Şehiriçi örülme alanlarındaki geometri problemleri için optimizasyon tabanlı çözüm önerilerinin geliştirilmesi

Abstract

Katılma veya ayrılma ceplerinin olduğu örülme alanlarındaki trafik karmaşası tüm Dünya'da karşılaşılan genel bir problemdir. Literatürde bu probleme çözüm bulmak ve sorunu açıklayan hesap yöntemleri geliştirmek amacıyla yapılmış çalışmalar mevcuttur. Türkiye ve Dünya'da örülme problemleriyle ilgili mevcut çalışmalar incelendiğinde, örülme alanındaki tüm parametreleri birlikte değerlendiren bir çalışmaya ne yazık ki rastlanmamıştır. Özellikle bu tür bir değerlendirme ile örülme alanlarında ortalama hız, araç başına ortalama gecikme ve araç başına ortalama şerit değiştirme sayısı hesabına yönelik bağıntılar geliştiren ve problemin çözümü için yeni geometriler öneren bir çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada şehiriçi yollarda örülme karmaşasının çözümüne yönelik olarak tanısal bazlı bir yaklaşımla ve birçok farklı parametre etkisi ile iki büyükşehirdeki yedi farklı alandaki örülme karmaşası detaylı olarak incelenmiştir. Örülme alanlarındaki yol, sürücü karakteristiği, hava koşulları vb. durumlar tanısal bazlı incelenerek, hesap yöntemleri üç farklı optimizasyon yöntemi (yapay arı kolonisi, biyocoğrafya tabanlı optimizasyon ve ateş böceği algoritması) kullanılarak geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca, incelenen örülme alanları için yeni geometrik çözümler önerilmiş, eski ve yeni geometrik durum Vissim mikro-simülasyon programında simüle edilerek incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermektedir ki, incelenen yedi farklı örülme alanında yapılan düzenlemeler ile trafik akımındaki iyileşmelere bağlı olarak hem trafik güvenliği artacak hem de yakıt tüketiminin azalmasına bağlı olarak zararlı egzoz gazı emisyonlarında azalmalar meydana gelecektir. Böylece, çalışmanın bir diğer önemli sonucu olarak hava kirliğinde azalmalar görülebilecektir.

Traffic chaos in weaving areas with merging or diverging bay is a general problem encountered across the world. There are studies in the literature to find solutions to this problem and to develop calculation methods which explain the mentioned problem. When studies on weaving problems are examined in Turkey and World, no study has been found to evaluate all parameters in the weaving areas. Especially, a study is needed to develop correlations for calculating average speed, average delay per vehicle and average number of lane changes per vehicle and to suggest new geometries for the solution of the problem with such an evaluation, In this study, weaving confusion in seven different areas in two metropolitan areas and the effect of many different parameters for the solution of weaving confusion were examined in detail with a diagnostic-based approach in urban roads. Calculation methods have been developed for urban roads in weaving areas by using three different optimization methods (artificial bee colony, biogeography based optimization and firefly algorithm) analyzing driver characteristics, weather conditions, etc. with a diagnostic-based approach. In the scope of the study, new geometric solutions were proposed for the examined weaving areas. For this purpose, old and new geometrical conditions were simulated in Vissim micro-simulation program. As a result, depending on the improvements in the traffic flow with the help of new arrangements in seven different weaving areas, traffic safety will increase and harmful exhaust gas emissions will decrease depending on the decrease in fuel consumption. Thus, reductions in air pollution can be seen as another important result of the study.