonu, özellikle kentsel trafik yönetiminin hayati bir bileşeni olan sinyalize kavşaklarda büyük vaatler ve zorluklar sunmaktadır. Bu tez, Ankara Balgat'taki sinyalize bir kavşakta otonom araçların karmaşık dinamiklerini, PTV VISSIM kullanarak mikroskobik trafik simülasyonu ile incelemektedir. Çalışma, farklı AV sürüş davranışları (tedbirli, normal, agresif, platoon ve karışık) ve %25'ten %100'e kadar değişen penetrasyon oranları ile insan sürüş senaryolarını içeren 21 senaryoyu kapsamaktadır. Bulgular, sinyal kontrol optimizasyonu öncesi ve sonrası belirgin etkiler ortaya koymaktadır. Optimizasyon öncesinde, güvenliği ön planda tutan tedbirli AV davranışları, özellikle yüksek penetrasyon oranlarında, kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar, yakıt tüketimi ve çatışma noktalarında artışa neden olmuştur. Normal AV davranışları, %25 penetrasyon oranında başlangıçta insan sürüşüne benzerlik göstermiş, ancak penetrasyon oranları arttıkça kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler ve çatışmalarda iyileşmeler göstermiştir, ancak emisyonlar ve yakıt tüketimi biraz daha yüksek kalmıştır. Agresif AV davranışları, tüm penetrasyon oranlarında kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar, yakıt tüketimi ve çatışma noktalarını önemli ölçüde azaltmış ve %100 penetrasyonda en olumlu sonuçlara ulaşmıştır. Platoon davranışları da kuyruk uzunluklarını, seyahat sürelerini, gecikmeleri ve çatışmaları azaltmış, ancak %100 penetrasyonda platoon liderliğinin dinamikleri nedeniyle emisyonlarda ve yakıt tüketiminde artış göstermiştir. Optimizasyon sonrası, tüm AV davranışlarında önemli iyileşmeler gözlemlenmiştir. %0 AV penetrasyonunda insan sürüş senaryolarında kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler ve çatışma noktalarında önemli azalmalar yaşanmıştır. Tedbirli AV'ler, diğer davranışlara göre hala daha yüksek değerlere sahip olmasına rağmen, tüm penetrasyon oranlarında iyileşmeler göstermiştir. Normal AV'ler, optimizasyon sonrası daha yüksek penetrasyon oranlarında tüm metriklerde önemli düşüşler göstermiştir. Agresif AV'ler, özellikle %100 penetrasyonda, tüm metriklerde en iyi sonuçlara ulaşmıştır. Platoon AV'ler de önemli iyileşmeler göstermiştir, ancak %100 penetrasyonda liderin etkisi nedeniyle emisyonlar ve yakıt tüketiminde artışlar görülmüştür. Özellikle, daha kısa sinyal sürelerinin kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar ve yakıt tüketimini azaltmada daha uzun sürelerden daha iyi performans gösterdiği gözlemlenmiştir. Karışık davranış senaryosu, tüm penetrasyon oranlarında sürekli olarak kuyruk uzunluklarını, seyahat sürelerini, gecikmeleri ve çatışmaları azaltmış ve emisyonlar ve yakıt tüketiminde insan sürüş senaryolarına benzer eğilimler sergilemiştir. Alan verileri kullanılarak yapılan doğrulama, modelin doğruluğunu sağlamış ve AV'lerin mevcut trafik yapısına entegrasyonu için pratik içgörüler sunmuştur. Bu çalışma, AV'lerin kentsel trafik yönetimini iyileştirmedeki dönüştürücü potansiyelini vurgulamakta ve AV entegrasyonu ve optimizasyonu alanında gelecekteki araştırmalar için bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
In the context of evolving urban mobility, the integration of autonomous vehicles (AVs) holds significant promise and challenges, especially at signalized intersections, which are crucial for urban traffic management. This thesis investigates the complex dynamics of AVs at a signalized intersection in Balgat, Ankara, using microscopic traffic simulation with PTV VISSIM. The study encompasses 21 scenarios, varying between different AV driving behaviors (cautious, normal, aggressive, platoons, and mixed) and penetration rates ranging from 25% to 100%, in addition to human-driven scenarios. The findings reveal distinct impacts before and after signal control optimization. Before optimization, cautious AV behaviors, which prioritize safety, resulted in increased queue lengths, travel times, delays, emissions, fuel consumption, and conflict points, especially at higher penetration rates. Normal AV behaviors initially resembled human driving at 25% penetration but showed improvements in queue lengths, travel times, delays, and conflicts at higher penetration rates, despite slightly elevated emissions and fuel consumption. Aggressive AV behaviors significantly reduced queue lengths, travel times, delays, emissions, fuel consumption, and conflict points, achieving the most favorable results at 100% penetration. Platoon behaviors also reduced queue lengths, travel times, delays, and conflicts but indicate an increase in emissions and fuel consumption at 100% penetration due to the dynamics of platoon leadership. After optimization, significant improvements were observed across all AV behaviors for queue length, travel time, delays, emissions, and fuel consumption at cycle times of 60, 80, 100, 120, 140, 160, and 180 seconds. Human-driven scenarios at 0% AV penetration experienced substantial reductions in queue lengths, travel times, delays, and conflict points. Cautious AVs showed marked improvements across all penetration rates, although their values remained higher than other behaviors. Normal AVs significantly reduced all metrics with higher penetration rates after optimization. Aggressive AVs achieved the best outcomes across all metrics, particularly at 100% penetration. Platoon-forming AVs also demonstrated substantial improvements, though emissions and fuel consumption increased at 100% penetration due to the influence of the platoon leader. Notably, shorter cycle times showed better performance in terms of reducing queue lengths, travel times, delays, emissions, and fuel consumption compared to longer cycle times.The mixed behavior scenario consistently reduced queue lengths, travel times, delays, and conflicts across all penetration rates and exhibited trends in emissions and fuel consumption similar to human-driven scenarios with slight increases. Validation using field data ensured the accuracy of the model and provided practical insights for integrating AVs into existing traffic frameworks. This study highlights the transformative potential of AVs in enhancing urban traffic management and lays the groundwork for future research in AV integration and optimization.
Benzer Tezler
- Viability of differential braking based steering redundancy for an autonomous vehicle
Otonom bir araç için diferansiyel frenleme tabanlı direksiyon yedekliliğinin uygulanabilirliği
DORUKHAN TOKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- İmalat stratejileri ve imalat teknolojisi seçiminde uzman sistem yaklaşımı
Manufacturing strategies and an expert system approach to selecting manufacturing technology
İBRAHİM ÇİL
Doktora
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN EVREN
- Özerk cumhuriyetlerde uluslararası yatırım cazibesine halkla ilişkilerin etkisi: Tataristan örneği
The influence of public relations on the attractiveness of international investment in autonomous states: The case of Tataristan
LINAR KHAZIEV
Doktora
Türkçe
2020
Halkla İlişkilerEge ÜniversitesiHalkla İlişkiler ve Tanıtım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAKİ CAN
- Avrupa Birliği'nde ekonomik ve parasal birlik ve Türk bankacılık sisteminin Avrupa Birliği'ne uyumu
Başlık çevirisi yok
FEYHAN KALPAKLIOĞLU
- Madde kullanım bozukluğu olan ergenlerde katı-duygusallıktan yoksun kişilik özellikleri ile kendine zarar verme davranışının ilişkisi
The relationship of callous-unemotinal traits and self-harm behavior in adolescent with substance use disorder
NURAY ÖZDEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
PsikiyatriSağlık Bilimleri ÜniversitesiÇocuk ve Ergen Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KARAÇETİN