Geri Dön

İstanbul'da karma akımlarda doygun akım değeri sağa dönüş düzeltme katsayısının belirlenmesi

Determination of saturation flow rate right-turn adjustment factor in istanbul

PDF İndir

  1. Tez No: 955622
  2. Yazar: OZAN EMEKTER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL SELÇUK ÖĞÜT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Trafik, Ulaşım, Traffic, Transportation
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

İnsan uygarlığının yapı taşlarından biri olan ulaşım ve ulaştırma, toplum var olduğundan beri gündelik yaşantımızın ayrılmaz bir parçası olmuştur. Dolayısıyla ulaşımın ne denli verimli, hızlı ve güvenli yapıldığı bir toplumun yaşam kalitesi için büyük önem taşımaktadır. Günümüzde dünya nüfusunun çoğunluğu kentsel bölgelerde yaşamaktadır, Türkiye'de ise bu oran dünya ortalamasının da üstündedir. Bu büyük kitleyi gündelik yaşamında en çok etkileyen ulaşım türü kentsel kara ulaşımıdır. Kentsel trafiğin ne kadar güvenli aktığı toplumun sağlığını etkilerken, ne kadar hızlı aktığı da insan yaşamının en önemli kaynaklarından biri olan zamanı etkiler. Kent trafiğinin hem güvenlik, hem de hız açısından en önemli noktalarından biri eşdüzey kavşaklar olup, özellikle de trafik ışığı yardımıyla denetimin yapıldığı ışıklı kavşaklardır. Işıklı kavşaklarda yaşanan gecikmeler, diğer bir deyişle zaman kayıpları, sıfır toplamlı bir oyun değil, tersine toplumun tamamının ödediği bir bedeldir. Toplu olarak trafikte kaybedilen saatler, toplumun yaşam kalitesini düşürür. Işıklı kavşaklar, izlemek istedikleri doğrultuların birbirini kestiği birtakım trafik akımlarının bir araya geldikleri yerler olduğu için, bu noktalarda gecikmelerin yaşanması kaçınılmazdır. Bu kesişen akımların kavşağı ne zaman kullanabilecekleri ve ne zaman beklemeleri gerektiği trafik ışıklarının zamanlanmasıyla belirlenir. Zamanlama düzgün yapılmazsa gereğinden fazla gecikmeler yaşanır. Bu durum sürücüleri ve yayaları zaman kaybına uğratmanın yanı sıra, trafik güvenliğini azaltabilir, gereğinden fazla bekleyen taşıtlar daha fazla enerji kaybına ve karbon salımına neden olurlar. Trafik ışıkları zamanlamasının doğru yapılması, bu bağlamda büyük önem taşımaktadır. Trafik mühendisliğinde trafik ışığı zamanlaması için kullanılan yöntemler incelendiğinde,“doygun akım değeri”denen bir kavram ön plana çıkmaktadır. Bu kavram, bir şeridin saatlik taşıyabileceği en yüksek taşıt sayısını göstermekte olup, başlıca iki yöntemle elde edilmektedir. Bunların ilki, sahada yapılacak gözlemler ile taşıtların arasındaki zaman aralıkları ölçülmesidir. Ancak bu yöntem, uzun gözlem süresi gerektirdiği gibi henüz tasarım aşamasındaki kavşaklarda kullanılamaz. Bu nedenle, ideal bir temel değerin her kavşak noktasında bulunan türlü koşullara göre düzeltilmesini içeren ikinci yöntem, sıklıkla kullanılmaktadır. Bu yöntemin doğru sonuçlar verebilmesi için ise, birçok değişik koşulun doygun akım değeri üzerindeki etkisinin doğru bir biçimde yansıtılması gerekmektedir. Bu koşullar yolun eğimi, otobüs ve kamyon gibi ağır taşıtların varlığı, parklanma hareketleri, dönüş yapan taşıtlar, otobüs durakları, yaya ve bisikletli hareketleri gibi ögeleri içermektedir. Bu koşulların doygun akım değerine olan etkilerini hesaba katarak temel doygun akım değerinin her noktadaki doygun akım değerine dönüştürülmesini sağlayan matematiksel modellere“düzeltme katsayıları”adı verilir. Bu çalışmada, düzeltme katsayılarından biri olan sağa dönüş düzeltme katsayısı incelenmektedir. Sağa dönüş düzeltme katsayısı, sağa dönüşlerin olduğu trafik şeridinde bu dönüşlerden dolayı doygun akım değerindeki azalmayı gösteren katsayıdır. Bu katsayı, özellikle karma akım şeridi olarak tanımlanan, hem doğru gidiş hem de sağa dönüşlerin olduğu şeritlerde önemlidir. Sağa dönüş doğru gidişe göre daha yavaş gerçekleştiğinden, dönüş yapan taşıtların oranının artmasının şerit kapasitesini, yani doygun akım değerini azaltması beklenir. Bunun yanı sıra, dönüşün gerçekleştiği yarıçapın dönüş hızı üzerinde doğrudan bir etkisi bulunabileceğinin göz önünde bulundurulması gerekir. Bu tez çalışmasında sağa dönüş düzeltme katsayısını belirlemek için dünya çapında yapılmış türlü araştırmalar ve ABD'de kullanılan temel kaynak olan Karayolu Kapasitesi El Kitabı tarafından önerilen yöntem ayrıntılı bir biçimde incelenip, İstanbul genelinde yapılan bir saha çalışması yardımıyla istatistiksel bulgulara dayalı, sağa dönüş düzeltme katsayısını belirlemek için matematiksel bir model geliştirilmesi amaçlanmıştır. Sağa dönüş olgusunun oluşturduğu etkiyi doğru bir biçimde araştırabilmek için, saha çalışmasının diğer etkilerden arındırılmış olması gerekmektedir. Bu koşulun sağlanması için İstanbul'un iki yakasında incelenen 55 kavşak kolu arasından 16 kavşak kolunda saha çalışması tamamlanmıştır. Toplam 561 faz boyunca 7028 adet taşıtın zaman aralıkları ölçülmüş, her fazdaki doygun akım değeri ile sağa dönüş oranları hesaplanmış ve her kavşak kolundaki dönüş yarıçapı belirlenmiştir. Toplanan veriler yardımıyla, istatistiksel yöntemler kullanılarak sağa dönüş oranı, dönüş yarıçapı ve doygun akım değeri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Veri dört farklı biçimde gruplandırıldıktan sonra yapılan regresyon çözümlemeleri“hata kareler toplamı”,“simetrik ortalama mutlak yüzde hata”ve“belirleme katsayısı”adı verilen üç istatistiksel niceliğe göre karşılaştırılmış; en uygun sonuçları veren dört gruplu gruplandırma seçilmiştir. Seçilen gruplandırmaya göre sağa dönüş düzeltme katsayısını belirlemek için bir matematiksel model geliştirilmiştir. Dönüş yarıçapının 12 m ya da daha büyük olduğu, ya da yol kenarı parklanması bulunan kavşak kollarında sağa dönüş oranının doygun akım değeri üzerinde anlamlı bir etkisi olmadığı sonucuna varılmıştır. Bunun yanı sıra sağ şeridin, sağa dönüş hareketlerinden bağımsız olarak doygun akım değerini azaltıcı bir etkisi olduğu saptanmıştır. Sağa dönüş düzeltme katsayısının belirlenmesinde bu iki etki birlikte değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

As a cornerstone of human civilization, transportation has been an inseparable part of our lives for as long as society has existed. How efficient, fast, and safe transportation is conducted, therefore, is a crucial aspect of the life quality and well-being of a society. At the present time, a majority of the world population lives in urban areas. In Turkey, the proportion of urban dwellers is even higher than the world average. While transportation comes in many forms, the kind that most affects the lives of an urban society in their daily lives is without a doubt road transport, especially its urban variety. The level of safety of urban traffic affects the overall well-being of society, whereas the speed at which it flows is of crucial importance to one of the most important resources of human life, time. Some of the most critical points of urban traffic, be it in terms of safety or speed, are intersections; specifically, signalized intersections where traffic flows are controlled by traffic signals. The delays that occur at signalized intersections, in other words losses of time, are not a zero-sum game, but rather a price that the entire society pays together. All the hours, minutes, and seconds that are collectively lost in traffic lead to a reduction in the quality of life. A significant chunk of these delays is caused by traffic signals and is named“control delay”. Since different traffic flows whose desired trajectories intersect one another meet in these locations, traffic signals have to separate them with respect to when they are allowed to traverse the intersection so as to avoid crashes. This process is called“signal timing”, and this means that a certain amount of delay is inevitable. However, unless the signal timing process is performed in an optimal way, there will be more delay than necessary, which is an undesired outcome. Not only may this cause drivers and pedestrians to waste their time, but it could also lead to reduced traffic safety and excessive carbon emissions due to vehicles being subject to long wait times. It follows therefore, that it is crucial to perform signal timing correctly. Methods that are used in traffic engineering in signal timing often involve a term known as“saturation flow rate”. This term represents the maximum vehicle flow that a lane can accomodate under prevailing conditions given no obstruction for an hour, and it needs to be determined to time traffic signals. There are two main methods of obtaining this value in the literature. One of these methods utilizes headways of a discharging red signal queue that are directly observed on the spot in order to calculate an equivalent hourly flow rate, based on the assumption that vehicles discharge from a queue with the minimum possible headway, dubbed“saturation headway”, which corresponds to the maximum possible flow rate. While this method yields realistic results, owing to the fact that it is based on headways that are observed at the point of interest, it is time consuming for existing and simply impossible for newly designed signalized intersections. It is, naturally, not necessarily feasible to conduct field measurements at every intersection approach in a city, which would mean a waste of time, money, and manpower. Therefore, the other method is commonly utilized in estimating saturation flow rate. The other method involves a mathematical model to predict saturation flow rate. At the core of this method is an idealized“base saturation flow rate”that is assumed to occur under ideal conditions, which is then adjusted with various factors to account for the numerous different conditions that are observed in reality. These various conditions include the longitudinal grade of the approach, the presence of heavy vehicles such as buses or semitrucks, pedestrian activity, parking movements, turning vehicles, bus stops, the effects of another intersection downstream, the area type, etc. The mathematical models, which are used to introduce the effects of these various conditions and adjust the base saturation flow rate into a predicted saturation flow rate for any location are called“adjustment factors”. This study is concerned with one of these adjustment factors, namely the“right-turn adjustment factor”. This adjustment factor aims to account for the effect of right-turning vehicles in a shared lane group that allows for through and right-turning movements in an intersection approach. As right-turning vehicles typically move slower than those passing straight through an intersection, the proportion of right-turning vehicles has an inhibiting effect on saturation flow rate. The significance of this effect, in turn, depends partially on the turning radius. As larger radii allow for higher speeds while turning, which is a physical and mechanical fact, they affect saturation flow rate less compared to smaller radii. Therefore, mathematical models that predict the right-turn adjustment factor usually utilize these two variables: the rate of right-turning vehicles, and the turning radius. Firstly, the literature concerning the determination of the adjustment factor for right-turning vehicles from all around the globe was studied. Certain trends quickly emerged. It is safe to assume that the method recommended by the Highway Capacity Manual (HCM), which does change over the years, is broadly respected and reproduced all around the world. However, this is not without its fair share of divergency. Various studies from around the world compare their suggested model with what is recommended by the HCM and some of them claim to observe more successful results with the model they developed in their respective regions and circumstances. A comprehensive field study was then conducted in order to, under the guidance of relevant literature, develop a mathematical model that could be used in Istanbul to determine the adjustment factor for right-turning vehicles. The field study involved taking headway measurements during the discharge of traffic light queues at 16 intersection approaches selected carefully throughout the metropolis. Being the largest city in Turkey, Istanbul offers no shortage of signalized intersections; this study's goals, however, heavily restrict what kind of intersection qualifies for fieldwork. Since the aim is to develop a model that could explain the effect that right-turning vehicles have on saturation flow rate, and owing to the fact that saturation flow rate is affected by many more factors, the main restriction in this study is to eliminate the effects of any and all other factors so as to isolate and properly study the effect of right-turns. There needs to be no significant interference from lane width, grade, heavy vehicles, parking activity, bus stops, area type, lane utilization within a lane group, left-turns, u-turns, pedestrians, bicyclists, a work zone, lane blockage, and spillback from another intersection. In addition to all of these requirements, there need to be a significant number of vehicles queueing up for the traffic light, as this study heavily relies on data and statistics. Low traffic flow would mean insufficient data points, which is not ideal in statistical research. Expectedly, not a lot of intersection approaches satisfy all of these requirements. An initial list of 55 approaches was narrowed down to 16, where field measurements were completed. In addition to the headways between vehicles, the turning radius in each approach was similarly measured. Moreover, the rate of right-turns was calculated for each individual cycle. Finally, the headways of 7028 vehicles from 561 traffic light cycles in 16 intersection approaches at 15 signalized intersections were collected. Grouping the collected data and values derived from them in four different ways, regression analyses were carried out in order to study the relationship between saturation flow rate, the rate of right-turns, and the turning radius. The results were evaluated and compared using three statistical quantities:“sum of squared errors”,“symmetric mean absolute percentage error”, and“coefficient of determination”. The grouping that yielded the best estimates of observed values according to these quantities was then selected and formulated into a mathematical model for the right-turn adjustment factor. It was concluded that the rate of right-turns does not have a significant effect on saturation flow rate for intersection approaches where the turning radius is 12 m or larger or where there is curbside parking. Additionally, the lane where right-turns occur was also found to have an effect on saturation flow rate by virtue of being the rightmost lane. These effects were both taken into account in determining the right-turn adjustment factor.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    628042

    Okul öncesi öğretmenlerinin fen öğretimine dair öğretimsel pratiklerinin pedagojik inançları açısından incelenmesi: PYP bağlamı

    Investigation of preschool teachers' instructional practices regarding science teaching in terms of pedagogical beliefs: The context of PYP

    DİLARA AŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Eğitim ve Öğretimİstanbul Aydın Üniversitesi

    Okul Öncesi Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ YİĞİT KUTLUCA

  2. Tez No

    389268

    Analysing the economic resilience of automotive manufacturing specialized regions in EU and Turkey

    Otomotiv endüstrisinde uzmanlaşmış bölgelerin ekonomik dayanıklılık analizi: Avrupa ve Türkiye örneği

    BURAK SUNAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAN GEZİCİ KORTEN

  3. Tez No

    405046

    Serbest yüzeyli akımlarda değişkenlik derecesinin hidrolik karakteristikler üzerine etkisinin sayısal modelleme ile belirlenmesi

    The influence of unsteadiness degree on hydraulic characteristics in free surface flow via numerical modeling

    MEHMET BUĞRA BAYKUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA

  4. Tez No

    544848

    Compatibility of Muslim identity in political institutions: From conflict to peace

    Çatışmadan barışa: Müslüman kimliğinin siyasi kurumlara uyumu

    ERTUĞRUL GÖKÇEKUYU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Siyasal Bilimlerİstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi

    Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEVLÜDİN İBİSH

  5. Tez No

    710759

    Experimental study on interaction of unsteady flow with bridge piers with different cross sections

    Farklı enkesit şekline sahip köprü ayaklarının değişken akım koşullarıyla etkileşimlerinin incelenmesi

    MEHRNOUSH KOHANDEL GARGARI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA

Geri Dön