Cellular autamata tabanlı benzetim modelleri kullanılarak kentsel yayılım, kentsel hareketlilik /ulaşım ilişkisinin araştırılması
A research of the relationship between urban sprawl, urban mobility/transportation using cellular autamata based simulation models
- Tez No: 993153
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TORTUM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ulaşım, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Benzetim, Benzetim sistemi, Hücresel otomasyon, Kentsel mobilite, Kentsel modelleme, Kentsel yayılma, Ulaşılabilirlik, Ulaşım, Ulaşım modelleri, Ulaşım planlaması, Simulation, Simulation system, Cellular automata, Urban mobility, Urban modelling, Urban sprawl, Accessibility, Transportation, Transport models, Transport planning
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, kentsel yayılma ile kentsel hareketlilik arasındaki ilişkinin, alternatif gelişme senaryoları çerçevesinde, hücresel özdevinim (Cellular Automata - CA) tabanlı benzetim modelleri kullanılarak incelenmesidir. Bu kapsamda, kentsel yayılmanın yalnızca nüfus artışına bağlı bir süreç olmadığı; mekânsal büyüme desenlerinin ulaşım talebi ve hareketlilik düzeyleri üzerindeki etkilerinin, senaryo temelli ve ölçülebilir göstergeler aracılığıyla ortaya konulması hedeflenmiştir. Çalışma, farklı mekânsal gelişme kurgularının kentsel hareketlilik üzerindeki sonuçlarını karşılaştırmalı olarak değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Araştırma üç aşamalı bütünleşik bir metodolojiye dayanmaktadır. Birinci aşamada, Cellular Automata tabanlı SLEUTH kentsel büyüme modeli kullanılarak Erzurum merkez kent lekesi için üç alternatif gelişme senaryosu oluşturulmuş ve 2044 yılına yönelik mekânsal projeksiyonlar ile arazi kullanım desenleri modellenmiştir. İkinci aşamada, çalışma alanında gerçekleştirilen hanehalkı ulaşım anketleri aracılığıyla bireylerin günlük yolculuk davranışları analiz edilmiş; toplam yolculuk sayıları ile net ve brüt hareketlilik oranları hesaplanmıştır. Üçüncü aşamada ise, mekânsal büyüme çıktıları ile hareketlilik göstergeleri entegre edilerek kentsel yayılma-hareketlilik ilişkisi bütüncül bir çerçevede değerlendirilmiştir. Araştırma bulguları, Erzurum kentinde kentsel alanın nüfus artışıyla uyumsuz biçimde genişlediğini ve bu mekânsal yayılmanın günlük yolculuk sayıları ile hareketlilik oranlarında belirgin artışlara yol açtığını göstermektedir. Hanehalkı anketleri sonucunda, nüfus artışı sınırlı olmasına rağmen brüt ve net hareketlilik oranlarının önceki planlama öngörülerinin üzerine çıktığı tespit edilmiştir. SLEUTH model sonuçları, kentsel yayılmanın ağırlıklı olarak mevcut yerleşim alanlarının çevresinde kenarlaşarak gerçekleştiğini ve yol etkisinin baskın bir belirleyici olmadığını ortaya koymaktadır. Çalışma sonuçları, kentsel yayılma ile kentsel hareketlilik arasındaki ilişkinin nüfus temelli açıklamalarla yeterince kavranamayacağını göstermektedir. Mekânsal olarak yayılan kent formunun, nüfus artışından bağımsız biçimde hareketlilik talebini artırdığı ve ulaşım sistemleri üzerinde ek baskılar yarattığı görülmektedir. Bu bağlamda, CA tabanlı mekânsal benzetim modellerinin hanehalkı temelli hareketlilik verileriyle birlikte kullanılması, kentsel planlama ve ulaşım kararlarının uzun vadeli etkilerinin değerlendirilmesi açısından güçlü ve bütüncül bir yöntem sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The objective of this study is to examine the relationship between urban sprawl and urban mobility within the framework of alternative development scenarios by using Cellular Automata (CA) based simulation models. In this context, the study aims to demonstrate that urban sprawl is not solely a process driven by population growth, but that spatial growth patterns significantly influence transportation demand and mobility levels. By employing scenario-based and measurable indicators, the research seeks to comparatively evaluate the mobility outcomes of different spatial development configurations. The research is based on a three stage integrated methodology. In the first stage, the CA-based SLEUTH urban growth model was applied to the Erzurum central urban area to generate three alternative development scenarios, and spatial projections along with land-use patterns for the year 2044 were simulated. In the second stage, household travel surveys were conducted within the study area to analyze individuals' daily travel behaviors, and total trip volumes as well as gross and net mobility rates were calculated. In the third stage, spatial growth outputs derived from the SLEUTH model were integrated with household-based mobility indicators to evaluate the urban sprawl-mobility relationship from both spatial and behavioral perspectives. The findings indicate that urban land expansion in Erzurum has progressed in a manner inconsistent with population growth, leading to a significant increase in daily trip volumes and mobility rates. Household survey results reveal that, despite limited population growth, both gross and net mobility rates have exceeded previous planning projections. Outputs from the SLEUTH model show that urban expansion predominantly occurs through edge growth around existing built-up areas, while the road effect does not emerge as a dominant driver of sprawl. Instead, spatial expansion appears as a process that generates increased mobility demand rather than being caused by transportation infrastructure. The results demonstrate that the relationship between urban sprawl and urban mobility cannot be adequately explained through linear or population based approaches alone. A dispersed urban form increases mobility demand independently of population growth and imposes additional pressure on transportation systems. In this respect, the combined use of CA-based spatial simulation models and household travel data provides a robust and integrated framework for assessing the long-term impacts of planning and transportation decisions. The study highlights the necessity of addressing spatial development and transportation policies jointly to promote sustainable urban growth in medium-sized metropolitan cities.
Benzer Tezler
- Mimarlıkta sürdürülebilir cephe tasarımı üzerine bir metodoloji: Hücresel özdevinim, çevresel performans ve atık malzeme kullanımının bütünleştirilmesi
A methodology for sustainable facade design in architecture: Integration of cellular automata, environmental performance and waste material utilization
KAAN BÜYÜKMIHCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL YAZICI
- A New cryptanalysis method of cellular automata based encryption systems
Hücresel otomata tabanlı şifreleme sistemleri için yeni bir şifre analiz yöntemi
ALİ MURAT APOHAN
Doktora
İngilizce
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ
- Urban growth simulations with agent-based modeling and cellular automata
Hücresel özdevinim ve etmen tabanlı modeller ile kentsel büyüme simülasyonları
CEMAL KORAY BİNGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERYEM BİRGÜL ÇOLAKOĞLU
- Designing an augmented reality based city building game using cellular automata
Hücresel özdevinim ile artırılmış gerçeklik tabanlı şehir geliştirme oyunu tasarımı
ŞEREF ATİLLA GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM
- Hücresel otomat tabanlı sleuth model kullanılarak kentsel büyümenin tarım alanları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of urban growth on agricultural lands using cellular automata based sleuth model
MURAT GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeodezi ve FotogrametriKonya Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LÜTFİYE KARASAKA