LEE- Ulaştırma Mühendisliği-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 8
-
ÖgeKent içi raylı sistemlerde gerçek aktarma süreleriyle zaman çizelgesinin senkronizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-09)Kent içi toplu taşımalarda ve raylı sistemlerde entegrasyonun artmasıyla birlikte, kent içi raylı sistemi kullanan yolcuların aktarma sayıları artmıştır. Kent içi raylı sistemleri tercih eden yolcuların en önemli beklentileri arasında hız, dakiklik ve erişilebilirlik yer almaktadır. Bu nedenle, kent içi raylı sistem ağlarında farklı hatların zaman çizelgelerinin senkronize olması, transfer yolcularının bekleme ve seyahat süreleri açısından önemlidir. Bu tez çalışmasında; kent içi raylı sistemlerde sefer çizelgelerinin senkronizasyonunu iyileştirme konusunda araştırma yapılmıştır. Tez kapsamında; kent içi raylı sistem ağları arasında transfer olmak isteyen yolcuların, transfer bekleme sürelerini azaltmak ve başarılı transfer yolcu sayısını artırmak amacıyla, sefer çizelgeleri arasında senkronizasyonu sağlayacak modeller geliştirilmiştir. Kent içi raylı sistemler genellikle 24 saat işletilmediği için, günün ilk ve son saatindeki sefer çizelgelerinin senkronizasyonu ayrı bir öneme sahiptir. Bu yüzden, sefer çizelgelerinin senkronizasyonu probleminin çözümüne; günlük sefer çizelgesinin yanında, günün ilk ve son seferleri için de çalışma yapılmıştır. Sefer çizelgeleri arasında senkronizasyonu artıracak modeller sezgisel algoritmalar yardımıyla geliştirilmiştir. Geliştirilen modellerde; genetik algoritma (GA), benzetimli tavlama (BT), parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ve yusufçuk algoritmaları kullanılmıştır. Ayrıca, son tren sefer çizelgelerinin senkronizasyonunda matematiksel programlama kullanılarak, son tren başarılı transfer yolcu sayısını artırmak amacıyla sefer çizelgelerinde düzenleme yapılmıştır. Sefer çizelgelerinin senkronizasyonunda, transfer olacak yolcunun bekleme süresini etkileyecek karar değişkenleri, trenlerin istasyona geliş, istasyondan kalkış ve yolcunun transfer süresidir. Transfer süresi, yolcuların fiziksel özellikleri ve yolcuların vagon içindeki, platformdaki ve aktarma sürecindeki davranış ve tercihleri gibi birçok koşuldan etkilenen ve her yolcu için farklılık gösterebilen bir zaman aralığıdır. Bu yüzden, transfer olan her yolcu için ortalama bir transfer süresi değeri alarak ve istasyon yoğunluğunu düşünmeden her zaman dilimi için aynı transfer süresini kabul ederek geliştirilen model ile bulunan sefer çizelgelerinin, pratikte istediği karşılığı alamayacağı görülmektedir. Bu kapsamda, geliştirilen sefer çizelgeleri modelini test etmek ve model için gerekli transfer sürelerini toplamak için, Marmaray ve Marmaray ile entegre olan Metro İstanbul hatlarından, M1A Yenikapı – Atatürk Havalimanı ve M1B Yenikapı – Kirazlı hafif metro hatları ile M2 Yenikapı – Hacıosman, M4 Kadıköy – Sabiha Gökçen Havalimanı ve M5 Üsküadar - Samandıra metro hatları seçilmiştir. Farklı işletmeler tarafından çalıştırılan Marmaray ve Metro İstanbul hatları, İstanbul toplu taşımasının önemli aktarma merkezlerinden olan Yenikapı, Üsküdar ve Ayrılıkçeşme istasyonlarında birbiriyle entegre olmaktadır. Marmaray ile entegre olan metro hatları yolcu sayısının ve transfer yolcu sayısının en fazla olduğu hatların başında gelmektedir. Hatların sefer çizelgelerinin senkronizasyonuna baktığımızda ise; özellikle sefer aralıklarının fazla olduğu saatlerde, yolcuların transfer için bekleme sürelerinin fazla olduğu ve günün ilk ve son saatlerinde hatların sefer çizelgeleri arasında uyum olmadığı tespit edilmiştir. Yolcuların transfer sürelerinin hesaplanabilmesi için, Ocak – Haziran 2022 tarihleri arasında, örnek hatlar arasında transfer olan yolcuların, transfer süreçleri kamera kaydı ile incelenmiştir. Yolcuların ortalama transfer süreleri hesaplanmış, transfer sürelerinin dağılımı ve diğer istatistiki bilgiler ortaya konulmuştur. Son trene yetişmek isteyen yolcuların normalden daha hızlı hareket ettikleri ve birbirlerinden etkilenerek sürü psikolojisi ile davrandıkları kanaati, yolcuların transfer gözlemlerinde elde edilen önemli tespitlerden olmuştur. Bu tespiti doğrulamak için yapılan ölçümlerde, son trene yetişmek isteyen yolcuların ortalama transfer sürelerinin normal zamanlardan daha düşük olduğu ölçülmüştür. Her transfer istasyonunda bu ölçümü yapmamak ve normal transfer sürelerinden son tren transfer süresini elde edebilmek amacıyla, yolcuların normal zamanlardaki ortalama transfer sürelerinden son tren transfer süreleri tahmin edilmeye çalışılmıştır. Bu tahmin sürecinin oluşmasında, yolcuların son trene yetişmek için sürü psikolojisi ile hareketleri ve birbirlerine benzemek istemeleri gözlemleri de etkili olmuştur. Son trene transfer olmak isteyen yolcuların transfer süreleri PSO, BT ve yusufçuk algoritmaları ile, normal zamanlardaki transfer sürelerinden tahmin edilmeye çalışılmıştır. Son trene transfer olmak isteyen her yolcu, algoritmadaki bir bireyi temsil etmiş ve her üç algoritma 50 kez çalıştırılarak, sonuçlar elde edilmiştir. Sonuçlara göre; %96 ile %99 arasında değişen yakınlık ile, en iyi tahminler PSO ile geliştirilen model ile elde edilmiştir. Elde edilen transfer süreleri ile, günün ilk saati, son seferler ve günlük sefer çizelgeleri olmak üzere üç farklı çalışma yapılmıştır. Günün ilk saatlerinde transfer olan yolcuların bekleme sürelerini düşürmek amacıyla oluşturulan model, GA ve BT algoritması kullanılarak geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller, örnek olarak incelenen hatlar üzerinde test edilmiştir. Günün ilk seferleri için, toplam 33 transferde, transfer olan 450 yolcunun toplam ortalama bekleme süreleri GA ile geliştirilen model ile %33, BT ile geliştirilen model ile %6 azalmıştır. Ayrıca, GA ile geliştirilen modelde yolcuların transfer sürelerinin dağılımlarının dikkate alınmadan, her yolcu için aynı transfer süresi kullanılması halinde, yolcu başına düşen ortalama bekleme süresi 14 saniye, yolcuların toplam bekleme süresi ise 76 dakika daha fazla olmaktadır. Günün son seferlerini düşünerek, başarılı transfer yolcularının sayısını artırmak için, PSO algoritması ile tahmin edilen transfer zamanını kullanarak, transfer olmak isteyen bütün yolcuların transfer olmasını sağlayacak şekilde, yolcuların bekleme süresinin en az olacağı son tren zaman çizelgesi senkronizasyonu yapılmıştır. Mevcut sefer çizelgesine göre, 33 transferde, 1250 son tren transfer yolcusunun 772 tanesi transfer olabilmektedir. PSO ile tahmin edilen son tren transfer süresine göre düzenlenen sefer çizelgeleri sayesinde, başarılı transfer sayısı %38 artmış ve transfer olan yolcuların ortalama bekleme süreleri ise %73 azalmıştır. Ayrıca, tahmin edilen son tren transfer süreleri yerine ortalama transfer süreleri kullanılarak, bütün yolcuların transfer olacağı şekilde sefer çizelgeleri düzenlenmiş olması halinde, transfer olan yolcuların ortalama bekleme sürelerinin 124 saniye daha fazla olacağı tespiti yapılmıştır. Bu sonuç da, sefer çizelgelerinin senkronizasyonu çalışmalarında, ortalama transfer süreleri yerine gerçek transfer verilerinin kullanılmasının önemini bir kez daha ortaya koymuştur. Günün ilk saati ve son seferleri özelinde yapılan çalışmalardan sonra, kent içi raylı sistemlerin işletildiği 06:00-24:00 saatleri arasında örnek hatlar arasında transfer olan yolcuların bekleme sürelerini azaltmak amacıyla, oluşturulan model sezgisel algoritmardan GA ile geliştirilerek sefer çizelgeleri düzenlenmiştir. Oluşturulan yeni sefer çizelgesi ile, transfer olan yolcuların ortalama bekleme sürelerinde %41 ile %61 oranında azalma meydana gelmiştir. Kent içi raylı sistemlerde sefer çizelgelerinin senkronizasyonu çalışmasıyla, sefer çizelgelerinin senkronizasyonlarında, gerçek transfer sürelerinin kullanılması ve günün değişen zamanlarına göre transfer süreçlerindeki değişimin, senkronizasyon çalışmasına yansıtılmasının gereklilikleri vurgulanmaya çalışılmıştır. Ayrıca, son tren transfer sürelerinin normal zamanlardaki transfer sürelerinden farklı olduğunun tespiti ve son tren sefer çizelgelerinde kullanılan transfer sürelerinin sezgisel algoritmalar ile tahmin edilmesinin, tezin diğer önemli sonuçları olduğu, değerlendirilmektedir. Sonuç olarak, transfer süreçlerini dahil ederek, gerçek transfer verileri ile, sezgisel algoritmalar ile geliştirdiğimiz modeller sayesinde, kent içi raylı sistemlerin sefer çizelgelerinin senkronizasyonunda başarılı sonuçlar elde edilmiştir.
-
ÖgeA new model and approach for assessing equity in public transport(Graduate School, 2024-10-09)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
-
ÖgeLif katkılı beton yol kaplamalarının dinamik yükler altındaki yorulma davranışının incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-23)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.
-
ÖgeOECD ülkeleri ve ülkemizde meydana gelen karayolu trafik kazalarının incelenmesi ve sonuçlarının karşılaştırılması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-04-05)Taşımacılık sektörü, tarih boyunca ülkelerin sosyal, ekonomik ve kültürel faaliyetlerinin gelişmesinde ve canlanmasında etkin rol oynayan önemli bir faaliyet alanıdır. Her geçen gün gelişen teknolojiye ve çalışma ortamlarının artık dijitalleşme çağına girmesine rağmen bu sektör işlerinin büyük bir kısmını hala fiziki olarak devam ettirmektedir. Sektör Karayolu Taşımacılığı, Demiryolu Taşımacılığı, Hava Taşımacılığı ve Denizyolu Taşımacılığı olmak üzere dört ana gruba ayrılmaktadır. Sektör bu dört ana alandaki farklı niteliklerdeki nakliye ve nakliye ihtiyaçlarını farklı koşul ve imkanlarla karşılamaktadır. Trafik kazaları bir taşıtın herhangi bir başka karayolu taşıtına, yayaya, hayvana veya herhangi bir başka nesneye çarpması sonucu oluşan durumdur. Bu çalışmanın kapsamı, Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) ülkelerinde ve Türkiye'de meydana gelen karayolu trafik kazalarının nedenlerinin literatürde nasıl analiz edildiğini belirlenmesi, incelenmesi ve bulunan sonuçların karşılaştırılmasıdır. Çalışmada OECD üyesi olan 38 ülkeden 21 ülkenin 2005 yılı ile 2018 yılları arasındaki karayolu trafik kazalarına bağlı ölüm verileri kullanılmıştır. Verileri eksik olan ülkeler analize dahil edilmemiştir. OECD' ye üye olan ülkelerin yolcu ve yük taşımacılığı, yaralanmalı karayolu trafik kaza sayısı ve karayolu trafik kazasına bağlı ölüm sayısı verilerinin 2005-2018 yılları arasındaki ortalaması ile analiz gerçekleştirilmiştir. Karayolu trafik kazasına bağlı ölen kişi sayısı, milyon kişi başına olarak ölçülmüştür. Analizde kullanılacak yıllar, Covid-19 pandemi zamanı da dikkate alınarak, pandemi öncesi zaman özellikle seçilmiştir. Analiz dışında bırakılan Covid-19 dönemi ayrı bir bölümde incelenmiştir. Çalışmada Covid-19 döneminde ülkelerin aldıkları fiziksel mesafe, karantina, evde kalma uygulamaları, okulların kapatılması, toplanma ve seyahat kısıtlamaları gibi günlük hayatın hareketliliğini önemli ölçüde etkileyen önlemlerin araç trafiği hareketliliği azaltmasının karayolu trafik kazaları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ülkelerde Covid-19 döneminde alınan önlemlerin katılık derecesini ölçen Oxford Katılık Endeksi ile bu ülkelerde pandemi dönemi meydana gelen karayolu trafik kazalarında ölen kişi sayıları arasında bir korelasyon olduğu belirtilmiştir. Bu korelasyonun Oxford Katılık Endeksi 50'nin üzerinde olan Arjantina, İtalya ve Kolombiya gibi ülkelerde daha güçlü, 50'nin altında olan ülkelerde ise daha zayıf olduğu söylenmiştir. OECD' ye üye olan ülkelerin 2005-2018 yılları arası karayolu trafik kazasına bağlı ölüm sayısı verisi gri ilişkisel analiz tekniği kullanılarak analiz edilmiştir. Çalışmada karayolu trafik kazasına bağlı ölüm sayısı minimize edilecek değerler olarak alınmıştır. Çıkan sonuçlar ise OECD ülkelerinde ve Türkiye'de yaşanan kazalar olarak iki başlık altında incelenmiş ve karşılaştırma yapılmıştır. Ülkelerin yolcu ve yük taşımacılığı, yaralanmalı karayolu trafik kaza sayısı ve karayolu trafik kazasına bağlı ölüm sayısı verileri kullanılarak yapılan karşılaştırmalar sonrasında ulaşılan bulgulara göre, gri ilişki derecesi en yüksek olan ilk 5 ülke sırasıyla Türkiye, sonrasında Norveç, İsviçre, İngiltere ve Fransa olarak tespit edilmiştir. En düşük olan son 5 ülke sırasıyla Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Litvanya, Letonya, Avustralya ve Almanya'dır.
-
ÖgeEffects of cooperative vehicle dynamics on traffic flow control(Graduate School, 2022-02-25)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.