LEE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19476

Gözat

A game-theoretical approach for analyzing effects of combined control on freeway traffic: Case of integrated ramp metering and variable speed limiting

(Graduate School, 2024-11-27) Ademoğlu, Muhammed ; Çelikoğlu, Hilmi Berk ; 501201426 ; Transportation Engineering

Freeways are designed to meet high transportation demands at high service levels. According to the Highway Capacity Manual (HCM), freeways are fully access-controlled, divided roads with at least two lanes in each direction. Throughout their service life, freeways encounter both recurrent and non-recurrent congestion. Recurrent congestion, as the name suggests, occurs regularly and has predictable causes. Non-recurrent congestion, on the other hand, does not occur repeatedly in the same place or time and is not predictable. An example of non-recurrent congestion is when lanes become unusable due to an accident on the road. Recurrent congestion, on the other hand, can be exemplified by traffic congestion caused by increased demand during peak hours. Modern transportation and traffic engineering approaches aim to enhance capacity not through new investments, but by adopting Intelligent Transportation Systems (ITS), traffic management, and traffic control methods to ensure more efficient and effective use of existing capacity. Under the ITS framework, various control methods have been developed to combat highway congestion. These methods include ramp metering (RM), variable speed limits (VSL), and route guidance (RG). These control strategies aim to optimize and improve the utilization of road capacity. Ramp metering aims to control traffic flows merging with the main stream via on-ramps, by delaying these merging flows in a controlled manner, thereby maintaining the density of the main stream below a certain threshold. This approach seeks to keep average speeds high and achieve a more stable traffic flow. Another ITS system, the variable speed limit application, aims to enhance flow homogeneity by reducing the speeds of vehicles in the main stream, thus delaying or preventing congestion. In some studies, variable speed limit has been integrated with ramp metering to combine the advantages of both methods, targeting more efficient use of capacity. In this thesis, a framework for modeling, control, and analysis has been developed to investigate the effects of autonomous vehicles on traffic flow dynamics and freeway capacity. Compared to similar studies in the literature, the unique aspect of this work lies in its game theory-based comparison for evaluating traffic flow performance. Game theory is a mathematical framework used to analyze strategic interactions between individuals or groups, where each player aims to optimize their own outcomes by considering the potential actions of others. This analysis evaluates possible strategies and their outcomes to predict the most rational decisions players might make. Game theory is widely used in fields such as economics, politics, sociology, psychology, and even biology to understand and model decision-making processes. In this context, an analysis based on the game defined within the thesis has been conducted. The proposed framework was tested using microscopic simulation, based on a model developed using real network and demand data. This study examined a 5-kilometer section of the D-100 freeway in Istanbul, extending from Zincirlikuyu to Halıcıoğlu. Ramp metering and variable speed limit algorithms, commonly used in the literature, were integrated into the simulation model. In the study, the Asservissement Linéaire d'Entrée Autoroutièr (ALINEA) algorithm was used for ramp metering. ALINEA is a local ramp metering algorithm with a closed-loop structure. This algorithm was integrated into a microscopic simulation software via the Component Object Model (COM) interface of the MATrix LABoratory (MATLAB) environment and applied to three ramp metering sections. For the variable speed limit control, a commonly used algorithm from the literature was also integrated into the simulation model. Additionally, an H∞ controller-based algorithm, which applies both ramp metering and variable speed limit control in an integrated manner, was selected as the third control scenario. Along with the uncontrolled scenario, a total of four primary scenarios were evaluated in the study. In each control scenario, the percentages of autonomous and human-driven vehicles were gradually adjusted, and the effects of these percentages on traffic flow under mixed traffic conditions were analyzed. For each control method, 11 different scenarios were created by gradually increasing the percentage of autonomous vehicles, and the results were compared to those of the uncontrolled scenarios. The findings were analyzed using various performance metrics, and, finally, a new performance comparison method based on game theory was proposed within the scope of the thesis. The findings obtained from this study are organized under two main headings. The first heading focuses on traffic flow performance-based analyses. In this analysis, the scenario without control, ramp metering, variable speed limit, and the integrated control scenario based on the H∞ method were evaluated based on changes in the percentage of human-driven and autonomous vehicles in the traffic flow. The evaluation was conducted using metrics such as total vehicle throughput, total travel time, and the mass of pollutants emitted by the vehicles. For both the controlled and uncontrolled scenarios mentioned above, the critical percentages of autonomous vehicles were determined. The effectiveness of these control scenarios in mixed traffic conditions was assessed by comparing the controlled scenarios to the uncontrolled scenario. The other focus of the findings is a game theory-based analysis. In this analysis, the players were first defined, and the game was structured around two players. These players are the vehicles traveling in the main traffic flow and the vehicles entering the highway from on-ramps. In the sub-scenarios created, the four different control scenarios mentioned above were considered. In this two-player game, it was assumed that one of the players consisted entirely of human-driven vehicles. For the other player, the proportion of autonomous vehicles was gradually increased from 0% to 100%, allowing for a detailed investigation of the impact of autonomous vehicles in mixed traffic. In this context, the effect of autonomous vehicles on traffic flow was analyzed based on delay per vehicle.
A 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 Mühendisliği

Traffic 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.
A new model and approach for assessing equity in public transport

(Graduate School, 2024-10-09) Kasımoğlu, Kaya ; Ergün, Murat ; 501132402 ; Transportation Engineering

Public Transportation is a cornerstone of urban mobility, ensuring access to essential services, employment, education, healthcare, and social participation for millions worldwide. However, the equitable distribution of public transport services presents a significant challenge, particularly in rapidly urbanizing regions with pronounced socioeconomic disparities. This thesis investigates the concept of public transport equity in Kocaeli, Turkey, using Smart Card Data (SCD), General Transit Feed Specification (GTFS), and Household (HH) data to critically assess the effectiveness of current travel-based transport models. A fundamental gap in traditional models is identified, as they often overlook the travel patterns of occasional users, thereby failing to account for the needs of the entire spectrum of public transport users. This omission challenges efforts to create inclusive and sustainable urban transport systems aligned with Sustainable Urban Mobility Plans (SUMP). The research methodology is divided into multiple phases, encompassing data extraction, cleaning, clustering, and merging of datasets. By integrating SCD, GTFS, and HH data, the study creates a unified dataset that combines transit behavior with socioeconomic indicators. Key analytical tools, such as the Public Transport Supply Index (PT index), Lorenz curves, Gini coefficients, and the Suits index, are employed to evaluate the equity of public transport services across different zones. The introduction of the frequency-weighted origin-destination (OD) matrix and Inverse Probability Weighting (IPW) method allows for a more nuanced analysis of travel demand, particularly accounting for the variability in travel behavior across frequent and infrequent users. By segmenting user groups based on onboarding patterns, card types, usage frequency, and weekday versus weekend travel, distinct profiles for regular and occasional users are developed. These user groups are analyzed both for daily data distribution and route-based representation. The trip chain method, used to construct an OD matrix, uncovers service gaps, highlighting how current models disproportionately favor frequent users in policy-making and resource allocation. This results in disparities in service, particularly for vulnerable populations such as low-income residents, the elderly, and those living in peripheral areas. The study's findings demonstrate that infrequent users, often reliant on public transport for essential trips, are underserved, while policy-making skews toward the needs of regular commuters. By incorporating frequency-based equity measures, such as the IPW-adjusted OD matrix, the thesis proposes a more equitable framework for transport planning. This new model advocates for a user-centered approach, where service frequency and socioeconomic factors are integrated into decision-making processes. The research concludes with recommendations for improving service frequency in underserved areas, enhancing multimodal integration, and adopting dynamic planning approaches that respond to real-time user data. These strategies aim to create a more equitable public transport system, ensuring that services benefit all city residents, including marginalized groups and occasional users. Ultimately, the thesis contributes to both academic discourse and practical applications in urban transport planning, advocating for sustainable and equitable urban mobility solutions
Akıllı ulaşım sistemleri ve çevreye etkisi: Kavşak çalışması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Usta, Dilara ; Atahan, Ali Osman ; 501201420 ; Ulaştırma Mühendisliği Programı

Geçmişten günümüze insan hayatının en önemli parçalarından biri haline gelen ulaşım, temelinde bireylerin, mal ve hizmetlerin belli bir başlangıç noktasından belli bir bitiş noktasına yer değiştirmesinin sağlandığı bir hizmet sektörüdür. Ulaştırma sektörünün bir ülkenin küreselleşmesi ve kalkınması açısından önemli etkileri bulunmaktadır. Ekonomideki iniş çıkışlar, sürekli nüfus artışı, artan şehirleşme ve kaynak ihtiyacı bu sektörü doğrudan etkilemiştir. Gündelik yaşantımızda karşılaştığımız problemlerin çözüme ulaşması için dünyada hızla ilerleyen teknolojik gelişmeler, ulaşım sektöründe de kullanılmaya başlanmıştır. Ulaştırmanın tarihi, insanlığın tarihi kadar eskiye dayansa da ulaştırma sektöründe teknolojinin kullanımı özellikle 20. Yüzyılın ikinci yarısından itibaren yaygınlaşmıştır. Teknolojiye teşvik çağında akıllı ulaşım sistemleri tarihi bir gelişme fırsatı başlatmış ve yapay zekâ, blok zinciri, internet ve büyük veriler gibi teknolojik inovasyonların kullanılmasının önünü açmıştır. Farklı ülkelerin hükümetleri akıllı ulaşımın yüksek kalitede geliştirilmesi için ulaşım gücü, yeni altyapı sistemi, dijital ulaşım gibi konularda art arda ilgili politikalar yayınlamışlardır. Ulaşım sektöründe diğer ülkelere göre daha fazla gelişim gösterenler ise sektör içerisindeki gelişen türler arasında uyumu yakalayanlardır. Dünya nüfusundaki artışın yanı sıra gelişmekte olan ülkelerde yaşam standartlarının artması toplam enerji tüketiminde ciddi artışlara sebep olmuştur. Dünyada sera gazı emisyonlarının çeyreği ulaşım kaynaklıdır ve bu oran hızla artmaktadır. Ulaştırmanın iklim değişimine katkısı ve bu katkının ulaştırma türlerine göre dağılımı, salınımın izlenmesi ve kontrolü açısından önemlidir. Pek çok Avrupa politikası ve stratejisi ulaştırmadan kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltmaya odaklanmıştır. Ortaya çıkan emisyonlarda, vergiler, verimlilik, yakıt tipi, yükleme gibi faktörler önemli olduğundan, politikalar bu konulara eğilmektedir. Kontrol altına alınabilmesi için 2050 yılına kadar ulaşım kaynaklı gaz emisyonlarında %90 oranında bir düşüş gerçekleşmelidir. Arabaların, uçakların, trenlerin ve gemilerin olmadığı bir dünya hayal edilemez. Taşıtsız bir dünya olamayacağı için çevreye verdikleri zararı minimuma indirecek şekilde planlamalar yapılmalıdır. Ulaşımda seyahat sürelerinin azaltılması, hareketliliğin artırılması, mevcut yol kapasitelerinin etkin ve verimli kullanılması, enerji verimliliği sayesinde çevreye verilen zararın azaltılması ve ülke ekonomisine katkı sağlanması gibi amaçlar doğrultusunda Akıllı Ulaşım Sistemleri geliştirilmiştir. AUS teknolojik gelişmelerin ulaşım sistemlerine uygulanmasını ve ulaşım sistemlerinin verimliliğini artıran iyileştirilmelerin kombinasyonudur. AUS, hareketliliği geliştirmeyi, erişilebilirliği, yakıt verimliliğini, güvenliği arttırmayı ve kirliliği azaltmayı amaçlayan bir çözümdür. Diğer bir deyişle toplumun yaşam kalitesini iyileştirmeyi amaçlamıştır. Tez kapsamında AUS'un yıllar içerisinde dünyada ve Türkiye'de nasıl geliştiği araştırılmıştır. Mevcuttaki teknik altyapı ve kullanılan sistemler incelenmiştir. Çalışmanın amacı ileri teknoloji ile tüm ulaşım modlarına entegre, yerli ve milli kaynaklardan yararlanan, güncel teknolojileri kullanan, etkin, güvenli, verimli, çevreci, yenilikçi, dinamik, katma değer sağlayan ve sürdürülebilir akıllı bir ulaşım ağı oluşturulmasına yardımcı olarak ulaşımın çevre üzerindeki etkisini azaltmaktır. Araştırmalar sonucunda bir kavşakta sadece akıllı ulaşım sistemleri kullanılarak mevcut yapı değiştirilmeden trafiğin nasıl etkilendiği gösterilecektir. Bu yöntem PTV Vissim uygulaması kullanılarak Gaziosmanpaşa Belediyesi'nden alınan veriler doğrultusunda yapılan trafik sayım verileri ve saha çalışmaları ile modellenerek uygulanacaktır. Modelleme sonucunda trafikteki değişimin sera gazı emisyonunu nasıl etkilediği hesaplanarak Akıllı Ulaşım Sistemlerinin çevreye etkisi yorumlanacaktır.
Analysis of e-bike charging station locations: Case of Kadıköy, Istanbul

(Graduate School, 2022-07-01) Garipağaoğlu, Serra ; Çelikoğlu, Hilmi Berk ; 501181412 ; Transport Engineering

With the Industrial Revolution in the 19th century, the population of cities increased rapidly and their physical areas expanded. In the last quarter of the 19th century, the invention of the automobile and the increase in its affordability with the developing technology led to an increase in automobile ownership in the 20th century. The rapidly increasing use of fossil fuels in production and transportation has created a world far from sustainable globally. In this context, environmental movements that found a common language in the 1960s started and the concept of sustainability was put forward by the Brundtland Commission in 1987. Cities are dominant living spaces. In order to achieve global sustainability goals, cities must be sustainable. For this reason, world cities have started to work toward being sustainable cities by developing policies and action plans since the Brundtland Commission.Today, the most up-to-date and valid sustainability efforts are the C40 union on a local scale and the Paris Agreement on a global scale. C40 cities aim to reach the carbon-zero city target by 2030, while the Paris Agreement aims to keep the global average temperature rise below 2°C compared to the pre-industrial period and to reach the carbon-zero European Continent target by 2050. According to studies in 2019, 27% of the total carbon emissions in Europe originate from the transportation sector (EEA, 2021a). In addition, 72% of transportation-related emissions originate from road transportation (EEA, 2021b). In this case, it is necessary to create a sustainable transportation system to achieve sustainability goals at the urban and global scale.According to studies in 2017, 16,1% of total carbon emissions in Turkey originate from transportation. Furthermore, 93% of transportation-related emissions originate from road transportation (ÇŞB, 2017). As one of the countries that signed the Paris Agreement, Turkey needs to update its policies and increase its efforts to allocate sustainable transportation. According to studies in 2015, 28% of total carbon emissions in Istanbul originate from transportation. Moreover, 98% of transportation-related emissions originate from road transport (IMM, 2015a). It is essential that Istanbul, one of the C40 cities and the most populous city in Turkey, allocates a sustainable urban transportation system. Sustainable transportation aims to meet the need for access without harming the human and ecological values of today and the future. One of the basic principles of sustainable transportation is meeting the mobility demand with public transit, pedestrian transportation, and micromobility units by reducing the private car share in transportation. Cycling is also among the sustainable modes of transportation, and it is a unique tool that contributes to the environment, economy, and health and allows social interaction. The bicycle, invented at the beginning of the 19th century, has been one of the main actors of transportation in the historical process, then lost its popularity with the automobile and became popular again with sustainable transportation targets. Electric bicycles (e-bikes) were invented at the end of the 19th century, and with the developing battery technology, they have increased their market share in the world, especially in the 21st century. E-bikes are expected to reach 130 million by 2025 and 800 million by 2100 (Morchin and Oman, 2006a; Hung and Lim, 2020). Another factor in the popularization of E-bikes is that it is an individual vehicle that combines the advantages of automobiles and bicycles. The batteries of e-bikes can be used for up to 5 years when charged with appropriate methods. Charging the battery up to 95% after each trip is recommended to increase battery life. During the journey that will end at home, people will be able to charge their e-bikes at home. However, this situation reveals the need to charge e-bikes during trips that end in public spaces. Facility location problem is a widely studied subject in private and public sector investments. Facility locations are long-term and strategic decisions, and choosing suitable locations is extremely important. Although e-bike charging stations (EBCS) are implemented in many cities worldwide, it has not yet been discussed as a facility layout problem in the literature. The number of e-bikes in Istanbul is deficient compared to European cities, and it is not possible to conduct a study by determining the need according to the supply-demand balance. The average range of the produced e-bikes is 35 km (Morchin and Oman, 2006a) and the average trip distance with electric bicycles is 9-10 km (ÇŞB, 2021). In this case, it cannot be said that range is a primary constraint for e-bikes. For charging stations to be located in public areas, a relationship between electric bicycles and urban functions and infrastructure elements should be established. An analytical method should be adopted by determining the criteria that will affect the location selection. Since no similar study has been found in the literature for EBCS, the criteria affecting the location selection for electric vehicle charging stations (EVCS), bicycle sharing system (BSS) stations, and bicycle parking structures are examined within the scope of the study. In addition, local laws and regulations are examined and constraints are revealed. Based on these studies, criteria that will affect the determination of the locations of EBCS are determined. Within the scope of the study, the Analytical Hierarchy Process (AHP), which has the advantage of qualitative and quantitative evaluation, which is one of the Multiple-Criteria Decision Making (MCDM) methods, is used. It is aimed to determine the weights of the criteria by AHP and determine the most suitable locations by Geographic Information Systems (GIS). A total of 75 experts from Istanbul Metropolitan Municipality (IMM), academia, non-governmental organizations (NGOs), companies, Ministry of Transport and Infrastructure, and Union of Municipalities of Marmara participated in the expert survey prepared to determine the weight of the criteria that affect the determination of EBCS locations at the district scale. The analysis's prominent urban functions and infrastructure elements are rail systems, existing protected bicycle roads, parking lots, bus rapid transit (BRT), parks and green areas, and water transportation. Kadıköy district is chosen as the study area. The fact that Kadıköy is the district with the highest rate of bicycle use (EMBARQ Turkey, 2015) and that those who first accepted and started riding bicycles in the historical process were those living in Kadıköy (Ceylan, 2020) are among the factors in the selection of Kadıköy as the case area. At the same time, Kadıköy is a district with high mobility due to its location on the Anatolian side and diversity of transportation infrastructure. The presence of many functions such as residential, commercial, business centers, and universities in the district both increases the mobility within the district and causes it to attract a lot of population from outside the district. The district is also a center of attraction with its green areas, cultural functions, and variety of cafes/restaurants. It has the characteristics of a medium-sized European city with its diversity of functions, an area of 25,20 km2 (Kadıköy Municipality, 2022), and a population of 481 983 people (TÜİK, 2022). A study to be carried out in Kadıköy will also be a guide for medium-sized cities. According to the criteria determined within the scope of the study, the data of Kadıköy are created with the help of GIS. Kadıköy is examined according to criteria and weights by creating 1x1 km grids. In the analysis, C2 and C1 grids are determined as the priority application area. The common features of these areas are that they contain more than one type of public transportation and attract visitors both from within and outside the district with their functions. C2 and C1 grids with the highest scores are analyzed in more detail within the scope of the study. Since there is no study in the literature on the walking distance to EBCS, studies on other bicycle infrastructures are examined. In the literature, it has been stated that the maximum walking distance to bicycle parking structures is 100 m, but this distance can be increased if safety is increased and different functions are added. It is also stated that the walking distance for shared bikes is 300 m and a person's walking tolerance is 300 m to access bike. Within the scope of this information, a radius of 100 m as the primary service area, a radius of 200 m as a secondary service area, and a radius of 300 m as a tertiary service area are determined for EBCS. The analysis of C2 and C1 grids aims to include the high-weight criteria in the primary service area. At the same time, proximity to public buildings is taken into account to make easier the connection to the urban electricity infrastructure system. Public property areas are chosen to reduce costs and make implementation easier. In this context, a location that primarily serves the rail system, BRT, green area, parking lot, and bus functions are determined for the C2 grid. At the designated location, the station will benefit from the electrical system of the rail system and BRT, and the land is in public ownership. For the C1 grid, a location primarily serves the rail system, water transportation, green space, parking lot, and bus functions are determined. At the designated location, the station will be able to use the library's electrical system and the land is in public ownership. At the same time, it is important that the determined locations are related to the road and are visible. The study is carried out to determine the locations of EBCS, which are a bicycle infrastructure element. When the main urban functions and infrastructures are examined, it can be said that supporting these locations with other bicycle infrastructures such as bicycle sharing systems, bicycle parking structures, repair stations, and bicycle roads is essential in increasing the share of bicycle transportation. Within the scope of the study, it is aimed to determine the locations of EBCS in public spaces. In addition, EBCS should be implemented in residential parking lots, business centers, and shopping centers. Moreover, bicycle transportation should be supported with parking structures.
Atık araç yağları ve atık bitkisel yağ katkılı bitüm içeren asfalt betonlarının performans özelliklerinin değerlendirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-25) Erkara Kerman, Belit ; Atahan, Ali Osman ; Karacasu, Murat ; 501191412 ; Ulaştırma Mühendisliği

Ulaşım, bir ülkenin ekonomik ve sosyal anlamda gelişebilmesine katkı sağlayabilmektedir. Ulaşım ağının genişlemesi ekonomik, kültürel ve sosyal açıdan anlam kazanmaktadır. Bunlarla beraber, ulaşım alanındaki yeni gelişmeleri de takip etmek gerekmektedir. Yeni gelişmelerle birlikte kullanılan malzemeler ve uygulanan metodlar değişim göstermiştir. Günümüzde, genellikle asfalt betonu ve normal beton tercih edilmektedir. Günümüz dünyasında nüfusun ve endüstrinin genişlemesi bazı problemleri de beraberinde getirmiştir. Atık birikimi ve depolama alanlarının kısıtlı olması bu sorunların başında gelmektedir. Atık malzemelerin tekrar kullanılabilirliği sürdürülebilirlik açısından fayda sağlayabilmektedir. Gün geçtikçe sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm konuları önem kazanmaktadır. Atık malzemeler biriktikçe çevre, doğa ve canlılar için zararlı olmaktadır. Atıkların geri kullanılabilir olması çevre ve sürdürülebilir yaşam bağlamında önemli bir yer almaktadır. Oluşan atık malzemelerin tekrar yaşam içinde değerlendirilmesi çevre kirliliği, sürdürülebilirlik ve ekonomi açısından incelenmelidir. Yapılan inşaat çalışmalarını daha sürdürülebilir bir noktaya getirebilmek amacıyla araştırmalar artmaktadır. Çevresel atıkların değerlendirilmesi ve asfalt betonun performansının yükseltilmesi için yapılan bilimsel çalışmalar değer kazanmıştır. Karayollarının sürdürülebilir hale getirilebilmesini sağlamak için dizayn, yapım, işletme ve bakım-onarım aşamaları boyunca tasarlanmalıdır. Karayolları, yol altyapısı ve yol üstyapısı olarak iki bölüme ayrılmaktadır. Karayolu altyapısının geliştirilmesi ve iyileştirilmesi sosyal ve ekonomik hayat bağlamında da önemli rol oynamaktadır. Yol üstyapısı; alttemel, temel ve kaplama bölümlerinin bir araya geldiği kısım olarak anlatılabilmektedir. Yol üstyapısı için iki temel kaplama çeşidi bulunmaktadır. Bunlardan biri esnek üstyapı, diğeri ise rijit üstyapı olarak adlandırılmaktadır. Bir üstyapı seçimi yapılırken çevre, zemin, trafik ve ekonomi bağlamında incelenerek en optimum üstyapı seçimine karar verilmektedir. Esnek üst yapılar, ülkemizde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Esnek üstyapılar sınıflandırıldığında başlıca kaplama şekilleri; sathi kaplama ve bitümlü karışım kaplama olmaktadır. Sathi kaplamaların tek kat sathi kaplama ve çift kat sathi kaplama olmak üzere iki çeşit imalatı yapılabilmektedir. Bitümlü karışım kaplamalar ise; bitümlü sıcak karışım, bitümlü ılık karışım ve bitümlü soğuk karışım olarak üç farklı biçimde kategorize edilmektedir. Bitümlü sıcak karışımlarda bitüm ve agrega belirli yüzdelerde uygun sıcaklıklarda karıştırılarak homojen bir malzeme haline gelmektedir. Bu karışım asfalt betonu olarak adlandırılmaktadır. Asfalt betonu, bitüm ve agreganın bir araya getirilmesiyle meydana gelirken, bitüm bağlayıcı özellik olarak yapışkanlık etkisi göstermektedir. Yapılan deneysel çalışma içerisinde atık kamyon, otomobil ve bitkisel yağların bitüm üzerindeki performans özelliklerini incelemeye yönelik bir araştırma gerçekleştirilmek istenmiştir. Üç farklı atık yağ çeşidi olan, kamyon yağ atığı, otomobil yağ atığı ve bitkisel yağ atığının sürdürülebilirliği test edilmiştir. Her bir yağ atığı %1, %3 ve %5 oranlarında bitüm malzemesine modifiye edilmiştir. Bitümle karıştırılan atık yağlar, 140-160 °C sıcaklık arasında 200 devir/dk hızda 60 dakika süresince mekanik karıştırıcı yardımıyla karışımı sağlanmıştır. Kamyon, otomobil ve bitkisel yağ atıkları ile modifiye edilen bitüm numuneleri üzerinde penetrasyon deneyi, yumuşama noktası deneyi, düktilite deneyi ve ince film ısıtma kaybı deneyi yapılarak karşılaştırılmıştır. Ortaya çıkan deney sonuçları, grafikler üzerinde karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir. Bu deneyler kontrol bitüm numunesiyle karşılaştırmalı olarak yapılan performans değerlendirilmesinin bir araştırmasıdır. Penetrasyon, yumuşama noktası, düktilite ve ince film ısıtma kaybı deneyleri grafik üzerinde incelendikten sonra optimum olarak belirlenen değer %3 oranında karıştırılmış kamyon yağ atığı modifiyeli bitüm olmuştur. Sonraki deneysel çalışmalar, %3 katkılı kamyon yağ atığı (KYA) modifiyeli bitüm ve 50/70 penetrasyonlu kontrol bitümü arasında gerçekleştirilmiştir. %3 KYA ve kontrol numuneleri viskozite, dönel ince film ısıtma kaybı, dinamik kayma(kesme) reometresi, Marshall tasarımı, tekrarlı yük ve statik sünme deneyleri içerisinde karşılaştırmalı olarak test edilmiştir. Deney değerlendirme ve sonuçları ilerleyen bölümlerde verilmiştir.
Balastlı ve balastsız hatlarda betonarme traverslerin kullanımı ve üretiminin irdelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-13) Selvi, Buğrahan ; Öztürk, Zübeyde ; 501181417 ; Ulaştırma Mühendisliği

Tez 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.
Comparative analysis of models for predicting permanent strain in unbound granular materials

(Graduate School, 2023-09-12) Amin, Shamsulhaq ; Lav, Abdullah Hilmi ; 501191421 ; Transportation Engineering

Unbound 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.
Effects of cooperative vehicle dynamics on traffic flow control

(Graduate School, 2022-02-25) Silgu, Mehmet Ali ; Çelikoğlu, Hilmi Berk ; 501142408 ; Transportation Engineering

In 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.
EN 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 Engineering

Yaklaşık 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.
Financing an urban express railway line via real estate development: Hızray (Istanbul) case

(Graduate School, 2023-07-07) Aydın, Emrullah ; Alpkökin, Pelin ; 501171419 ; Transportation Engineering

In big cities where population and per capita mobility demand increase rapidly, existing rail systems and other public transportation solutions may be insufficient. In this case, new lines are being developed that will connect the main demand, production, and attraction points of the city at high speed, with high capacity, few stops, and integrated with existing lines. However, difficulties may arise in the financing and construction of these lines, which are generally at the scale of megaprojects. Therefore, different financial resource alternatives are being evaluated. One way that public authorities can fund the development of urban express railways is through the use of development-based land value capture models. These models aim to capture some of the increase in land value that results from the construction of a new rail line or station. For example, a city may require developers to contribute a portion of the increase in land value to the construction and operation of a new rail line. This can help to offset the costs of the rail project and ensure that it is financially sustainable. In this thesis, a literature review was conducted on the effects of rail system lines on land prices and the methods of recovering this value increase, and for this purpose, real estate development issues at first. Before making any contributions to the economic value arising from the combination of land use development and transportation, transit-oriented development (TOD) should be discussed in detail. Therefore, the concept of TOD is explained in the following chapter. Then, the financing methods used for the projects to be developed within the framework of TOD are explained and the development-based land value capture method from Copenhagen, Denmark, and Hong Kong SAR, are expressed. Developed by Istanbul Metropolitan Municipality in Istanbul, Türkiye's largest city with a population of over 16 million, HIZRAY is an urban express rail system line planned to cover a 74,5 km route from Beylikdüzü to Sabiha Gökçen Airport in 50 minutes. Within the scope of this thesis, the public lands around the six stations of HIZRAY were examined, and three real estate projects for Kirazlı, 4. Levent and Kurtköy stations were proposed. It has been revealed that by developing mixed-use projects consisting of hotel, office and commercial areas; approximately 730,284,674 USD sales revenue can be obtained to be used in the financing. In addition, if the office and hotel construction areas are doubled with additional incentives, the expected income reaches 1,203,507,199 USD. The contribution of these properties to the investment cost or other municipal services, similar to the joint development model applied in Hong Kong, is discussed. According to different route and district characteristics, two different process alternatives have been developed, aiming to achieve maximum income or to revitalize urban transformation. Finally, development and improvement suggestions were presented for the HIZRAY Project. In addition to real estate revenues, passenger ticket revenues are expected to make a significant contribution. According to May 2023 values, an average coefficient showing the expensiveness of urban express rail system lines of similar lines in the world compared to other lines in cities is obtained. When a ticket fee of 3 USD per passenger is applied for HIZRAY, it is estimated that approximately 25 billion USD of ticket revenue can be obtained in 32 years with present values. Depending on the pricing policy, it is considered that real estate and other commercial ancillary income can be taken into account in subsidizing ticket prices or facilitating finance mechanisms. Further research can be conducted for forecasting the effects of HIZRAY on real estate prices. At several stations, post-project estimates can be developed with models such as hedonic pricing. In the longer term, for similar lines to be developed in Türkiye and different cities around the world; case projects can be studied to evaluate the existing public lands to contribute to the capital costs.
Investigating risk assessment and role of safety concerns in autonomous vehicle

(Graduate School, 2022-11-14) Doğanyılmaz Bakioğlu, Gözde ; Atahan, Ali Osman ; 501162409 ; Transport Engineering

Self-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.
İstanbul'da mikro hareketlilik: Paylaşımlı e-skuter kullanıcı özellikleri ve karşılaşılan zorluklar

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Yavuz, Yiğit Can ; Tezcan, Hüseyin Onur ; 501161418 ; Ulaştırma Mühendisliği Programı

Yoğun 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.
Kanal İstanbul Projesi'nin içme suyu havzaları ve ulaşım aksları üzerindeki çevresel etki boyutlarının CBS tabanlı analizi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-05) Bingölbali, Nurullah ; Ergün, Murat ; 501191419 ; Ulaştırma Mühendisliği

Bu tez çalışması yedi bölümden oluşmakta olup ilk bölümde, çalışmanın amaç, kapsam ve metodolojisi hakkında bilgiler verilerek literatür taraması ile tezin özgün değeri ortaya konmuştur. İkinci bölümde, ulaşım kentleşme ilişkisi bağlamında sürdürülebilir ulaşımın önemine, kentsel ulaşım planlamasının amaç ve kapsamının ne ve nasıl olması gerektiğine ve ulaşım faaliyetlerinin sebep olduğu hava, gürültü, su kirlilikleri ile iklim değişikliği gibi çevresel etkilerine değinilmiştir. Üçüncü bölüm, havza kavramı ve havza koruma kuşaklarının tanımlamaları ve önemi, havza yönetmeliklerinde ulaşım projelerinin etkilerinin nasıl ele alındığı ve hangi boyutta kısıtlamalar içerdiği, İstanbul su havzalarında alınan kentleşme ve ulaşım kararlarının havzalar üzerinde oluşturdukları etkiler ve İstanbul il sınırları içerisinde yer alan içme suyu havzalarının genel özellikleri hakkında bilgiler içermektedir. Dördüncü bölümde, Kanal projesinin tarihçesi amacı ve güzergahı detaylandırıldıktan sonra uluslararası benzer kanal projeleri incelenerek yapılmak istenen Kanal Projesi bu projeler ile mukayese edilmiştir. Ardından Kanal İstanbul Projesi'nin Teknik ve karakteristik özellikleri verilmiş ve Çed raporunda belirtilen kanal güzergahında planlanan karayolları, demiryolları, metrolar ve hafif raylı sistemlerin teknik özellikleri detaylı bir şekilde incelenip planlanan bu ulaştırma yapılarının inşa sürelerine ve maliyetlerine kısaca değinilmiştir. Beşinci bölümde, Kanal Projesi'nin çalışma ve etki alanının tespitinden sonra çalışma kapsamında üretilen paftalar üzerinde analizler yapılarak kanal güzergahının havza koruma kuşakları ile kesişim boyutları, projenin gerçekleşmesi ile yeraltı su kaynaklarındaki tuzlanma riskleri, havzaların ormanlık ve tarım alanlarında meydana gelecek olan alansal kayıplar ile projenin havzalar üzerinde oluşturacağı iklim değişiklikleri, hava, su ve gürültü kirlikleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Havzalar bazında mevcut ulaşım ağının havzalar ile kesişimleri ve oluşturdukları çevresel etkiler incelenmiş, kanal projesi kapsamında planlanan karayolu ve demiryolu geçişlerinin hangi havzalar üzerinden geçeceği saptanmış ve oluşturacakları çevresel etkiler, mevcut ulaşım ağının havzalarda oluşturduğu etkiler baz alınarak yorumlanmıştır. Ayrıca bu bölümdeki her başlık ile ilgili karşıt bilimsel görüşlere de yer verilmiştir. Altıncı bölümde, çalışmanın amaçları doğrultusunda yapılan analizler ve araştırmalardan elde edilen bulgular muhalif görüşlerde baz alınarak karşılaştırılmış son bölüm olan yedinci bölümde ise, sonuçlar kısaca özetlenerek önerilerde bulunulmuştur. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında yapılan analizler ve araştırmalar neticesinde; kanal projesinin güzergahı itibari ile şehrin Avrupa yakasında bulunan içme suyu havzalarından Terkos ve Sazlıdere Havzaları ile kesişerek bu havzaları doğrudan etki ve çalışma alanına aldığı, Büyükçekmece ve Alibey Havzalarının da çok yakınından geçtiğinden, dolaylı olarak etkisi altına aldığı tespit edilmiş olup proje kapsamında havza alanlarında yeni ulaşım akslarının oluşturulmasının da etkisi ile içme ve kullanma sularının kaynağı olan bu havzalar üzerinde, projenin hayata geçirilmesi sonucunda ciddi çevresel etkiler bırakacağı anlaşılmıştır.
Kent içi otobüs taşımacılığında müşteri memnuniyeti ve hizmet kalitesinin incelenmesi: Trabzon örneği

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-08-11) Aydın, Gamze ; Atahan, Ali Osman ; 501181408 ; Ulaştırma Mühendisliği

Bu çalışmada, kent içi toplu taşımacılığın önemli bir bileşeni olan otobüs sistemlerinin kullanımının arttırılmasına yönelik, kullanıcılar tarafından algılanan hizmet kalitesinin belirlenmesi ve bu alandaki iyileştirilmelerin arttırılması amaçlanmıştır.Hizmet kalitesi soyut ve kişiden kişiye değişebilen bir algı olduğundan dolayı verilerin somutlaştırılmasında otobüs kullanıcı memnuniyet anketi kullanılmıştır. Toplu taşımada hizmet kalitesinin ölçümü için kullanılan TS EN 13816 Standardın da yer alan sağlanabilirlik, erişilebilirlik, bilgilendirme, süre, müşteri hizmetleri, konfor, güvenlik ve çevresel etki kriterleri ile ilgili literatürde gerçekleştirilen çalışmaları temel alan anket uygulaması Trabzon ilindeki 544 otobüs kullanıcısına yapılmıştır.Uygulanan anketlerden elde edilen verilerin değerlendirilmesinde faktör analizi ve çoklu doğrusal regresyon analizinden yararlanılmıştır.Tez kapsamında elde edilen sonuçlara göre planlanan alt yapı yatırımlarının sürekli kendini yenileyen teknoloji ile birlikte kullanılarak akıllı durak ve akıllı bilet uygulamalarının iyileştirilmesine olanak sağlayacağı düşünülmektedir. Kent içi trafiğinin yönetim ve denetimini kolaylaştırmada ön plana çıkan akıllı ulaşım sistemlerinin güncelliğini koruyabilmesi, otobüs kullanıcılarının toplu taşımayı daha etkin bir şekilde kullanabilmesini sağlayabilir.
Kent içi yollarda bisiklet-motorlu taşıt etkileşiminin yol güvenliği açısından incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-03) Sak, Emre ; Tezcan, Hüseyin Onur ; 501191414 ; Ulaştırma Mühendisliği

Bisiklet, düşük çevresel etkileri ve insan sağlığı açısından sağladığı katkılar ile sürdürülebilir ulaşımın temel unsurlarından biridir. Bisiklet kullanımının yaygınlaştırılması, ulaşımın çevresel ve ekonomik etkilerini, kentlerdeki trafik tıkanıklığını, park talebini ve fosil yakıtlara bağımlılığı önemli ölçüde azaltmaya katkı sağlayabilir. Ancak, bisikletin faydalarına karşın, yol güvenliği ile ilgili endişelerin bisiklet kullanımının yaygınlaşmasında önünde önemli bir engel olduğu söylenebilir. Birçok kent içi yolda, bisiklet yolu/şeridi ve hız denetimli güvenli geçiş noktaları gibi temel altyapı eksikleri, bisiklet kullanıcılarının motorlu taşıtlar ile aynı yolu paylaşmasına neden olmaktadır. Özellikle böyle yollarda, bisiklet ile motorlu taşıtlar arasındaki etkileşim artmakta ve bu durum, bisikletlilerin güvenliğini olumsuz olarak etkilemektedir. Yol kullanıcıları arasında motorlu taşıtlara göre daha korunmasız ve hassas bir özellik gösteren bisikletliler, bu etkileşimlerde daha yüksek yaralanma veya ölüm riskiyle karşı karşıya kalabilmektedir. Bu yönüyle değerlendirildiğinde, bisiklet-motorlu taşıt etkileşimlerinin incelenmesi, bisiklet kullanıcılarının güvenliğini sağlamak açısından yaşamsal öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, bisiklet-motorlu taşıt etkileşimlerindeki motorlu taşıt, yol ve etkileşim özelliklerinin, bisiklet yol güvenliğine olan etkisini model geliştirilerek belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada, İstanbul'da, uzunluğu 2 km olan Üsküdar-Kuzguncuk sahil yolu kesiminde, bisiklet ile çeşitli gün ve saatlerde, toplam 2 saatlik saha gözlemi ile toplam 13 sürüş gerçekleştirilmiş ve sürüşler kamera ile kayıt altına alınmıştır. Gerçekleştirilen sürüşlerde, 437 motorlu taşıtın bisikletliyi sollama verisi analiz edilip, bisiklet sürücülerinin risk düzeyleri, motorlu taşıtın bisikletliye olan uzaklığına bağlı olarak düşük, orta ve yüksek olmak üzere 3 düzeyde belirlenmiştir. Saha gözlemi ile birlikte kamera görüntülerinden yararlanılarak 10 değişken için veri toplanmıştır. Bu değişkenler, motorlu taşıtın bisikletliye yatay uzaklığı başta olmak üzere; güvenlik uzaklığı, park eden taşıt olması, eğim özellikleri, sürekli ızgaranın varlığı, bisiklet ile etkileşime giren taşıt hızı, taşıtın türü, taşıtın korna çalması, taşıt sürücüsünün şerit ihlali yapması ve karşı yönden taşıt geçmesidir. Bisiklet risk düzeyinin bu değişkenler altındaki durumunu değerlendirmede kesikli seçim modellerinden biri olan çok terimli logit model (ÇTL) kullanılmıştır. Gözlemler sonucunda; 100 etkileşimin (%23) düşük, 208 etkileşimin (%47) orta ve 129 etkileşimin ise (%30) yüksek risk düzeyinde olduğu belirlenmiştir. Model katsayı kesitirim sonuçlarına göre ise; yolun çıkış veya iniş eğimli olmasının, etkileşim sırasında karşı şeritten taşıt geçmesinin ve sürekli ızgara bulunmasının bisiklet risk düzeyini arttırdığı görülürken, güvenlik uzaklığının artmasının, taşıt hızının yüksek olmasının ve taşıtın şerit ihlali yapmasının risk düzeyini azaltarak bisiklet yol güvenliğine olumlu etkisi olduğu görülmüştür. Sollama yapan taşıt türleri incelendiğinde, en riskli grubun otobüs ve minibüsler olduğu, en düşük riskli grubun ise otomobil olduğu belirlenmiştir. Çalışma kapsamında oluşturulan model kestirim sonuçlarına ek olarak, elde edilen değişkenlerdeki gözlemlerin bazılarında değişiklik olduğu varsayılıp iki farklı senaryo uygulamasının bisiklet güvenliğine etkisi araştırılmıştır. Senaryo-1, model girdilerinden olan sürekli ızgaraların yol boyunca yerleştirilmesinin engellenmesi olarak belirlenmiştir. Senaryo-2'de ise, çalışma bölgesindeki çıkış eğimli yol kesimlerde güvenlik uzaklığının en az 0,90 m yapılması öngörülmüştür. Her iki senaryoda da yüksek risk düzeyinde kısmen azalma olurken, düşük risk düzeyinde bir miktar artış olmuştur. Bu senaryolar sonucunda, her iki senaryonun da risk düzeyini azaltmada olumlu etkisi olduğu görülürken, yol boyunca konumlanan sürekli ızgaraların aralıklı olması veya kaldırım tipi ızgara uygulaması ile yol kaplamasında sürüş sürekliliğini engelleyebilecek yapıların önüne geçilmesi ve çıkış eğimli yol kesimlerindeki güvenlik uzaklığının artırılmasının bisiklet güvenliğini arttırmada etkin bir çözüm olabileceği belirlenmiştir.
Kentiçi demiryolunda trafik yükünün ray aşınmaları üzerindeki etkisinin araştırılması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-12-24) Sönmez Yılmaz, Hazal ; Öztürk, Zübeyde ; 501132401 ; Ulaştırma Mühendisliği

Ray 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.
Lif katkılı beton yol kaplamalarının dinamik yükler altındaki yorulma davranışının incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-23) Kanbak, Cumhur ; Atahan, Ali Osman ; 501032401 ; Ulaştırma Mühendisliği

Tam derzli beton yollarda derzlerden süzülen yağmur suları veya drenaj sularından kaynaklı kaplama altındaki temel tabakasında yumuşama meydana gelmektedir. Yollardan araçların sürekli geçişi ile birlikte, yağmur suları derzlerden geri yüzeye çıkmaktadır, bu çıkışları esnasında su ile birlikte, temel tabakasında ince taneli zeminleri, ve kumlarıda yüzeye çıkarmaktadır. İnce tanelerin ve kumların yüzeye çıkması sonrası temel tabakasında boşluklar oluşmaktadır. Tekrar eden trafik geçişleri esnasında bu durum sürekli tekrarlanır ve zamanla temel tabakasındaki boşluklar daha da artar. Bu arada oluşan mekanizmaya hydropomping mekanizmasıdır. Temel tabakasında meydana gelen boşalmalar sonucunda da, araçların tekrarlı geçişleri esnasında derz bölgelerinde kısa zamanda oluşan çatlaklar beton kaplamanın hizmet ömrünü kısaltabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, türkiyede özellikle karadeniz bölgesinde bulunan köy yollarında , ilgili belediyeler , il özel idarelerinde ve kgm şartnamelerinde bu konuyla alakalı herhangi bir bilgi yer almamaktadır.
Mekansal 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 Mühendisliği

Bu 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.
Microsimulation-based analysis of pedestrian overpass case study: İstanbul Şirinevler metrobus stop

(Graduate School, 2023-04-14) Akyüz, Kardelen ; Atahan, Ali Osman ; 501181428 ; Transport Engineering

Humanity 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.

Gözat

Başlık ile LEE- Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri