LEE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Gözat
Çıkarma tarihi ile LEE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Ögeİstanbul'da mikro hareketlilik: Paylaşımlı e-skuter kullanıcı özellikleri ve karşılaşılan zorluklar(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Yavuz, Yiğit Can ; Tezcan, Hüseyin Onur ; 501161418 ; Ulaştırma Mühendisliği ProgramıYoğun nüfuslu kentsel alanlarda trafik tıkanıklığı sebebiyle uzayan yolculuk süreleri insanları yeni ulaşım seçenekleri aramaya itmiştir. Otomobillere göre daha çevreci ve hafif çözümler sunan mikro hareketlilik taşıtları son zamanlarda özellikle kısa mesafeli yolculuklarda kullanılması ile gündeme gelmiştir. Günümüzde ulaşım plancılarının mikro hareketlilik olgusu hakkında aklına takılan önemli soru, özellikle kısa yolculuklar için mikro hareketlilik sistemlerinin trafik sıkışıklığını ortadan kaldırarak, çevresel etkileri azaltarak, kaliteli yolculuk zamanı sağlayarak ve güvenlik konularını dikkate alarak hareketlilik gereksinimini karşılayıp karşılayamayacağıdır. Bu tez çalışmasının ana amacı İstanbul'da paylaşımlı e-skuterler özelinde mikro hareketlilik olgusu hakkında fikir edinip sonraki çalışmalara altlık oluşturmak ve mikro hareketliliğin geliştirilmesine yönelik önerilerde bulunabilmektedir. Bu amaç doğrultusunda İstanbul'da paylaşımlı elektrikli skuter (e-skuter) kullanıcılarının sosyal özellikleri, yolculuk davranışları, güvenlik sorunları, kullanım nedenleri, karşılaşılan zorluklar ve kiralama ücreti ödeme isteği araştırılmıştır. Bu tezin araştırma konusu İstanbul'da paylaşımlı e-skuter sistemlerinin özelleşmiş bir pazara hizmet ettiği sorusu üzerinden kurgulanmıştır. Ayrıca diğer bir araştırma sorusu da özellikle kısa yolculuklar için paylaşımlı e-skuterlerin trafik sıkışıklığını ortadan kaldırarak, çevresel etkileri azaltarak, kaliteli yolculuk zamanı sağlayarak ve güvenlik konularını dikkate alarak hareketlilik gereksinimini karşılayıp karşılayamayacağıdır. Bu araştırma soruları ile paylaşımlı e-skuter olgusunu inceleyebilmek için yolculuk davranışları, güvenlik sorunları, kullanım nedenleri, karşılaşılan zorluklar ve kiralama ücreti ödeme isteği verileri üzerinden çeşitli çapraz sorgular yapılarak hipotezler ve alt hipotezler oluşturulmuştur. Oluşturulan 8 hipotez aşağıdaki gibidir: H1: Paylaşımlı e-skuterlerin kullanım sıklığı ile cinsiyet, iş durumu ve gelir durumu arasında anlamlı bir fark yoktur. H2: Paylaşımlı e-skuterlerle yapılan yolculuk amaçları ile cinsiyet ve kullanım sıklığı arasında anlamlı bir fark yoktur. H3: Paylaşımlı e-skuter kullanımı ile gerçekleşen türel kayma ile cinsiyet, otomobil sahipliği ve kullanım sıklığı arasında anlamlı bir fark yoktur. H4: Paylaşımlı e-skuterle kaza olasılığı ile cinsiyet ve otomobil sahipliği arasında anlamlı bir fark yoktur. H5: Paylaşımlı e-skuter kullanma nedenleri ile cinsiyet arasında anlamlı bir fark yoktur. H6: Paylaşımlı e-skuter kullanırken karşılaşılan zorluklar ile cinsiyet arasında anlamlı bir fark yoktur. H7: 10 dakikalık paylaşımlı e-skuter sürüşü için ödeme isteği ile cinsiyet ve gelir durumu arasında anlamlı bir fark yoktur.
-
ÖgeA multi-objective optimization framework for trade-off among pedestrian delays and vehicular emissions at signal controlled intersections(Graduate School, 2021-12-14) Akyol, Görkem ; Çelikoğlu, Hilmi Berk ; 501181409 ; Transportation Engineering ; Ulaştırma MühendisliğiTraffic congestion has numerous negative effects on urban life. Increased travel time and vehicular emissions are some of these negative effects. On one hand, the transportation sector is the leading factor in contributing to climate change air pollution based on the greenhouse gas emission of 29%. On the other hand, pedestrian traffic management requires extreme caution, especially in Central Business Districts. In classic traffic signal control applications, allocation of pedestrian green time is held at the minimum value mostly. However, in crowded intersections located in city centers, the number of pedestrians that need to be served can be excessive due to a number of reasons (gatherings, touristic, sport event, etc.). In this study, an integrated methodology for optimizing traffic signal control considering pedestrian delay and vehicular emissions is developed. VISSIM is used as the microscopic traffic simulator, the Non-dominated sorting genetic algorithm-II is adopted to solve the multi-objective optimization problem at hand, and MOVES3 is used to calculate vehicular emissions on a microscopic scale. To interfere with the traffic signal control settings, COM feature of VISSIM is used in conjunction with MATLAB. By using COM interface, one can change the signal control settings, vehicle and pedestrian inputs, routes of vehicles, and many other features that can be read and changed during simulations. To illustrate the trade-off between pedestrian delay and vehicular emissions, two objective functions are formulated. The input for these functions are obtained from VISSIM via COM interface. Since the objective functions are conflicting with each other, one tries to maximize the pedestrian green time while the other tries to maximize vehicle green time, a trade-off is observed between the objectives. In addition, a case study is conducted at Kadıköy, Istanbul to evaluate the proposed approach. Data is retrieved using camera recordings. Collected data involves the vehicle and pedestrian counts, and average crossing times of pedestrians. Calibration of the simulation model is done considering GEH statistics. After the calibration, two main scenarios are designed. The first main scenario involves a gradual change in vehicles loaded to the network. The second main scenario is produced to test the different prioritization approaches with changing vehicle demand. Three different sub-scenarios are generated in this manner. First, the sub-scenario is the situation where pedestrian movement is prioritized by giving more pedestrian time compared to vehicles. The second sub-scenario is created to achieve a balance between pedestrian and vehicle green times. The third sub-scenario is produced to prioritize vehicles over pedestrians. In the second scenario, all the signal timings are chosen from the Pareto front set acquired from the multi-objective optimization solved with MATLAB. Results acquired from simulations suggest a trade-off between pedestrian delay and vehicular emissions. In conclusion, a novel method is proposed in this study to assess through trade-off the signal control settings considering pedestrian delay and vehicular emissions. Despite the fact that an optimization problem is solved in the thesis, a unique global solution is not acquired. Because more than one objective is overlooked, multiple solutions are obtained after the optimization process. The multi-objective optimization problem is handled with a posteriori approach which enabled us to sense some intuition over the problem and its Pareto optimal solutions. By using this unique feature, scenarios are designed to test the solutions. In future research, the proposed framework can be applied to a variety of networks and traffic conditions. Safety measures can be added to the multi-objective optimization framework. 3-D Pareto fronts can be acquired for pedestrian delay, emissions, and safety in an optimization framework.
-
ÖgeKentiçi demiryolunda trafik yükünün ray aşınmaları üzerindeki etkisinin araştırılması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-12-24) Sönmez Yılmaz, Hazal ; Öztürk, Zübeyde ; 501132401 ; Ulaştırma MühendisliğiRay aşınmalarının; demiryolu taşıtlarının hareket dengesinde bozulma, yolculuk konforunda azalma, trenin raydan çıkması ile meydana gelebilecek tren kazaları riskinde artış, rayın hizmet ömründe azalma ve ray bakımı maliyetlerinde artış gibi önemli etkileri bulunmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı; kentiçi demiryolunda trafik yükü başta olmak üzere, hat eğriliği, tren hızı ve dever parametrelerinin, rayın düşey aşınması ve yanal aşınması üzerindeki etkilerinin araştırılması ve ray aşınma modellerinin geliştirilmesidir. Tez kapsamında; trafik yükü, hat eğriliği, tren hızı ve deverin, düşey ve yanal ray aşınması üzerindeki etkisinin incelenmesi ve ray aşınma modellerinin geliştirilmesi için yapay sinir ağları (YSA), korelasyon matrisleri ve çoklu doğrusal regresyon analizi yöntemleri kullanılmıştır. Geliştirilen ray aşınma modellerinin performansının değerlendirilmesi amacıyla çoklu bağlantı testleri ve çapraz doğrulama analizleri yapılmıştır. İstanbul'un en eski ve en yoğun kullanılan raylı sistem hatlarından biri olan Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı, örnek hat olarak seçilerek; hat üzerinde yıllara uzanan kapsamlı ray aşınma ölçümleri, yolcu sayımları ve veri toplama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı'nda, rayın düşey ve yanal aşınma miktarları, "Robel" adı verilen ray mantarı aşınma ölçüm aleti ile ölçülmüştür. 30 Ekim 2013 ile 10 Mayıs 2016 tarihleri arasında, hattın demiryolu işletimine kapalı olduğu 01:00 ile 05:00 arasındaki zaman diliminde, Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı üzerinde bulunan 476 noktada düşey ray aşınması ve 451 noktada yanal ray aşınması ölçümü yapılmıştır. Ray aşınma ölçümü yapılan kilometrelerde raya etkiyen trafik yükünün doğru bir şekilde hesaplanması amacıyla, hatta gerçekleştirilen ray değişimi çalışmaları ile ilgili veriler toplanmıştır. Hattaki ray aşınma ölçümlerinin başlangıç tarihi olan 30 Ekim 2013 ve bitiş tarihi olan 10 Mayıs 2016 tarihleri göz önüne alınarak, ray değişimi verilerinin toplanacağı zaman periyotunun başlangıcı olarak 1 Ocak 2012 tarihi esas alınmış ve zaman periyotunun sonu 31 Aralık 2016 olarak belirlenmiştir. Bu bağlamda, hattın işletimini yapan kurum olan Metro İstanbul A.Ş'den, 1 Ocak 2012 ile 31 Aralık 2016 tarihleri arasında hazırlanan günlük raporlar temin edilerek, hatta yapılan ray değişimi çalışmaları tespit edilmiş ve ray değişimi yapılan tarihler ile değiştirilen rayların kilometresi listelenmiştir. Ardından, ray aşınma ölçümü sonuçları ile ray değişimi verilerinin birlikte yer aldığı kapsamlı bir tablo hazırlanmıştır. Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı'nda, düşey ray aşınması ölçümünün gerçekleştirildiği 476 nokta ve yanal ray aşınması ölçümünün yapıldığı 451 nokta için trafik yükü, hat eğriliği, tren hızı ve dever değerleri belirlenmiştir. Ray aşınma ölçümü yapılan noktalarda raya etkiyen trafik yükleri, istasyonlar arasındaki hat kesimlerinde tren içinde taşınan yolcu sayısına bağlı olarak hesaplanmıştır. İstasyonlar arasındaki hat kesimlerinde taşınan yolcu sayılarını belirlemek için, hattaki istasyonlarda basılan günlük İstanbul-kart (toplu taşıma araçlarında kullanılan ulaşım kartı) verileri ve hat üzerinde gerçekleştirilen taşıt-içi yolcu sayımlarından elde edilen veriler kullanılmıştır. 1 Ocak 2012 ile 31 Aralık 2016 tarihleri arasında, hattın istasyonlarında basılan İstanbul-kart sayıları kullanılarak, her bir istasyonda trene binen günlük yolcu sayıları elde edilmiştir. Fakat; trenden inen yolcular İstanbul-kart basmadığı için, istasyonlarda trenden inen yolcu sayılarını belirlemek amacıyla Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı'nda her iki yönde 60'ar adet olmak üzere toplam 120 adet taşıt-içi yolcu sayımı çalışması gerçekleştirilmiştir. Yolcu sayımları; haftaiçi ve haftasonu günlerde, hattın işletmeye açık olduğu tüm saatleri kapsayacak ve hattaki tüm istasyonları içerecek şekilde yapılmıştır. Yolcu sayımı sonuçlarına göre, hattaki her istasyon için "günlük ortalama inen yolcu oranı" hesaplanmıştır. İstasyonlarda basılan günlük İstanbul-kart verileri ve "günlük ortalama inen yolcu oranları" kullanılarak, istasyonlar arasındaki hat kesimlerinde taşınan yolcu sayıları belirlenmiş ve buna bağlı olarak trafik yükleri hesaplanmıştır. Yenikapı-Atatürk Havalimanı Hafif Metro Hattı'nda gerçekleştirilen yolcu sayımları, çeşitli parametrelere göre analiz edilmiştir. Yenikapı-Havalimanı ve Havalimanı-Yenikapı yönleri için ayrı ayrı yapılan bu analizler: (1) istasyonlar arasındaki hat kesimlerinde, tren içinde taşınan ortalama yolcu sayılarının belirlenmesi, (2) haftaiçi günlerde sabah zirve saatte, akşam zirve saatte ve zirve saat dışındaki zaman dilimlerinde, hat kesimlerinde taşınan ortalama yolcu sayılarının incelenmesi, (3) haftasonu günlerde, zirve saate göre belirlenen 4 farklı zaman diliminde, hat kesimlerinde taşınan ortalama yolcu sayılarının analizi, (4) haftaiçi ve haftasonu günler için istasyonlar arasındaki hat kesimlerinde, tren içinde taşınan ortalama yolcu sayılarının karşılaştırılmasıdır. Tez kapsamında, rayın düşey ve yanal aşınması; trafik yükü, hat eğriliği, dever ve tren hızı parametreleri kullanılarak, yapay sinir ağları yöntemiyle modellenmiştir. Düşey aşınma YSA modeli, yanal aşınma YSA modeli, düşey ve yanal aşınmanın birlikte incelendiği YSA modeli olmak üzere 3 temel YSA modeli geliştirilmiştir. Çok katmanlı ileri beslemeli geri yayılım ağı olarak geliştirilen YSA modellerinin performansı, ortalama karesel hata (MSE) ve korelasyon katsayısı (R) değerleri dikkate alınarak ölçülmüştür. Her 3 YSA modelinde, gizli katmandaki nöron sayısı 5-15 değerleri arasında değiştirilerek ve ağların yeniden eğitimi yapılarak, YSA'ların performansı incelenmiştir. Her 3 YSA modeli için en iyi performansa sahip olan ilk 10 YSA mimarisi belirlenmiştir. Düşey aşınma YSA, yanal aşınma YSA ve düşey ile yanal aşınmanın birlikte incelendiği YSA modellerinde; hatta ölçülen aşınmalar ile YSA modeli tarafından tahmin edilen aşınmalar arasındaki R değerleri, 1'e oldukça yakın değerler olarak elde edilmiştir. Bu durum, ölçülen ve YSA tarafından tahmin edilen değerler arasında güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu göstermektedir. Her üç YSA modelinde, doğrulama seti için MSE değerleri sıfıra oldukça yakın olarak elde edilmiş olup; YSA modeli tarafından tahmin edilen aşınmaların, hatta ölçülen aşınmalara çok yakın olduğunu ortaya koymaktadır. Geliştirilen düşey aşınma YSA, yanal aşınma YSA ve düşey ile yanal aşınmanın birlikte incelendiği YSA modelleri; girdi ve çıktı parametreleri arasında güçlü ilişkiler ortaya koyarak, rayın düşey ve yanal aşınmasını yüksek bir doğruluk seviyesi ile tahmin etmiş ve ray aşınmalarını başarıyla modellemiştir. Tez kapsamında; trafik yükü, hat eğriliği, dever ve tren hızı parametrelerinin, düşey ve yanal ray aşınması üzerindeki etkilerini incelemek ve ray aşınmalarını modellemek için korelasyon matrisleri ve çoklu doğrusal regresyon analizi yöntemi kullanılmıştır. Düşey aşınma ve yanal aşınma için iki ayrı çoklu doğrusal regresyon modeli geliştirilmiş ve iki ayrı korelasyon matrisi oluşturulmuştur. Düşey ve yanal aşınma için oluşturulan korelasyon matrislerinde, her bir bağımsız değişken çifti arasındaki korelasyon katsayıları, sıfıra yakın değerler olarak elde edildiği için, bağımsız değişkenler arasında zayıf bir doğrusal ilişki olduğu sonucuna varılmıştır. Her iki korelasyon matrisinde, bağımlı değişken ile güçlü bir doğrusal ilişki içinde olan tek bağımsız değişkenin, trafik yükü olduğu belirlenmiştir. Düşey ve yanal aşınma için geliştirilen çoklu doğrusal regresyon modellerinde, Çoklu R katsayıları 1'e yakın olarak elde edilmiş olup, bağımlı değişken ile bağımsız değişkenler arasında güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu göstermektedir. Düşey aşınma regresyon modelinde, bağımlı değişkende meydana gelen değişimlerin %84,14'ü bağımsız değişkenler tarafından açıklanabilirken; yanal aşınma regresyon modelinde, bağımlı değişkende meydana gelen değişimlerin %76,26'sı bağımsız değişkenler tarafından açıklanabilmektedir. Her iki regresyon analizinde, F-testi sonucunda elde edilen F-değerine karşılık gelen p-değeri dikkate alınarak, geliştirilen çoklu doğrusal regresyon modellerinin, α=0,05 anlamlılık düzeyinde bir bütün olarak anlamlı olduğu sonucuna varılmıştır. Her bir bağımsız değişkenin, regresyon modeline olan katkısını incelemek için yapılan t-testinin sonuçlarına göre, α=0,05 anlamlılık düzeyinde, trafik yükünün, düşey aşınma miktarı üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip olduğu belirlenirken; hat eğriliği, dever ve tren hızı parametrelerinin, düşey aşınma miktarı üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip olmadığı sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde, α=0,05 anlamlılık düzeyinde, trafik yükü, yanal aşınma miktarı üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip iken; hat eğriliği, dever ve tren hızının, yanal aşınma miktarı üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip olmadığı belirlenmiştir. Bağımsız değişkenlerden tren hızı ve hat eğriliği, tren hızının karesi ve hat eğriliğinin karesi olarak değiştirilerek, düşey ve yanal aşınma için iki tane daha çoklu doğrusal regresyon modeli geliştirilmiş ve iki korelasyon matrisi daha oluşturulmuştur. Bağımsız değişkenlerde bazı değişiklikler yapılarak oluşturulan düşey ve yanal aşınma korelasyon matrisleri ve regresyon modellerinin, önceki korelasyon matrisleri ve regresyon modellerine benzer sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Düşey ve yanal aşınma için geliştirilen çoklu doğrusal regresyon modellerinde, çoklu bağlantı probleminin var olup olmadığını tespit etmek amacıyla çoklu bağlantı testleri yapılmıştır. Bu bağlamda, regresyon modellerinin bağımsız değişkenleri arasındaki korelasyonu ölçen "varyans büyütme faktörü" (VBF) değerleri hesaplanmıştır. Düşey ve yanal aşınma regresyon modelleri için yapılan çoklu bağlantı testlerinde, tüm bağımsız değişkenlere ait VBF değerleri, 5'den daha düşük olarak elde edilmiştir. Buna bağlı olarak; bağımsız değişkenler arasında düşük korelasyon olduğu tespit edilmiş olup, düşey ve yanal aşınma regresyon modellerinde çoklu bağlantı probleminin var olmadığı sonucuna varılmıştır. Düşey ve yanal aşınma regresyon modellerinin tahmin etme performansını değerlendirmek için 5-katlı çapraz doğrulama analizleri yapılmıştır. Düşey ve yanal aşınma için yapılan çapraz doğrulama analizleri sonucunda, bağımlı değişkenin gerçek değerleri ile tahmin edilen değerleri arasındaki R katsayıları 1'e oldukça yakın olarak ve MSE değerleri sıfıra yakın olarak belirlenmiştir. Bu durum; bağımlı değişkenin gerçek değerleri ile tahmin edilen değerleri arasında güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu ve tahmin edilen değerlerin gerçek değerlere yakın olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, çapraz doğrulama analizleri, düşey ve yanal aşınma regresyon modellerinin tahmin performansının başarılı olduğunu ortaya koymaktadır.
-
ÖgeEN 16432-2'de verilen tasarım yöntemlerinin Ankara-Sivas YHT hattı tünellerinde uygulanan balastsız demiryolu üstyapısı üzerinden incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-28) Ölçer, Beyazıt ; Öztürk, Zübeyde ; 501171417 ; Ulaştırma Mühendisliği ; Transportation EngineeringYaklaşık iki asırlık geçmişi bulunan modern demiryollarına gelen işletme taleplerinin her geçen gün artması, demiryolu idare ve işletmecilerini balastlı hat sistemine alternatif, daha yüksek dayanım ve kararlılığa sahip yeni sistemler geliştirmeye itmiştir. 1960'lı yıllarda sektörde öncü ülkelerde eş zamanlı ve sistematik olarak başlatılan Ar-Ge çalışmaları sonucunda 1970'li yıllarda "balastsız hat sistemleri" olarak adlandırılan yeni nesil hat sistemlerinin ilk örnekleri geliştirilmiş ve test amaçlı uygulamaları gerçekleştirilmiştir. İlk uygulamalardan günümüze geçen 50 yılda farklı ülke, kurum ve firmalar tarafından çok çeşitli balastsız hat sistemleri geliştirilmiştir. Balastsız demiryolu sistemlerindeki bu hızlı gelişim ve çeşitliliğe karşın, konu hakkında yakın tarihte yürürlüğe konulan standart ve şartnameler çok genel ve geniş kapsamlı kalmaktadır. Henüz gençlik döneminde olan balastsız demiryolu sistemlerinin standart ve şartnamelerinin önümüzdeki yıllarda farklı tasarım konseptlerinin özelinde dallanarak evirileceği varsayılabilir. Ülkemizde yeni yeni yaygınlaşmaya başlayan ve stratejik planlar dahilinde gerek yeni inşa edilecek gerekse de rehabilite edilecek hatlarda sıklıkla karşılaşacağımız balastsız demiryolu sistemlerinin ilk yatırım maliyetleri ve yenileme, modernizasyon, iyileştirme benzeri tadilat işlerinin ekonomik yükü balastlı hatlarla kıyaslandığında daha yüksektir. Bu yüzden, proje gereksinimleri doğrultusunda uygun sistem mimarisi seçmek ilk ve en önemli adımdır. Şehirler arası demiryolu yatırımları doğası gereği yüksek metrajlara sahip olduğundan dolayı, seçilen balastsız hat sisteminde yapılacak ufak iyileştirmeler dahi kayda değer maliyet avantajları getirebilirken; tasarım sırasında yapılacak bir hata hattın işletilebilirliğini ve işlevselliğini olumsuz etkileyebilir hatta hattı kullanılamaz duruma getirebilir. Bu yüzden, balastsız hatlar söz konusu olduğunda doğru sistem seçiminden sonra en önemli konulardan biri de yeter hassasiyete sahip, mutlaka tecrübe ile desteklenmiş uygun bir tasarım hizmeti almasıdır. Literatür incelendiğinde, farklı gelişim arka planlarından dolayı çok çeşitli konsept ve sistem mimarilerine sahip ve yapısal çalışma prensipleri birbirlerinden farklı balastsız hat sistemleri mevcuttur. Balastsız hat sistemleri için yürürlükte bulunan Avrupa şartnameleri serisinin (EN 16432 serisi) tarihsel gelişimine bakıldığında, tasarım yaklaşımları Eisenmann'ın 1970-2000 yılları arasında ağırlıklı olarak Almanya'da geliştirilen balastsız hat konseptleri üzerine çalışmaları baz alınarak oluşturulmuştur. Eisenmann'ın üzerinde çalıştığı balastsız hat sistemleri incelendiğinde, çoğu yerinde dökme olarak uygulanan bu sistemler beton yollardan elde edilen tecrübe birikimi ile açık hat koşulları için geliştirilmiştir. Birçoğu boyuna doğrultuda sürekli olan bu tasarım konseptlerinde sıcaklık yüklemeleri, beton büzülmeleri ve farklı oturmalar tasarımın ana odağı olarak dikkate alınmıştır. Düşey araç yükleri altında analizler zemine oturan döşeme veya kiriş kabulü ile yapılmakta, boyutlandırmada ise elastik tasarım yöntemleri uygulanmaktadır. Türkiye'nin sahip olduğu şehirler arası demiryolu ağı incelendiğinde şu anda inşa halinde olan Ankara-Sivas demiryolu projesi ülkenin 300 km/sa hıza izin verecek balastsız hat kullanılan ilk YHT hattıdır. Uygulamaya bakıldığında tünellerde ve bazı istasyonlarda balastsız hat uygulandığı görülmektedir. Ankara-Sivas YHT hattı teknik şartnamesi incelendiğinde, tasarım konsepti olarak Alman Demiryollarını izlediği ve yapısal analizler için EN 16432-2'ye yönlendirdiği görülmektedir. EN 16432-2 incelendiğinde Sonlu elemanlar metoduna ek olarak iki adet de analitik hesap yöntemi önerir: Zimmermann yöntemi ve Westergaard yöntemi. Zimmermann ve Westergaard yöntemi hem tarihsel gelişimi hem de teknik açından incelendiğinde, katmanlarında boyuna doğrultuda eğilme ve kesme süreksizliği bulunan (örneğin prefabrik hat döşemeleri) ya da çok dar veya çok geniş bir ene sahip balastsız hat üstyapı sistemleri için geçerliliği tartışmaya açıktır. Zimmermann yöntemi enine doğrultuda kesit tesiri vermezken, boyuna doğrultuda kesit tesirlerini hat üstyapısının yarı genişliğini dikkate alarak sürekli kiriş kabulü ile hesaplar. Bu yüzden, Zimmermann yönteminin birçok balastsız hat üstyapı sistemi için yeter doğrulukta sonuç vermeyeceği tahmin edilebilir. EN 16432-2'de verilen Westergaard yöntemi ise, elastik zemine oturan döşeme kabulüne dayanarak yüklemenin döşeme kenar ve köşe bölgelerinde yeter uzaklıkta olduğunu varsayarak boyuna ve enine doğrultuda kesit tesirlerini hesaplar. Westergaard yöntemi ile elde edilen kesit tesirleri döşeme boyutlarından bağımsız sonuç verirken aynı zamanda Zimmermann yöntemine benzer şekilde boyuna doğrultudaki (moment ve/veya kesme) süreksizlikleri dikkate alamaz. Bu sebeple, Westergaard yönteminin de bazı balastsız hat üstyapı sistemleri için yeter doğrulukta sonuç vermeyeceği tahmin edilebilir. Bu yüksek lisans tezinin ana amacı, döşeme genişliği, yük modelinin konumu ve üzerinde oturduğu altyapının rijitliğinin değiştirilmesi sonucu Zimmermann ve Westergaard yöntemleri ile elde edilen sonuçların sonlu elemanlar analizleri ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması ve EN 16432-2'de önerilen bu iki yöntemin, ülkemizdeki geniş çaplı ilk uygulama örneği olan Ankara-Sivas YHT hattında tercih edilen prefabrik döşemeli balastsız hat sistemi üzerinden hassasiyetinin ve geçerliliğinin belirlenmesidir. Tez kapsamında Westergaard ve Zimmermann analizlerine ek olarak üç boyutlu katı elemanlarla ve iki boyutlu alan elemanlarla olmak üzere iki farklı yaklaşımla sonlu elemanlar analizleri kurulmuştur. Bu analizlerde sadece düşey araç yüklerine odaklanılmış ve devlet demiryollarının Ankara-Sivas YHT hattı tünellerinde uygulanan tip kesitleri seçilmiştir. Yine aynı hat için belirlenen tasarım kriterleri (aks yükü, tasarım hızı ve dinamik arttırma katsayısı) korunmuş, tezin ana amacı doğrultusunda hat üstyapı genişliği, yatak katsayısı ve yük modelinin konumu değiştirilerek karşılaştırma tabloları ve grafikleri elde edilmiştir. Çalışma altı ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde tezin amacı kapsamı ve hipotezler sunulmuştur. İkinci ve üçüncü bölümde sırasıyla balastsız hat üstyapıları ve analitik analiz modelleri ile ilgili literatür taraması verilmiştir. Dördüncü bölümde tez kapsamında incelenen balastsız hat sistemi tanıtılmış ve analiz modellerine ait genel kabuller ile girdiler verilmiştir. Beşinci bölümde kurulan analiz modellerinin sonuçlarına ve bu sonuçların yorumlanmasına yer verilmiştir. Altıncı ve son bölümde ise çalışmadan elde edilen sonuçlar ve öneriler verilmiştir. Elde edilen sonuçlar irdelendiğinde aşağıda sıralanan bulgular elde edilmiştir. İlk hipotezde altyapı rijitliği azaldıkça analitik analiz yöntemlerinin daha konservatif kalacağı ve sonlu elemanlar analizleri ile analitik analizlerin arasındaki farkların artacağı tahmin edilmiştir. Elde edilen sonuçlar özetlenecek olursa, enine doğrultuda gerilmeler dikkate alındığında hipotez ile uyumlu olarak, altyapı rijitliği azaldıkça sonlu elemanlar analiz sonuçları ile analitik analiz yöntemleri arasındaki farklar açılmaktadır. Diğer bir yandan boyuna doğrultuda gerilmeler dikkate alındığında ise tahmine paralel bir davranış gözlemlense de net bir yargıya varılamamıştır. İkinci hipotezde döşeme en genişliğindeki değişimlerin Westergaard yönteminde önerilenin aksine yapısal davranış üzerine etkisi olacağı tahmin edilmiştir. İkinci hipotez bünyesinde iki yargı barındırmaktadır. İlki, döşeme genişliği daraldıkça yükleme konumu döşeme kenarına yaklaşacağı için yükleme durumu iç yükleme durumundan uzaklaşarak kenar yükleme durumuna yakınsayacak dolayısıyla da sonlu elemanlar analizlerinden elde edilen boyuna doğrultuda gerilmeler artarak EN 16432-2'de verilen analitik analiz yöntemlerinin üzerine çıkacaktır. Sonuçlar bu varsayımla uyumsuz olup, uyumsuzluğun nedenleri Bölüm 6'da açıklanmıştır. İkinci olarak ise döşeme genişliği arttıkça, artan konsol momentlerinden dolayı, sonlu elemanlar analizlerinden enine doğrultuda elde edilen gerilmelerin Westergaard yöntemine kıyasla artacağı tahmin edilmiştir. Elde edilen sonuçlar hipotez ile uyumlu olarak değerlendirilmiştir. Üçüncü hipotezde, EN 16432-2'de verilen analitik analiz modellerinde dikkate alınamayan katman-1'in üst yüzeyinin açıklık bölgesinde enine doğrultuda oluşan gerilmeler bazı durumlarda kritik seviyeye geleceği tahmin edilmiştir. Elde edilen analiz sonuçları hipotezi desteklemektedir. Dördüncü hipotezde boyuna doğrultuda süreksizlik bölgelerinde analitik analiz modelleri ile tespit edilemeyen iki davranış öngörülmüştür. İlki, süreksizlik bölgelerine yakın bölgelerde yapı davranışı iç yükleme durumundan uzaklaşarak köşe yükleme durumuna yakınsayacak dolayısıyla da sonlu elemanlar analizlerinden elde edilen davranış EN 16432-2'de verilen analitik analiz yöntemlerinde ön görülen durumdan farklılaşacaktır. Sonuçlar bu varsayımla uyumsuz olup, uyumsuzluğun nedenleri Bölüm 6'da açıklanmıştır. İkinci olarak ise, prefabrik döşemeler arasında bulunan bu süreksizlik bölgelerinde, sürekli devam eden alt temel tabakasında sonlu elemanlar analiz modellerinde yüksek mertebelerde boyuna yönde gerilmelerin oluşacağı tahmin edilmektedir. Elde edilen analiz sonuçları hipotez ile uyumludur. Sonlu elemanlar analiz sonuçları incelenirken çalışma başında öngörülmeyen bazı sonuçlar doğrultusunda yeni bir hipotez daha ortaya atılmıştır. Bu doğrultuda, tek aks yüklemesi altında yeni bir analiz seti kurulmuş ve elde edilen yeni sonuçlar üzerinden ek bir yükleme durumu kullanılması önerilmiştir. Ek olarak, literatür taraması doğrultusunda, yapısal tasarımda dinamik etkileri dikkate almak için kullanılan dinamik yük artırma katsayısının kullanımı konusunda bir öneri sunulmuştur. Sonuç olarak bu çalışma balastsız hatlarda yapısal tasarım yaklaşımlarının geçerlilik sınırlarını karşılaştırma analizleri ile belirlemeye çalışmış ve bundan sonra yapılacak yeni teknik şartname ve standardizasyon çalışmaları için fikir vermeyi amaçlamıştır.
-
ÖgeEffects of cooperative vehicle dynamics on traffic flow control(Graduate School, 2022-02-25) Silgu, Mehmet Ali ; Çelikoğlu, Hilmi Berk ; 501142408 ; Transportation EngineeringIn the era of advances in vehicular and communication technologies, the need to improve both the efficiency in the use of road capacities and the safety as a consequence of the increasing demand for transport has emerged the realization of traffic management strategies through by Intelligent Transportation Systems (ITS). Having been fed with the methodological advances, the implementation of several intelligent systems, including the Ramp Meters, Variable Speed Limits, and Route Guidance Tools, has therefore become well-known. Furthermore, new advancements in communications, as well as their integration with what recent vehicular technology recommends, increase the usefulness of ITS tools via Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communication channels. In this context, the main purpose in a wide range of studies involving traffic flow modeling and control under various configurations has been to determine an ideal rate of penetration for Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) managed vehicles in mixed traffic. According to the related literature, the efficiency in road traffic management can be improved by combining the strategies and hence the tools for ITS in an integrated manner and by improving the control mechanisms used. The emerging research direction in the presence of autonomous road traffic systems contributes significantly to long-term infrastructure planning strategies necessitated by the introduction of connected vehicles into actual traffic. In other words, having projections on market penetration rates of connected vehicles and the effectiveness of varying penetration rates aid in minimizing costly infrastructure investments in the short term by spreading them out over time. Therefore, the main objective in this study has been to improve the performance of the control we employ to mixed traffic flow, which consists of Human Driven Vehicles (HDVs) and CACC equipped vehicles, through strategies for managing freeway traffic. To that end, we theoretically propose a complete control system for freeway networks by combining the RM and VSL tools. Using real data for model calibration, we demonstrate the performance of the controller that we have introduced for the integrated management of freeway traffic flow for the first time in the literature. The modeling and the control feature of this study involves proposing a control framework for freeway traffic, applying this framework to real network traffic simulated using real data, and evaluating the effects of changes in market penetration rate on performance measures such as total system travel time, total throughput, and emission pollutants. We have made use of an H∞ based control strategy to maintain robustness in the presence of disturbances, which could result in poor performance of the system behavior in the presence of exogeneous inputs. One of the primary benefits of such a control strategy is that it can be guaranteed that the dynamical system evolves properly in the absence of disturbances, and that such nominal behavior is preserved up to a steady-state error proportional to the applied disturbance and an H∞ gain in the presence of perturbations. Incorporated H∞ State Feedback Controller aims to sustain the mainstream traffic at a critical density through an integrated management system of freeway traffic. This is achieved by taking into account the queue lengths on on-ramps and the downstream and upstream occupancies on the mainstream in the presence of disturbances caused by inflows to the mainstream and from the on-ramps. In contrast to other robust control systems, H∞ based control is commonly used when working with linear models. We have made use of the Lighthill-Whitham-Richards (LWR) ordinary differential equations (ODE) model to describe traffic flow. The integrated control performance evaluations are carried out on the micro-simulation environments SUMO and PTV VISSIM using the features of a real network and model parameters calibrated based on field data. In order to simulate human drivers, Intelligent Driver Model (IDM) and Wiedemann 99 car-following models are used. For CACC vehicles, Milanes and Shladover's car-following model is utilized. The contribution of the work presented in this thesis is unique in two ways: using an H∞ State Feedback Controller for the integrated control involving RM and VSL; using real data to perform the integrated control for freeway traffic through RM and VSL and, discussing the effects of the combined control with the H∞ State Feedback Controller on the penetration rates of CACC equipped vehicles in mixed traffic.
-
ÖgeRaylı sistem projelerinde karşılaşılan hak talebine esas olayların fıdıc zümrüt kitap bakış açısıyla incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-28) Doğan Balcı, Elif ; Alpkökin, Pelin ; 501151406 ; Ulaştırma Mühendisliğiİnşaat sektörü ve projeleri içerisinde birçok faaliyeti barındıran ve ülkenin kalkınmasında aktif rol oynayan aynı zamanda yüksek riskli ve maliyetli yatırımlardır.Ulaşım ve altyapı projeleri, inşaat projeleriyle aynı özellikleri taşımakla beraber, kendine has özellikleri ve tasarım, yapım riskleriyle beraber inşaat projelerinden daha farklı bir konumda yer almaktadır.Yer altı ve zemin koşullarından kaynaklı riskleri barından raylı sistem projeleri ise, ulaşım ve altyapı projelerinde süre ve maliyet artışlarının en fazla grup olduğu değerlendirilmiştir.Raylı sistem projelerinde, iş bitiminde karşılaşılan süre ve maliyet artışları ve bu artışların doğrudan ve dolaylı etkileri, nedenleri yapılan araştırmalar ile saptanmış ve yer altı ve zemin koşullarına bağlı olarak öngörülemeyen koşullar, miktar artışları, tasarım ve kapsam değişiklikleri, gecikmeler,birim fiyat değişiklikleri gibi nedenler bu artışların nedenleri olarak belirlenmiştir. Ülkemizde raylı sistem projelerinin yapımı esnasında mevcut arazilerin kullanım zorunluluğu, arkeolojik kalıntılar, mevcut karayolu, enerji hatlarının varlığı, yer altı ve zemin koşullarına dair bilinmezlik unsuru raylı sistem projelerinde planlanan proje tamamlanma tarihi ve bütçesinde artışların nedenleri arasında sıralanabilmektedir. Raylı sistem projelerinde risklerin öngörülemediği ve sözleşmelerde ilgili hükümlere aktarılamadığı takdirde süre ve maliyet artışları,iş değişiklikleri, ve bunlardan doğacak hak talebi ve uyuşmazlıklar kaçınılmaz olacaktır.Hak talepleri ve uyuşmazlıkların kısa sürede ve sözleşme hükümleri çerçevesinde çözümlenememesi doğacak ihtilafları yargıya taşıyacak bu da sözleşmenin her iki tarafı için de süre ve finansal kayba sebebiyet verecektir.Bu sebeple raylı sistemlerde bir projenin başarıyla yürütülebilmesi ve tamamlanması için, ihale aşamasından başlayan ve sözleşme sürecinde koşulları analiz edilerek özenle ve dikkatlice oluşturulan bir sözleşmeye ve devam eden süreçte etkin bir sözleşme yönetimine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışması ile ilgili literatürün araştırılarak, yer altı ve altyapı işlerine özel olarak yayınlanan FIDIC Zümrüt Kitap özel koşullarıyla metro projelerinde vaka etüdünün değerlendirilmesi gerçekleştirilmiştir.Vaka etüdü sonucunda değerlendirme ve yorumlar ile uygulamacı ve araştırmacılara yönelik katkıda bulunulması amaçlanmıştır.Çalışmanın literatür taraması bölümünde vaka analizine rehberlik edecek olan inşaat sözleşmeleri, sözleşmelerde süre uzatımı, gecikmeler, ek ödeme, iş değişiklikleri, hak talebi ve uyuşmazlık süreçleri gibi kavramlar genel çerçevede araştırılmış, FIDIC ve KİK çerçevesinde bu kavramlar özelleştirilerek açıklanmıştır.Ülkemizde de ulaşım ve altyapı işlerinde de sıklıkla kullanılan FIDIC Sarı Kitap referans alınarak yer altı ve altyapı işlerine özel olarak yayınlanan FIDIC Zümrüt Kitap detaylı incelenmiştir.FIDIC Zümrüt Kitabın getirdiği farklılıklar, özel hükümler, dokümanlar iş akış süreçleri ve şekillerle detaylandırılmış, FIDIC Sarı Kitap ile farklılıkları çizelgeler ile özetlenmiştir. İstanbul gibi aktif bir deprem hattında bulunan ve farklı geoteknik özellikleri barındıran, arazi kullanımının oldukça yüksek olduğu bir metropolde, yapımı devam eden metro projelerinde hak talebine esas beş adet vaka seçilmiş ve FIDIC Zümrüt Kitap koşul ve hükümleri ile analizi gerçekleştirilmiştir.Çalışma kapsamında incelenen beş adet vaka, ilgili metro projelerinin proje yönecitilerinden elde edilen veriler, dokümanlar ve yazışmalar doğrultusunda incelenmiştir.Gerçekleştirilen analiz çalışmasında yer altı ve zemin koşullarına göre ve öngörülemezlik unsuru dikkate alınarak FIDIC Zümrüt Kitap koşulları açısından süre ve maliyet artışlarının yönetimi incelenmiş ve çizelgeler yardımıyla değerlendirilmiştir.Aynı zamanda incelenen metro projeleri sözleşmeleri KİK ile mevzuatı hükümleri uygulandığından KİK referans alınarak da değerlendirme yapılmıştır. Tezin sonuç bölümünde ise, metro projeleri özelinde gerçekleştirilen vaka analizinin değerlendirilmesi ve FIDIC Zümrüt Kitabın detaylı incelenmesi sonucu ulaşılan sonuçlar özetlenmiştir. FIDIC Zümrüt Kitabın irdelenmesi sonucu, kitabın pratikte kullanımında doğurabileceği problemlere de bu bölümde yer verilmiştir. Raylı sistem projelerinde uygulanacak sözleşmelere yönelik öneriler verilmiş, FIDIC Zümrüt Kitap raylı sistemler açısından değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasının sadece inceleme değil, uygulayıcılara yönelik analitik bir rehber niteliğinde bir çalışma olması hedeflenmiştir.
-
ÖgeBalastlı ve balastsız hatlarda betonarme traverslerin kullanımı ve üretiminin irdelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-13) Selvi, Buğrahan ; Öztürk, Zübeyde ; 501181417 ; Ulaştırma MühendisliğiTez kapsamında demiryolu inşaatı sektöründe oldukça çok kullanılan yöntemlerden, Rheda, Züblin, Bögl, Stedef, Shinkansen ve Heitkamp yöntemlerinden bahsedilmiştir. Bunlardan Rheda yöntemi ile yapılan bir balastsız hattan balastlı hatta geçiş detayları verilerek geçiş bölgesi özellikleri anlatılmıştır. Sonuç ve öneriler bölümünde ise yeni üretim yöntemleri üzerinde durularak betonarme traverslerle ilgili yeni bilgilerin öğrenilip paylaşılması amaçlandığı belirtilmiştir. Ayrıca balastsız hattan balastlı hatta geçişlerin çok önem arz ettiği ve bu bölgelerin detaylıca anlatıldığı söylenmiştir. Kullanım ömrü dolmuş betonarme traverslerin geri dönüştürülebileceği tekrar hatırlatılmıştır.
-
ÖgeTürkiye'deki uluslararası havaalanlarının kızaklama risk değerlendirmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-14) Hezek, Evrim ; Lav, Abdullah Hilmi ; 501171420 ; Ulaştırma MühendisliğiBu tez çalışmasında kızaklama olayı ayrıntılarıyla ele alınmıştır. Kızaklama türleri (dinamik kızaklama, viskoz kızaklama ve tersine kauçuk kızaklama) incelendikten sonra, kızaklama olayına sebep olabilecek faktörler incelenmiştir.
-
ÖgeTürkiye'de yapılan ara toplu taşıma (minibüs) sistemlerinden toplu taşıma (otobüs) sistemlerine dönüşüm ve ülkemiz için yönetmelik önerisi hazırlanması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-19) Bektaş, Mustafa ; Ergün, Murat ; 501181411 ; Ulaştırma MühendisliğiBu çalışmada gelişmekte olan ülkelerden ve yine gelişmekte olan ülkemizdeki paratransit sistemlerinin örnekleri incelenmiş dönüşüm çalışmaları hakkında referans olması açısından daha önceden yapılmış bazı çalışmalar değerlendirilmiştir. Toplu ulaşım içerisinde ara toplu taşıma sistemlerin nasıl konumlandığı ve hangi öneme sahip oldukları değerlendirilmiş ve ileride ara toplu taşıma (paratransit) sistemlerin dönüşümünü gerçekleştirmek isteyen kurumlar için daha önce yapılmış olan çalışmalardan örnekler derlenip düzenlenmiş ve yönetmelik önerisi olması açısından hazırlanmıştır. Toplamda 6 bölümden oluşan bu çalışmanın ilk bölümünde yapılan çalışmanın amacı ve izlenecek yol anahatları ile verilmeye çalışılmış ve tezin ana öğesi olan paratransit sistemler hakkında bilgiler verilmiştir. İkinci bölüm, genel olarak toplu taşıma kavramından, Dünyada toplu taşımanın tarihsel gelişiminden ve Dünyada ara toplu taşıma (paratransit) sistemlerin nasıl ve ne amaçla yapıldığından bahsedilmiştir. Her cografyaya özel birbirlerinden farklı biçimde ve amaçta fakat ulaşım ihtiyacını karşılama açısından hemen hemen aynı amaçları taşıyan bir ulaşım türü olması hakkında geniş bilgiler içermektedir. Ayrıca farklı ülkelerdeki ara toplu taşıma türlerinin rehabilitasyonları ve bu rehabilitasyon çalışmalarının nasıl yapıldığından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde, paratransit sistemlerin Türkiye'deki ortaya çıkışı, gelişimi ve yayılışı gibi bilgiler verilmiş, ilk kez ara toplu taşıma olarak adlandırılacak durumdaki halinden bugün sektör içerisinde kendine nasıl ve ne sebeple bu kadar büyük bir yer edindiği hakkında bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde, ülkemizde yapılan paratransit sistemlerden otobüs sistemlerine dönüşümlerin nasıl gerçekleştiği, hangi aşamalardan geçildiği, dönüşüm yapılırken nelere dikkat edilmesi gerektiği, dönüşümün aslında ne için gerekli olduğu ve bu dönüşüm için kurumların hangi teknik ve finansal altyapılara sahip olmaları gerektiği, havuz sistemlerinin dönüşüm yapılan şehirlerde ne için gerekli olduğu, elektronik bilet uygulamasının ne için hayati öneme sahip olduğu vb. bir çok soruya cevap arandığı ve daha önce yapılan örnek uygulamalar ile bunların ne için gerekli oldukları açıklanmaya çalışılmıştır. Beşinci bölümde ise tezimizin amacını ortaya koyarak yapılan tüm çalışmaların ortak bir şekilde harmanlanarak toplanan tüm veriler ışığında geniş kapsamlı bir değerlendirmesi yapılmış ve ülkemiz için bir yönetmelik önerisinde bulunulmuştur. Bu yönetmelik paratransit sistemlerinde dönüşüm yapmak isteyen şehirler için bu işin nasıl yapılması gerektiğini, bu yönetmeliğe uygun bir şekilde dönüşümü gerçekleştirebilmeleri açısından bir rehber olduğu anlatılmıştır. Altıncı ve son bölüm olan sonuç kısmında ise tez kısaca özetlenmiş, tezin başlangıcındaki amaç ve geldiğimiz son noktaya kadar olan aşamalar kısaca değerlendirilmiştir. Yönetmeliğin gerekliliği hakkında bilgiler verilmiştir.
-
ÖgeInvestigating risk assessment and role of safety concerns in autonomous vehicle(Graduate School, 2022-11-14) Doğanyılmaz Bakioğlu, Gözde ; Atahan, Ali Osman ; 501162409 ; Transport EngineeringSelf-driving vehicles are of critical importance to a future sustainable transport system, which is expected to become widespread around the world. The future transportation system includes more automated driving technologies and intelligent systems. Autonomous vehicles are widely expected to be in common usage in cities and transform the mobility system in the coming years. Autonomous vehicle technology is expected to be an integral part of our future transportation system. However, a substantial amount of risk is associated with self-driving vehicles which must be considered by decision-makers effectively. Given that automated driving technology and how it will interact with the mobility system are substantially risky, the risks involved in self-driving vehicles need to be addressed appropriately. The identified knowledge gap of the pre-literature review is that an overview of the identification which completely considers all types of risks related to self-driving vehicles does not exist. In answer to the knowledge gap, the purpose of the first study is to rank the risks in self-driving vehicles. As the widespread usage of autonomous vehicles is closer to becoming a reality, substantial consideration should also be paid to the extent to which individuals choose vehicular mobility tools. Some evidence highlights the fact that the perceived safety of self-driving vehicle has a major impact on the social acceptance and application of autonomous technology. This may help identify the extent to which people will adopt and use self-driving vehicles and the rate at which their safety concerns might be realized on the road. The purpose of the second study is to examine vehicle ownership models to better understand the adoption of vehicles by considering some factors such as liability issues, cost, safety, and environmental characteristics. Investigating potential drawbacks and attitudes towards safety concerns of AVs have substantial amount of importance for transportation planners and policy-makers. Thus, this thesis will seek to provide a deeper understanding of behavioral aspects associated with individuals' autonomous vehicle choices. Specifically, it is investigated the travelers' risk perception toward AV future as well as the analysis and prioritization of the risks associated with self-driving vehicles. Chapter 2 summarizes the literature review related to road safety and risk landscape of self-driving vehicles, an overview on adoption and ownership of autonomous vehicle and literature about hybrid and integrated fuzzy multi-criteria decision-making methods and its applications to real-world problems. New hybrid MCDM approaches, integrating the extended Fuzzy AHP, extended Fuzzy TOPSIS, and extended Fuzzy VIKOR methods, are proposed for the selection problem in this research study. The proposed hybrid methods are extended with Pythagorean fuzzy sets to handle the complex decision problem involving self-driving vehicles. The extended approach comprises uncertainty in decision-making problems by implementing Fuzzy Set Theory (FST). Additionally, each Decision Maker (DM) in the decision-making team has their individual importance within the team. Chapter 3 formulates the methodological contributions of this research to the literature. Risk prioritization is a complicated multi-criteria decision-making (MCDM) problem that requires consideration of multiple feasible alternatives and conflicting intangible and tangible criteria. This study addresses the prioritization of risks involved with self-driving vehicles by proposing new hybrid MCDM methods based on the Analytic Hierarchy Process (AHP), the Technique for order preference by similarity to an ideal solution (TOPSIS) and Vlse Kriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR) under Pythagorean fuzzy environment. According to the review of the literature on risk landscape of self-driving vehicles, there has been no study of reviewing and prioritizing all types of risks associated with autonomous vehicles. Therefore, an expert team is asked to specify the risks and criteria for evaluation. By personal interview with 4 experts from academia and industry as well as literature review, eight risks involved in autonomous vehicles, 7 main criteria together with 10 sub-criteria are identified, the proposed methodology is employed in Chapter 4. Calculations of proposed methods gave similar results. Distance from Pythagorean fuzzy positive ideal solution (PIS) and negative ideal solution (NIS) for Pythagorean fuzzy TOPSIS (PF-TOPSIS), and the utility measure Si, the regret measure Ri and VIKOR-specific index Qi for Pythagorean fuzzy VIKOR (PF-VIKOR) are utilized for ranking the alternatives. Based on the results of analysis, Cyber Attack Risk involves the maximum amount of risk, and the consecutive risk is Reputational risk. The result of the proposed model is validated by performing sensitivity analysis. Sensitivity analysis is carried out to specify the impact of criteria weights on the decision- making process. Sensitivity analysis is conducted by changing the weight of the maximum group utility, and through exchanging the weight values of criteria for observing which criteria are most significant and how the criteria weights affect the autonomous vehicles' risk prioritization. To further validate the effectiveness and robustness of the proposed hybrid method computations, two different comparative analyses are performed in this study. The performance of proposed methodology with Pythagorean fuzzy sets is compared with those with ordinary fuzzy sets and it is revealed that the proposed method provides informative and reliable outcomes to better represent the impreciseness of decision making problems. AHP method is also performed to conduct comparative analysis. Based on the AHP analysis, cyber attack risk was found to be the first risk, and the consecutive risk is reputational risk. This result is similar to the one acquired by the proposed method. The remaining ranking shows different precedence. Chapter 5 and Chapter 6 investigate the role of safety concerns in autonomous vehicle ownership choice. Survey design, data collection, and description of data sets are indicated in Chapter 5. 1197 respondents were recruited from Istanbul, Turkey to complete the stated choice experiment through a web-based survey. Revealed Preference (RP) and socio-demographics data set, and the impact of socio-demographic characteristics on vehicular mobility tools are analyzed in detail. Then, an experimental design is conducted to respond to the research questions as clearly as possible. Research methodology and results of autonomous vehicle ownership choice model estimation are given in Chapter 6. An overview of the disaggregate choice model, multinomial logit model (MNL) specification, and mixed logit choice model (ML) specification, specifically the Heteroscedastic mixed logit model are discussed in this chapter. The methodologies to test the model significance, such as Log Likelihood Ratio, Pseudo Rho Square tests are also provided. Multinomial logit and Heteroskedastic mixed logit models were estimated to unravel users' preferences concerning the selection of autonomous vehicles with distinction among private, shared, and ride-hailing vehicles. Results indicate that the adoption of those vehicles varied concerning the aforementioned characteristics, and these findings could help decision-makers to develop a vehicular mobility system for future transportation dynamics. The policy makers need to deal with legal issues surrounding automated vehicles, specifically liability issues. In case of any at fault accidents, vehicle and software manufacturers may be liable instead of users. Shifting the burden on manufacturers would enable users to purchase automated vehicles as there would be less liability upon them. Reduced cost is another factor affecting whether consumers will choose autonomous vehicles. Therefore, service providers should implement strategies for cost reduction. When commuters are also given an incentive to install ride-hailing applications, they will prioritize automated vehicle production which will incentive consumers to purchase ride-hailing and shared vehicles. The motivation of this study was to provide more insights into the identification and prioritization of self-driving vehicles' risks which is an essential knowledge gap in the literature. The evaluation criteria determined by this study is novel as well, hence the research gap about some safety issues on self-driving vehicles will be filled through the current study. The results are significant as they shed light on the risk perception of the self-driving vehicle industry taking into account the risk factors. The finding of this study will enable decision-makers to take into consideration not only the hacking and malfunction factors but also the environmental, acceptance, and liability factors by containing the vagueness of experts' judgments. The study demonstrates that more sustainable and safer travel is achieved by considering risks. The results of this study also present an essential contribution that could be useful to transportation planners for constructing the future transportation system by considering the preference for vehicular mobility tools. The research findings will enable AV developers to consider liability issues, cost, and safety factors before releasing the different types of self-driving vehicles.
-
ÖgeMicrosimulation-based analysis of pedestrian overpass case study: İstanbul Şirinevler metrobus stop(Graduate School, 2023-04-14) Akyüz, Kardelen ; Atahan, Ali Osman ; 501181428 ; Transport EngineeringHumanity strives to adapt its environment to its needs and desires. This effort of humanity and its developing needs have enabled it to reveal various highway structures. Overpasses, in other words, pedestrian bridges, are types of structures built from different materials to overcome different obstacles from past to present. Pedestrian bridges were first built-in order to cross the openings that are difficult to pass due to necessity, as stated in the sources. It has been attributed with different functions for different purposes in history and has preserved its importance in every period. Today, the gradual growth of cities and population growth have created different problems in big cities. New urban planning was made with the widespread use of motor vehicles. The complete separation of motor vehicles and pedestrians has created an obligation in this context. At this point, pedestrian overpasses were built to meet this need. Over time, more functions have been attributed in proportion to user needs. With the technological developments, more openings have been passed and simpler solutions have been introduced to meet the increasing demand. Pedestrian overpasses are structures built in metropolitan cities to allow pedestrians to cross wide vehicle roads, railways, tramlines, metro and metrobus roads, and streams. While creating the transition on these lines, priority was given to the built-in front of heavy areas such as schools, hospitals, city centers, and squares. Thus, vehicle and pedestrian traffic are separated from each other. Along with pedestrian overpasses, different solutions have been realized in vertical circulation in the form of stairs, escalators, elevators and ramps. With the increase in material diversity and quality, both the visual effect has been increased and the amount of comfort has been increased by creating different solutions. Pedestrian overpass plans were made out of the needs arising over time rather than being a planned structure in the cities. In fact, with the increasing traffic and pedestrian density over time, some areas needed to be re-planned and rebuilt. In this study, the old and current condition of the Şirinevler overpass with the alternative overpass solution, which is one of the overpasses with the highest pedestrian density in the city of Istanbul and has been re-planned over the years, has been evaluated. The main reason why the Şirinevler overpass is handled is that it has been the subject of many news in the media over the years, as it is insufficient in the face of increasing passenger demand. Thus, as a result of the analysis of this inadequate bridge, the parameters that an overpass should have and that should be considered during its planning were revealed. In particular, the Şirinevler overpass, which is integrated with the Aksaray-Atatürk Airport Metro and Metrobus line in terms of the rail system, has a special location in a metropolitan way like Istanbul, as it is integrated with bus and minibus lines in terms of rubber-wheeled transportation. Due to the importance and special location of this overpass, it is necessary to analyze the traffic effect and therefore the effect of pedestrian density on the bridge. PTV VISSIM is a micro-scale multi-modal traffic flow simulation widely used to evaluate traffic conditions. PTV VISSIM is a software that allows the designing of efficient traffic management strategies and testing different structures to achieve a sustainable city logistics and sustainable urban traffic system. One of the most necessary steps for traffic planning; is the evaluation of various traffic management scenarios and taking optimization measures before implementation in order to choose the best alternative. The aim of this study is to design the simulation model of the Şirinevler overpass using the PTV VISSIM microsimulation program in context, and as a result, to compare its old and current condition by presenting a new alternative solution. In line with the results obtained, the parameters that the overpass structures should have according to the location and traffic density were evaluated. Within the scope of the study, a simulation model was created with PTV VISSIM using the minimum parameters that the pedestrian overpass should have and the pedestrian data counted in the Şirinevler overpass in 2016, and different analyzes were made by adapting the same modeling to the current condition of the Şirinevler overpass. The analyzes that emerged through the results obtained with PTV VISSIM were summarized as Network Performance, Pedestrian Density, Speed, Travel Times, and Area / Ramp Performance Measures. As a result of this study, it is aimed to present improvement suggestions that can be a reference for similar stops on the Metrobus line in line with the data obtained and alternative solution suggestions.
-
ÖgeMekansal analiz teknikleri ile çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak raylı sistem güzergah analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-08) Çalışkan, Berna ; Atahan, Ali Osman ; 501072401 ; Ulaştırma MühendisliğiBu çalışmanın genel amacı, bulanık mantık teorisinin, bulanık çıkarım sisteminin geliştirilmesi, sonuç uygunluk sınıfını bulmak için girdilerin birleştirilmesi, grafiksel kullanıcı arayüzünün belirlenmesi ve raylı ulaşım sistemi için çıktı verilerinin üretilmesi yoluyla planlama, özellikle yeniden geliştirme süreçleri için mekansal uygunluk değerlendirmesinde nasıl kullanılabileceğini anlamaktır. Sonuç olarak, araştırma bulguları şehir içi ulaşım planının vizyonunu karşılar ve halkın ihtiyaçlarına odaklanarak yenilikçi bir planlama çerçevesi sağlar. Ek olarak, bu modelleme metodolojisi, karar vericiler için bir yol haritası sağlayarak entegre, gelişmiş sürdürülebilir kentsel ulaşım gelişimi için uygunluk seviyesini mekansal olarak görselleştiren pratik bir yaklaşım sunar. Bu çalışmanın üst ve orta ölçekli, kısa-orta ve uzun vadeli kentsel raylı ulaşım planlarına ve sürdürülebilir kentsel hareketlilik planlarına önemli katkılar sağlayacağı öngörülmüştür.
-
ÖgeComparative analysis of models for predicting permanent strain in unbound granular materials(Graduate School, 2023-09-12) Amin, Shamsulhaq ; Lav, Abdullah Hilmi ; 501191421 ; Transportation EngineeringUnbound granular materials (UGMs) are essential for the durability of pavement structures, especially in the base and subbase layers of flexible pavements. This study aims to enhance our understanding of UGMs by evaluating widely-used models for predicting permanent strain under varying stress levels and load cycles. Models developed by Tseng and Lytton (1989), Gidel et al. (2001), Korkiala-Tantu (2005), and Fan Gu (2015) were assessed for their predictive accuracy. These models primarily focus on variables such as stress levels, the number of load cycles, and materialspecific properties. The analysis revealed that these variables significantly influence model performance. As a result, this study emphasizes the importance of considering a broad range of stress conditions for more accurate predictions of permanent strain in UGMs. In evaluating permanent deformation, the study examined key concepts, such as the relationship between permanent strain and the number of load cycles, the rate of permanent strain increase, and the shakedown phenomenon, in two types of UGMs: granite and limestone. An in-depth examination was conducted over 100,000 loading cycles, providing nuanced insights into UGMs behavior. Various factors, including the magnitude of applied stress, the number of load cycles, material density, and moisture content, among others, were identified as the most influencing permanent deformation. For the durable and resilient design of pavements, a comprehensive understanding of these variables is crucial. In this study, log-log graphs were essential in clarifying complex data relationships. This method enriched the analysis and improved the interpretability of our findings, adding both clarity and rigor to the research. This study provides crucial guidelines for choosing appropriate models for predicting UGMs behavior under expected stress and loading scenarios. The insights gained are essential for improving both the design and assessment of flexible pavement structures. Moreover, the research emphasizes the importance of continued efforts to enhance the accuracy of existing predictive models and to further our grasp of the behavior of UGMs.