FBE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/99

Gözat

Yazar "Dadashzadeh, Nima" ile FBE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Effects of bus priority methods on adjacent mixed traffic
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Dadashzadeh, Nima ; Ergün, Murat ; 10289202 ; Ulaştırma Mühendisliği ; Transport Engineering
    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.