FBE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 44
-
Ögeİstanbul'daki ışıklı kavşaklarda doygun akım değerini etkileyen geometrik değişkenlerin incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018)Otomobil, statünün, zenginliğin, gücün, özgürlüğün, kendine güvenin simgesi olarak görülen ve yaygın olarak kullanılan bir ulaşım türüdür. Son yıllarda ülkemizdeki kişi başına yıllık gelirin artmasına bağlı olarak, otomobil sahipliğinde artış olmuştur. Bunun sonucu olarak, kent içi trafiğinde özellikle kavşaklarda uzun taşıt kuyrukları oluşmaktadır. Bu durum, yakıt tüketimi, zaman kaybı, sera gazı salımının artması gibi değişik bir çok çevresel sorunlara neden olmaktadır. Söz konusu olumsuz sonuçları en aza indirmek için geliştirilen trafik ışıkları, farklı yönlerden kavşağa gelen akım kolları için gerçek yeşil sürelerin belirlenmesi çok önemlidir. Çünkü, bir kavşak koluna gerek duyulan yeşil süreden daha uzun sürenin verilmesi sonucunda, diğer kavşak kollarında daha uzun kuyruklanmaların oluşması ve kavşağın etkin olarak kullanılması engellenmektedir. Yeşil sürenin hesaplanması için doygun akım değerinin bilinmesi çok önemlidir. Doygun akım değerinin hesaplanması için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Ülkemizde, Karayolu Kapasite El Kitabı (TRB, 2010) tarafından geliştirilen yöntem yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemde, doygun akım değeri için biri gözlemsel, diğeri çözümlemeli (analitik) olmak üzere iki hesaplama şekli bulunmaktadır. Çözümlemeli yöntem ile doygun akım değerini hesaplamak için 12 farklı değişken katsayısı çarpanının içinde olduğu matematiksel bir denklem kullanılmaktadır. Gözlemsel yöntemde ise arazide taşıtlar arasındaki zaman cinsinden doygun aralığın belirlendiği ve bu değerin 3.600'e bölünmesiyle doygun akım değeri hesaplanmaktadır. Taşıtlar arasındaki zaman cinsinden doygun aralık değerini, trafik, geometrik ve ışık kontrol değişkenleri olmak üzere üç farklı değişken grubundaki etkenler etkilemektedir. Karayolu Kapasite El Kitabı'nda (TRB, 2010), sürücü davranışları ülkeden ülkeye değiştiğinden dolayı, yerel taşıt verileri kullanılarak doygun akım değerinin hesaplanması önerilmiştir. Tez çalışmasında, doygun akım değerini etkileyen değişkenlerin fazlalığı nedeniyle, İstanbul'daki ışıklı kavşaklarda doygun akım değerini etkileyen geometrik değişkenler incelenmiştir. Temel doygun akım değerinin yanı sıra söz konusu değişken ile şerit grubundaki şerit sayısı, şerit genişliği, şeridin boyuna eğimi, sola dönüş ve sağa dönüş ilişkisi belirlenmiştir. Bu değişkenlerden sağa dönüş değişkeni için uygun kavşak bulunamadığından, söz konusu değişken incelenememiştir. İstanbul İli genelinde toplam 2.209 ışıklı kavşak ve yaya geçidi bulunmaktadır. Bu tez çalışması için örneklem sayısı olarak, mevcut kavşakların en az %5'inde arazi çalışması hedeflenmiştir. İncelenen 100 kavşak ve yaya geçidinde 209 şeritte toplam 86.903 taşıtın zaman cinsinden aralık değerleri ölçülmüştür. Saha verisi için, İstanbul İli genelinde havanın yağışsız, yol yüzeyinin kuru ve görüşün açık olduğu günlerde 05/05/2014 ile 27/12/2016 tarihleri arasında arazide her şerit için en az 30 devre boyunca ve kuyrukta en az 7 taşıtın olduğu devrelerde yeşil ışığın yanmasıyla birlikte kavşağa giren taşıtların arka tamponları referans alınarak, dur çizgisini geçerken taşıtlar arasındaki zaman sürelerinin verisi toplanmıştır. Ayrıca, taşıtların hangi sınıftan olduğunun verisi de kaydedilmiştir. Bu çalışmada, otobüs, kamyon gibi büyük taşıtların olduğu ağır taşıt sınıfı ile otomobil, minibüs, kamyonet gibi hafif taşıtların olduğu taşıt sınıfı olmak üzere iki taşıt sınıfı kabulü yapılmıştır. Ağır taşıtların dur çizgisini geçtiği süreyi birim otomobil (bo) cinsine dönüştürmek için kaydedilen süre 2 sayısına bölünmüştür. İncelenen kavşak kolundaki şeritte, dur çizgisinin ilerisinde trafik tıkanıklığı olmadığı sabah ve akşam zirve saatlerinde (07:00 ile 09:00 ve 17:00 ile 19:00) taşıtların birbirini izlediği süreler incelenmiştir. Veri toplama sırasında şerit değiştiren, yaya nedeniyle ya da başka bir sebepten dolayı taşıtların hareketi engellenmişse, o devrenin verileri çözümlemede kullanılmamıştır. Ayrıca, aynı kavşak kolunun farklı şeritlerindeki taşıtların zaman cinsinden doygun aralık değeri ANOVA testine göre birbirinden farklı çıkması durumunda, bahse konu şeritlerde en az 15 devre ilave taşıt verisi toplanmıştır. Geometrik değişkenlerin doygun akım üzerindeki etkisini belirlemek için ilk önce temel koşullarda temel doygun akım değeri hesaplanmıştır. Karayolu Kapasite El Kitabı (TRB, 2010), şerit genişliğinin 3,60 m, şeridin eğimsiz olduğu, kavşakta parklanma ve otobüs durağının olmadığı, kavşağın merkezi iş alanı dışında olduğu, dönen taşıtların olmadığı durumları temel koşullar olarak tanımlamaktadır. İstanbul'da kent içi en çok kullanılan şerit genişliği 3,50 m olduğundan, bu genişlik temel genişlik olarak kullanılmıştır. Bu kapsamda yapılan arazi çalışması sonucunda, temel koşulları sağlayan 49 şeritte temel doygun akım değerinin 1.773-2.045 bo/sa/şrt arasında değiştiği görülmüş olup, ortalama değer 1.890 bo/sa/şrt olarak bulunmuştur. Temel doygun akım değeri belirlendikten sonra, her bir değişken için ilgili değişkenin değiştiği fakat diğer değişkenlerin değişmediği şeritlerdeki doygun akım değerleri kullanılarak, söz konusu değişken ile doygun akım değeri arasında bir model oluşturulması hedeflenmiştir. İlk olarak, şerit grubundaki şerit sayısı ile ilgili şeritlerdeki doygun akım değeri arasında nasıl bir ilişki olduğuna yönelik regresyon çözümlemesi yapılmıştır. Çözümleme sonucunda, iki değişken arasında anlamlı bir ilişki kurulamamıştır. Bu çalışmada çıkan sonuç ile Karayolu Kapasite El Kitabı'nda (TRB, 2010) belirtilen ilişki aynı olmuştur. Şerit genişliğinin doygun akım değerine etkisi ile ilgili yaygın kullanılan çalışmalardan biri Webster ve Cobbe (1966) tarafından geliştirilen bağıntı olmakta olup, doygun akım değeri şerit genişliğinin bir fonksiyonu olarak belirtilmiştir. Bu tez çalışmasında şerit genişliğinin doygun akım değerine etkisi ile ilgili olarak, şerit genişliği (ŞG) 2,80-3,50 m arasında değişen 128 şeritteki taşıt verileri kullanılmış ve regresyon çözümlemesi sonucunda Denklem 1'de verilen bir model geliştirilmiştir. f_ŞG=ŞG×((7-ŞG)/5,28)-1,32 (1) Doygun akım değerinin etkilendiği geometrik değişkenlerden biri de şeridin eğimidir. Eğimin artı yönde artması ya da eksi yönde azalması, doygun akım değerine etkisi farklı olmaktadır. Eğim pozitif olarak artıyorsa doygun akım değeri azalır, negatif yönde azalıyorsa doygun akım değeri artmaktadır. Bu çalışma kapsamında toplam 91 şeridin eğimleri ile bu şeritlerdeki doygun akım değerleri arasında regresyon çözümlemesi yapılmıştır. Çözümleme sonucunda üç ayrı eğim bölgesi için eğim düzeltme çarpanı hesaplanmıştır. -%9 ile -%2 arasındaki eğimler için eğim düzeltme çarpanı 1,054, -%2 ile +%2 arasındaki eğimler için 1,000 ve +%2 ile +%9 arasındaki eğimler için ise 0,973 olarak bulunmuştur. Tez kapsamında, sola dönüşlerin doygun akım değerine etkisine yönelik arazi çalışması da yapılmıştır. Bu amaçla sola dönüş akımı için arazide şerit genişliği 2,60-3,50 m ve dönüş yarıçapları ise 5-36 m arasında değişen 25 sola dönüş şeridinde gözlem yapılmıştır. Burada iki farklı bağımsız değişken olduğundan iki farklı aşamada çözümleme yapılmıştır. Daha önce şerit genişliği için bulunan model kullanılarak, doygun akım değeri güncellenmiş ve güncellenen doygun akım değeri ile sola dönüş yarıçapı (R) arasında regresyon çözümlemesi yapılmıştır. İki değişken arasındaki ilişki Denklem 2'de verilmiştir. f_Sol=0,80+R/257 (2) Doygun akım değerini etkileyen değişkenlerden sonuncusu sağa dönüş etkisi ile ilgilidir. Ancak İstanbul'da, sağa dönüş yardımcı şeridinin olduğu ve bu şeritte beşten fazla taşıtın kuyruklandığı bir kavşak bulunamamıştır. Kavşaklarda sağa dönüş yardımcı şeridinin olması durumunda ise uygulamada genellikle sürekli yeşil ışık yanan sağa dönüş lambası bulunmaktadır. Ayrıca yardımcı sağa dönüş şerit boylarının uzun olması durumunda İstanbul'da doğru giden taşıtların da bu şeritleri kullanması söz konusu olduğundan, bu şeritlerin boyları kısa tutulmaktadır. Sonuç olarak, sağa dönüş çarpanı bu tez çalışması kapsamında incelenememiştir.
-
ÖgeŞehir içi yol kenarı sabit tesisler için trafik kazalarına karşı koruyucu ve önleyici otokorkuluk geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019)Ulaştırma sistemleri; kara, hava, su ve sürekli akış sistemleri olmak üzere 4 (dört) ana başlıkta toplanmaktadır. Boru hattı taşımacılığı, dört temel ulaştırma sisteminden sürekli akış sistemleri içerisinde yer almaktadır. Türkiye'de ulusal ve uluslararası boru hatları taşımacılığı son yıllarda çok ciddi gelişim göstermiştir. Günümüzde önemli ve stratejik ulaşım türlerinden biri olan boru hatları taşımacılığının içerisinde doğal gaz boru hattı taşımacılığı da önemli bir yer teşkil etmektedir. Güvenli boru hattı taşımacılığı, doğal gazın iletim ve dağıtımında çevreye duyarlı olarak, sürdürülebilir, etkin ve hızlı bir şekilde son kullanıcıya ulaştırılması için yürütülen faaliyetlerde, özellikle şehir içerisinde meydana gelebilecek olumsuzluklara karşı alınacak emniyet tedbirleri ile insan hayatı, işletme güvenliği ve kesintisiz enerji arzında çok önemli bir yere sahiptir. Bunların yanında özellikle kent içi boru hattı taşımacılık sistemlerinden olan doğal gaz boru hatlarına ait yer üstü varlıkları, genellikle ulaşım altyapısı üzerinde bulunması sebebiyle trafik ve ulaşım güvenliği açısından da büyük önem taşımaktadır. Bu varlıklar, yeterli düzeyde tedbir alınmaması halinde trafik güvenliği açısından büyük riskler oluşturabilmektedir. Herhangi bir kaza halinde öncelikli olarak çarpma şiddetine göre bir yangın ve patlamanın oluşması durumunda, sürücü, yolcu, çevredeki yayalar ve yakında bulunan yaşam alanlarına büyük zarar verme risklerine sahiptir. Ayrıca alt yapı varlığında oluşacak olan hasarın giderilme süresi hasar büyüklüğüne göre artmakta ve bu zaman süresince ulaşım alt yapısı kullanılamamakta olup trafik, zaman ve çevre üzerinde olumsuzluklara da neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında; şehir içi doğal gaz dağıtım hatlarına ait yer üstü varlıklarının, ulaştırma güvenliği açısından performansı ve taşıdığı riskler değerlendirilerek performans arttırıcı önlemler ile yüzeysel temelli modüler sabit mantar otokorkuluk sistemi tasarımı geliştirilmiştir. Çalışmanın giriş bölümü olan birinci bölümde, tezin amacı ile birlikte, doğal gaz taşımacılığının ülkemiz ve İstanbul özelinde gelişim süreci incelenerek, doğal gaz işletmeciliğine ait yer altı ve yer üstü varlıklarının mevcut durumları ortaya konulmuştur. İkinci bölümde, bu çalışmaya temel teşkil eden literatür araştırmasına yer verilmiştir. Boru hatları risk yönetimine ait ulusal ve uluslararası uygulama ve kabullere yer verilerek yer üstü varlıklarının risk puanlarının oluşturulduğu çalışmalar gösterilmiştir. Tehlikeli maddelere ait yanma, patlama ve tehlikeli bölge sınıflandırmaları tanımlanmıştır. Ulusal ve uluslararası ölçekte yol kenarındaki tesislerde kullanılan otokorkuluk sistemleri araştırılmıştır. Uluslararası yol kenarı güvenlik bariyer standartlarına ait parametreler karşılaştırmalı olarak irdelenerek güvenli yol kenarı kavramı incelenmiştir. Üçüncü bölümde, İstanbul örneği için yapılan çalışmalarda, yol kenarı tehlike içeren tesislerden olan RMS-B şehir içi doğal gaz dağıtım istasyonlarının bulunduğu noktalarda, yaşanan kaza durumlarının incelenmesi, literatür taraması ve saha araştırmaları sonucunda risk kriterleri belirlenmiştir. Bu çalışma kapsamında İstanbul'da bulunan 768 adet RMS-B istasyonunu örnekleyecek şekilde 172 adet istasyonda saha çalışması yapılarak belirlenen kriterler doğrultusunda veri toplanmıştır. Toplanan bu veriler ışığında risk parametreleri ve bu parametrelere ait risk katsayıları belirlenmiştir. Bu risk parametreleri için Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ile duyarlılık analizi yapılmıştır. Bu analizler sonucunda her bir varlığa ait toplam risk puanları elde edilmiştir. Bu puanlar çerçevesinde kümülatif dağılım fonksiyon (CDF) eğrisi ile istatistiksel olarak risk aralıkları anlamlandırılarak risk grupları oluşturulmuştur. Dördüncü bölümde, mevcut sabit otokorkulukların kaza verileriyle doğrulanması ve sayısal performans değerlendirmeleri yapılmıştır. Bu otokorkulukların sabitlendiği beton ve toprağa ait sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan sayısal modeller, dinamik davranışların simüle edilebilmesi için araç modelleri ile birleştirilmiştir. Birleştirilen sonlu eleman modelleri LS-DYNA programı kullanılarak çözülmüştür. Model, yaşanan kaza senaryosunun doğrulanması ile kalibre edilmiştir. Mevcut otokorkulukların performansı için penetrasyon miktarları belirlenirken, sayısal modelde BSI PAS 68:2013 koşullarına uygun farklı kategorilerde değişik kütle ve hıza sahip araçların çarpma simülasyonu ile analiz yapılmıştır. Çarpma analizlerinde taşıtların penetrasyon miktarı en fazla 1,00 m olacak şekilde dikkate alınmıştır. Bu analizler sonucunda İstanbul bölgesel trafik karakteristiği göz önüne alındığında, mevcut sabit mantar otokorkuluk sisteminin yol kenarındaki tehlike içeren sabit tesislerin korunması için yeterli gelmeyeceği ve iyileştirilmesinin gerekliliği ortaya çıkmıştır. Beşinci bölümde, üçüncü bölümde belirlenmiş olan risk gruplarına uygun yüzeysel mütemadi temelli modüler sabit mantar otokorkuluk sisteminin tasarımı ve performans analizi PAS 68:2013 ve PAS 69:2013'e uygun olarak yapılmıştır. Yeni yüzeysel temelli modüler otokorkuluk sistemi için sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Bu oluşturulan sayısal modeller, dinamik davranışların simüle edilebilmesi için araç modelleri ile birleştirilerek LS-DYNA programı kullanılarak çözümlenmiştir. Buna göre, farklı kategorilerdeki değişik kütlelere sahip araçlar BSI PAS 68:2013 standardında şehir içi tarafiğine en yakın hız limiti ve belirlenen çarpma enerjisine göre çarpma simülasyonları ile analiz edilmiştir. Araç penetrasyon miktarı 1,00 m olarak alınmıştır. Bu şartlarda farklı risk gruplarında kullanılabilecek maksimum 1,00 m penetrasyonu sağlayan dört farklı koruma seviyesine sahip yeni tasarım otokorkuluk sistemi elde edilmiştir. Bu tez çalışmasında; doğal gaz boru taşımacılığı yer üstü varlıklarının ulaştırma altyapısı veya komşuluğunda bulunması durumunda: • Ulaşım altyapısında yer alan yol geometrik özellikleri ve trafik kompozisyonunda yer alan araç sayısı, yol eğimi, engelsiz bölge genişliği vb. bileşenlerin ağırlıkları hesaplanmış ve bunların önceliklerine göre varlığın risk düzeyinin belirlenmesine yönelik risk modeli geliştirilmiştir. • Ayrıca risk gruplarına göre ulaşım sistemini kullanan sürücü, yolcu ve yaya ile komşuluğunda yer alan diğer insanların güvenliğini arttıracak yeni bir otokorkuluk modeli geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında ulaşılan sonuçlar ve yeni otokorkuluk sisteminin simüle çalışmalarıyla elde edilen bulgular altıncı bölüm içeriğinde verilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar ışığında ileriye dönük yapılabilecek çalışmalar ise bu bölümde öneriler olarak özetlenmiştir.
-
ÖgeRadial basis function surrogate model-based optimization of road restraint systems: Three case studies(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019)Karayolu güvenliği; hem yolu kullananların can güvenliğinin, hem de yolun geçtiği çevrenin önem derecesine göre korunmasını amaçlamaktadır. Bu kapsamda varolan karayolu geometrik standartlarının yükseltilmesi, katılım denetimi ve hız kısıtı gibi önlemlerin yanında, yoldaki önem derecesi yüksek bölgelere yolkenar koruyucu yapıları yapılmaktadır. Otokorkuluk, çarpma yastığı, uç terminalleri ve benzeri yolkenar koruyucu yapıları (YKY), yol platformuna paralel olarak refüjde veya yolkenarında inşa edilen, araçların yoldan çıkmaları durumunda çarpma ihtimalleri bulunan suni engellerdir. YKY araçların yolkenarlarında bulunan doğal veya insan yapısı engellere çarpması, köprüden düşmesi, şarampole yuvarlanması gibi tehlikeli durumları önlemek ve dolayısıyla araç içerisindeki yolcuları korumak için kullanılır. Arasıra da olsa yayaları, bisikletlileri veya yol kenarında çalışan görevlileri araç trafiğine karşı koruma amaçlı da kullanılabilirler. YKY içerisinde en yaygın olarak kullanılanı otokorkuluklardır. Otokorkuluklar karayollarında kullanılan pasif güvenlik tertibatlarından biridir ve kendisine araç darbesi olana kadar yol güvenliğine herhangi bir katkıda bulunmazlar. Otokorkuluklar genel olarak çarpan araçları karayolu içerisinde, mümkünse güvenlik şeridinde tutmak, araçların hareket enerjisini yutmak ve onları yavaşlatarak durdurmak üzere tasarlanırlar. Tasarımı amaçlanan mühendislik yapılarının tam boyutlu gerçek testleri hem pahalı hemde zaman almaktadır. Nümerik (sonlu elemanlar) modellemelerin ve sayısal algoritmaların gelişmesiyle beraber, mühendislik yapılarının tam ölçekli modellerinin, Ls-Dyna ve benzeri ticari sonlu elemanlar programları kullanılarak modellenmesi yaygınlaşmaktadır. Nümerik benzetimler kullanılarak yapılan tasarımlar zaman ve verim açısından avantaj sağlamaktadır. Özellikle nümerik yöntemler analitik (matematik) yöntemlerle birleştirilerek yapılan benzetim tabanlı tasarım eniyileme çalışmalarıyla eniyi tasarımlar elde edilebilmektedir. Benzetim tabanlı tasarım eniyilemesi yönteminde genel anlamda izlenen yol; öncelikle farklı kombinasyonlarda ve çeşitli benzetimler yapılarak sistemin davranışları belirlenir. Daha sonra elde edilen benzetim verilerine, uygun eniyileme yöntemi uygulanarak ideal tasarım elde edilir. Fakat çok sayıda benzetim yapmak yüksek maliyet ve zaman gerektirmektedir. Bundan dolayı genellikle sezgisel model/metamodel (surrogate model) tercih edilmektedir. Metamodel; uygulanan modelin, kendisinin çeşitli bileşenleri arasındaki ilişkilerin açıklanması ve tanımı için hizmet veren modelin modelidir. Esas modeli taklit eden model olarakta açıklanmaktadır. Metamodel çok sayıda benzetim yapmak yerine, benzetimi yapılacak modelleri taklit ederek, maliyet ve zamandan avantaj sağlayabilmektedir. Otokorkuluklar genel olarak yatay doğrultuda ray ve dikey doğrultuda dikmelerden oluşur. Araç çarpması durumunda ray esneyerek darbe yüklerini dikmelere aktarır ve dikmeler de yükü mesnetlendiği zemine iletir. Tasarımın istendiği gibi çalışabilmesinde dikmelerin zemine gömülme derinlikleri en önemli detaylardan birisidir. Bilindiği gibi karayollarında otokorkulukların çakıldığı zeminler genellikle büyük değişiklikler göstermesine rağmen otokorkuluk çakılma derinlikleri zeminlerin özelliklerine göre belirlenmemektedir. Uygulamada dikme gömülme derinliğinin her tip zeminde aynı olması mühendislik açısından kabul edilebilir bir durum değildir. Ayrıca otokorkulukları oluşturan ray ve dikme gibi ana parçaların kesit ve geometrik ölçüleri sistemin güvenlik performansını ve ekonomik tasarımı etkilemektedir. Tüm bunlarla beraber güvenlik, sağlamlık, malzeme ömrü ve montaj/demontaj avantajları otokorkuluk sistemlerinin tercih edilmesinde etkili faktörlerdir. Yukarıdaki açıklamaların ışığında, karayolu güvenliği sistemlerini etkileyen faktörler göz önüne alındığında, üç vaka ele alınmış ve bu tezde eniyilemeleri amaçlanmıştır. Ele alınan bu vakalar/durumlar, C, H ve S tipi dikmelerin eniyi gömülme derinliklerinin belirlenmesi, S235JR, S275JR ve S355JR kalite çelik malzemelerden üretilen H1W4 ve H2W4 korkuluk sistemlerinin kesitsel eniyilemesi ve sağladığı avantajlar nedeniyle tercih edilen otokorkuluk sistemi olarak New Jersey (NJ) tipi beton bariyerin eniyi/en emniyetli tasarımının elde edilmesidir. Yapılan çalışmalar aşağıda özetlenmiştir. Durum 1: İlk durumda, üç farklı korkuluk dikmesinin değişenken yoğunlukta toprağa gömülü eniyi/faydalı derinliklerini bulmayı amaçladı. Dikmeler, sahada dinamik darbe yükleri ile test edilerek, dikme-toprak etkileşimi araştırılmış ve daha sonra detaylı sonlu elemanlar modelleri yapılmıştır. Deneysel testlerin ve benzetimlerin pahalı ve zaman alıcı olduğu iyi bilinmektedir. Bu nedenle, eniyileme hesaplama maliyetini düşürmek için, deneysel ve pahalı üç boyutlu sonlu eleman modellerini taklit edecek taşıyıcı/vekil modelleri oluşturmak için radyal temelli fonksiyon tabanlı metamodelleme metodolojisi kullanılmıştır. Radyal temelli fonksiyon modelini oluşturmak için, tam faktöryel tasarımı yardımıyla örneklemler türetilmiştir. Daha sonra, türetilmiş veriler sonlu elemanlar analizleri kullanılarak amaç fonksiyonları oluşturuldu. Türetilen değişkenler ve amaç/kısıt fonksiyonları yardımıyla radyal temelli fonksiyon tabanlı metamodeller üretildi. Metamodellerin doğruluğu "k-kat çapraz doğrulama" ile sınandı, daha sonra çok amaçlı genetik algoritma kullanılarak eniyileme yapıldı. Eniyi gömülme derinlikleri elde edildikten sonra, sonuçların sonlu eleman benzetimleri, tam ölçekli çarpışma testi sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Eniyi gömülme derinlikleri gerçek gömülme derinlikleriyle karşılaştırıldığında, güvenlik ve çarpma dayanıklılığından ödün vermeden önemli ekonomik avantajlar sağlamıştır. Yapılan karşılaştırmadan, C, S ve H tipi dikmeler için sırasıyla % 17.89, % 36.75 ve % 43.09 gibi bir ekonomik avantaj sağlandığı sonucuna varılmıştır. Durum 2: İkinci durumda, S235JR, S275JR ve S355JR kalite çelik malzemelerden üretilen H1W4 ve H2W4 performans seviyesindeki korkulukların güvenlik ve ekonomik açısından optimize edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, taşıyıcı/vekil model tabanlı eniyileme kullanılmıştır. Bu bağlamda, tasarım değişkenleri dikme genişliği (x1) ve rayın kesit kalınlığı (x2), objektif fonksiyonlar çalışma genişliği (w) ve araç çıkış açısı () olarak seçilmiştir. Tasarım değişkenleri (x1, x2), tam faktöryel tasarım (FFD) yöntemi ile türetilmiş, amaç ve kısıt fonksiyonlarını elde etmek için türetilen verilerin sonlu elemanlar benzetimleri kullanılmıştır. Sonuç olarak, radyal temelli fonksiyon (RBF) bazlı metamodeller, elde edilen veriler yardımıyla oluşturulmuş ve daha sonra modellerin doğruluğu sınanmıştır. Son olarak, RBF metamodelleri çok amaçlı genetik algoritma (MOGA) kullanılarak eniyilemesi yapılmıştır. Benzetime dayalı tasarım eniyilemesi (SBDO) sonucunda, farklı çelik malzemesi sınıfları için H1W4 ve H2W4 korkuluk sistemlerinin eniyi tasarımları elde edilmiştir. Eniyi otokorkuluk tasarımlarının EN1317 standartı güvenlik kriterlerini sağlamasının yanında, mevcut otokorkuluk tasarımlarına kıyasla % 23'e varan bir ekonomik avantaj sağladığı sonucuna varılmıştır. Durum 3: Son durumda, malzemenin sağladığı avantajlar ve montaj/sökme kolaylığı ile birlikte, bir çarpışmadan sonra en az hasarla sağlanan onarım kolaylığı ve sürdürülebilirliği, yol kenarı güvenliği için beton bariyerlerin tercihini arttırmaktadır. Bununla birlikte, rijit sistemler olarak beton bariyerler çarpışma durumunda oldukça risklidir. Bu sistemlerin uygulama amacının en büyük önceliği güvenlik olduğu için, ilgili standartlarda gerekli güvenlik kriterlerini sağlayan ve çevre açısından, özellikle sürücüler için oldukça güvenli olan tasarımlara sahip olmak istenmektedir. Bu çalışmada, New Jersey (NJ) beton bariyerinin, hızlanma şiddeti endeksine (ASI) bağlı yaralanma seviyesini azaltan ve EN1317/2 standardındaki güvenlik kriterlerini karşılayan eniyi/en emniyetli tasarımı, benzetim tabanlı tasarım eniyilemesi ( SBDO) hedeflenmiştir. Bu amaçla, New Jersey tipi bariyerin kritik tasarım noktaları belirlenmiştir. Ardından kritik tasarım noktaları değişken olarak alınmış ve EN1317'deki güvenlik kriterleri çok amaçlı eniyileme (MOO) için amaç fonksiyonu olarak alınmıştır. Değişkenler ve objektif fonksiyonlar belirlendikten sonra, veriler sonlu elemanlar (FE) ile modellenerek taşıyıcı/vekil model, radyal baz fonksiyonunun eniyi ağırlıklı noktasal birliği (OWPE-RBF) şeklinde kurulmuştur. Daha sonra, MOO problemini çözmek için çok amaçlı genetik algoritma (MOGA/NSGA-II) kullanılmıştır. Elde edilen eniyi güvenlikli tasarım, doğrulanmış orijinal tasarımla, sonlu elemanlar (FE) ortamında tam boyutlu modelleme yapılarak kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, NJ tipi bariyerlerin kritik tasarım noktaları ve OWPE-RBF modeliyle ilgili önemli tespitler elde edildi. Her şeyden önce, önerilen analitik model ve izlenen yol ile % 22-23 daha güvenli olan ASI-yaralanma seviyesine sahip bir tasarım elde edildi.
-
ÖgeEffects of bus priority methods on adjacent mixed traffic(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019)Günümüzde, araç doluluk oranının düşük olduğu otomobile bağımlı şehirler, gecikmelere yol açan yoğun trafik sıkışıklığı ile karşı karşıya kalmaktadır. Ulaşım kapasitesini arttırmak ve aynı zamanda trafik sıkışıklığını azaltmak amacıyla sürdürülebilir çözüm, örneğin otobüs gibi etkili toplu taşıma araçlarının uygulamasıdır. Ayrıca, otobüslerin kullanım kapasitesini artırmak için dunya çapinda toplu taşıma önceliği yöntemleri, örnekle otobüs şeridi uygulaması popüler hale gelmiştir. Bu çalışma, otobüs önceliği yöntemleri, uygulama zorlukları ve ihtiyaçları ile ilgili çalışmalara kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır. Çalışmada; elde edilen sonuçlar önceki çalışmaların bulgularıyla birleştirilerek, etkili bir otobüs şeridi uygulaması için kapsamlı bir kılavuz formüle edilebilmiştir. Bu calismada önerilen kılavuz; karar vericilerin, planlamacıların, mühendislerin ve operatörlerin yerel bağlamda başarılı bir BL elde etmelerini sağlayacaktır. Öte yandan, bazı durumlarda şehir içi ulaşım görevlileri, tam otobüs önceliği yöntemlerinin sağlanmasındaki yol ağı sınırlamalarına dayanarak karma trafikte otobüs işletmek zorundadır. Örneğin, İstanbul Metrobüsü Boğaziçi Köprüsününden geçmek için, E5 karayolundaki karma trafiğe katilmak zorundadir (YILDIZ rampasi veya birleşme alanı olarak bilinir). Bu birleşme alanı, karma trafikte bu denli yüksek oranlı otobüs hacimlerinin operasyon etkilerdi de göz önüne alındığında, seçilebilecek en iyi çalışma yeri olabilir. Bu nedenle, YILDIZ birleşme alanı, bu olayın etkilerini analiz etmek amacıyla, mikroskobik trafik simülasyon yazılımı VISSIM'de modellenmiştir. Hız, hacim ve doluluk dahil olmak üzere trafik verileri, bölgede bulunan dedektörler aracılığıyla toplanmıştır. Günümüzde kullanılan mikroskobik trafik simülasyon programlarının çoğu, belirli bir alandaki sürüş davranışını simüle etmek için araç takip ve şerit değiştirme modellerini içermektedir. Bu nedenle, tezin birinci amacı; İstanbul için iyi ayarlanmış sürüş davranışı parametrelerini belirlemek icin, metaheuristik algoritmalar kullanarak trafik simülasyonu modellerinin otomatik kalibrasyon prosedürünü geliştirmektir. Genetik Algoritma'nın (GA) yerel arama kabiliyeti ve Parçacık Sürü Optimizasyonunun (PSO) bilgi alışverişi kabiliyeti kullanılarak, bu algoritmaların sınırlamalarını aşmak için yeni bir GA ve PSO kombinasyonu (yani, hibrit GAPSO ve hibrit PSOGA) geliştirilmıştır. Kalibrasyon prosedürü MATLAB programin kullanılarak kodlanmış ve VISSIM-MATLAB COM arayüzü ile YILDIZ modeli uzerinde uygulanmıştır. Kalibre edilmiş modelin sonuçları, hibrit GAPSO ve hibrit PSOGA tekniklerinin yalnızca GA ve PSO tekniklerinde daha iyi performans gösterdiğini ve her iki amaç fonksyonu icin (yani hem MANE hem de RMSE) en düşük değerinin hibrit GAPSO algoritması ile elde edildiğini göstermiştir. Bu nedenle, her ikisinin de, yalnızca GA ve yalnızca PSO teknikleri yerine, mikrosimülasyon trafik modellerinin kalibrasyonunda kullanılması önerilmektedir. Ama, trafik simülasyon modelleri için kalibrasyon prosedürü, büyük ölçekli ve karmaşık bir ağ söz konusu olduğunda çok zaman alan bir işlem olabilir. Bu çalışmanın bir başka katkısı, EA ve paralel hesaplama tekniklerini (PHT'ler) kullanarak hızlı bir kalibrasyon prosedürü geliştirmektir. Bu amaçla, PHT olan/olmayan iki kalibrasyon senaryosu analiz edildi. PHT'nin önerilen hibrit modellerde uygulanmasının, optimizasyon sürecinin toplam hesaplama süresini önemli ölçüde (deneylerimizde %45-65 kadar) azaltabildiği bulundu. VISSIM'in vaka çalışması alanı için en iyi eşlenen sürüş davranış parametreleri, önerilen kalibrasyon prosedürü ile elde edildikten sonra, yüksek otobüs hacminin varlığında yeni katılım kontrol yöntemleri geliştirilebilir. Katılım kontrolü (KK) örn. ALINEA ve değişken hız sınırı (DHS), özellikle otoyollardaki birleşim tıkanıklıkları için yaygın olarak kullanılan ve etkili sıkışıklık yönetimi stratejileridir. Yapılan literatür taramasına göre, KK ve DHS stratejilerinin ayrı ve kombine bir şekilde uygulanması üzerine bir çok çalışma yapılmıştır. Ancak, yüksek otobüs hacmi sorunu göz önüne alındığında bu sistemlerin kombinasyonuyla ilgili ayrıntılı bir çalışma yoktur. Yüksek otobüs hacmi, özellikle şehir içi otoyolların birleşme noktalarındaki sürüş davranışını (örneğin şerit değiştirme) doğrudan etkiliyor olup, bu da otoyol alanlarında kapasite düşüşüne neden olmaktadır. YILDIZ rampasına Transit Sinyali Önceliğinin (TSÖ) kurulması, otobüslerin rampa üstü araçlarla etkileşimini azaltmak ve aynı zamanda otobüs gecikmelerini ortadan kaldırmak için basit bir çözüm olabilir. Ama, bir yandan, otobüslere hareket önceliği vermek zorunda olan rampa üzerindeki araç gecikmelerini doğrudan etkileyecek olup, diğer yandan otobüslerin karayolunun karma trafiği ile etkileşimlerini kontrol edemeyecektir. Ana yol (otoyol), rampa ve otobüsler gibi üç tür akış arasında çeşitli çakışmaların olduğu bu kadar karmaşık bir durumda, tüm etkileşimleri kontrol edebilen entegre bir modele sahip olmak gerekir. Bu sebeple, son olarak bu çalışmanın nihai amaçı, yüksek otobüs hacminin varlığında (örnegin E5 otoyoluna giren Metrobüs aracları), birleştirilmiş DHS ve KK stratejileri geliştirerek ve önererek literatürdeki boşluğu ele almaktır. Yüksek otobüs hacmini dikkate alan entegre DHS ve ALINEA modeli (DHS+ALINEA/O olarak adlandırılmış) VisVAP ile kodlanmış ve kalibre edilmiş modele uygulanmıştır. Kalibre edilmiş YILDIZ birleşim simülasyon modelinde i) kontrolsüz, ii) kontrollü (TSÖ, ALINEA, DHS, DHS+ALINEA, DHS+ALINEA/O) çeşitli senaryolar test edilmiştir. Önerilen DHS+ALINEA/O modeli kombine DHS+ALINEA gibi mevcut modelle karşılaştırdığında, toplam yolculuk süresini % 6.6 oranında, ortalama hızı % 7.4 oranında, darboğazdan geçiş kapasitesini ortalama % 2.5 oranında, yakıt tüketimini, CO, NOx, ve VOC emisyonlarını ortalama %8.4 oranında iyileştirebilir ve hatta diğer mevcut senariolara gore örn. kontrolsüz, TSÖ, DHS, KK daha iyi performans göstermektedir. Son olarak, önerilen DHS+ALINEA/O model performansı, farklı olası koşullarda etkinliğini analiz etmek için farklı otobüs hacimleriyle test edilmiştir. Senaryo analizinin sonuçları göstermiştir ki, önerilen DHS+ALINEA/O modeli, yalnızca otobüs gecikmesini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek otobüs hacimlerinin karayollarının ana hatlarındaki karma trafik hareketleri üzerindeki olumsuz etkilerini de iyileştirir.
-
ÖgeKentiçi ulaşımında otobüs öncelikli sistemler ve İstanbul'da Taksim-Zincirlikuyu otobüs yoluna model uygulaması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1989)Ellili yıllarda başlayan sanayileşme ve yetmişli yıl lardaki petrol krizi ulaşım sorunlarını ve toplutaşım kul lanımını ön plana getirmiştir. Otobüslere karna trafikli yollarda Öncelik verilmesi veya özel yol tahsisi sonucunda hızlı, etkin, ekonomik bir toplutaşım hizmeti gerçekleşti rilirken yolculuk modunun bir ölçüde ezel araçdan otobüse geçmeside sağlanmaktadır. Ayrıca otobüs yolu projelerinde ekonomik verimliliğin esas alınması yanısıra yol güzergah ları çevresinde, kentsel alanlarda daha iyi çevre koşulla rı sağlanmaktadır. 1979 yılında İstanbul'da Taksim-Zir^cirlikuyu güzer - gahmda otobüs yolu uygulamasına geçilerek, işletmenin sefer sayısında, katedilen kilometrede, taşman yolcu sa yısında ve gelirinde artış sağlanmıştır. Ancak daha sonra otobüs yolundaki hat ve araç sayısını.-, arttırılması sonu - cunda yolun kapasitesinin üzerinde çalıştığı uygulanan matematik model ile tesbit edilmiştir. Bu çalışmada yolun daha ekonomik ve daha etkin işle timinin tekrar sağlanması ve hizmet seviyesinin yükseltil mesi için bir dizi işletme değişikliği ile fiziksel düzen lemeler önerilmektedir. Önerilerin getireceği yararlar ça lışmada gösterilmiştir. Ancak bu koridorda hızlı ve verim li ve yolcu artışına yanıt verecek köklü çözür., raylı sisteme geçiş olmaktadır.