SÝNYALÝZE KAVÞAKLARDA TRAFÝK AKIM ETKÝLEÞÝMLERÝ

Transkript

1 SÝNYALÝZE KAVÞAKLARDA TRAFÝK AKIM ETKÝLEÞÝMLERÝ Ýbrahim ALTUN Ocak, 2003 ÝZMÝR

2 SÝNYALÝZE KAVÞAKLARDA TRAFÝK AKIM ETKÝLEÞÝMLERÝ Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi Ýnþaat Mühendisliði Bölümü, Ulaþtýrma Anabilim Dalý Ýbrahim ALTUN Ocak, 2003 ÝZMÝR

3 Yüksek Lisans Tezi Sýnav Sonuç Formu Ýbrahim ALTUN, tarafýndan Y. Doç Dr. Serhan TANYEL yönetiminde hazýrlanan Sinyalize Kavþaklarda Trafik Akým Etkileþimleri baþlýklý tez tarafýmýzdan okunmuþ, kapsamý ve niteliði açýsýndan bir Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiþtir. Y. Doç. Dr. Serhan TANYEL Yönetici Y. Doç. Dr. Çetin VARLIORPAK Y. Doç. Dr. Yýldýrým ORAL Jüri Üyesi Jüri Üyesi Prof.Dr. Cahit HELVACI Müdür Fen Bilimleri Enstitüsü

4 I TEÞEKKÜR Tez çalýþmamý yöneten, sürekli ilgisini benden esirgemeyen ve deðerli fikirlerinden yararlandýðým Y. Doç. Dr. Serhan TANYEL e, tecrübe ve bilgilerinden faydalandýðým Prof.Dr. Mehmet ULUÇAYLI ya, çalýþmam süresince içtenlikle bilgileri ile beni destekleyen Y.Doç.Dr. Çetin VARLIORPAK a, teþekkür ederim. Ayrýca, çalýþmam süresince çeþitli yardýmlarýndan dolayý, Öðretim Görevlisi Hüseyin ÞEN e, Araþtýrma Görevlisi Ýnþ.Y.Müh. Burak ÞENGÖZ e, Araþtýrma Görevlisi Ýnþ.Y.Müh. Ali TOPAL a, Araþtýrma Görevlisi Mustafa ÖZUYSAL a, katkýlarýndan dolayý Ýzmir Büyükþehir Belediyesi Sinyalizasyon Merkezinde görev yapan tüm yönetici ve çalýþanlarý ile Dokuz Eylül Üniversitesinde görevli olduðum dönemde sürekli bana destek olan Ýnþaat Mühendisliði bölümü ve Fen Bilimleri Enstitüsü bilim emekçileri ve idari personeline ve adýný sayamadýðým tezimi hazýrlamamda emeði geçen herkese teþekkürlerimi sunarým. Ýbrahim ALTUN

5 II ÖZET Geliþmiþ ülkelerin, özellikle büyük kent merkezlerinde milyonlarca moturlu aracýn kullanýmýndan dolayý oluþan trafik týkanýklýklarýnýn; ülke ekonomisine, yolcularýn davranýþlarýna, alan kullanýmý ve çevre kirlenmesine olumsuz etkileri sözkonusudur. Þehir merkezlerindeki trafik týkanýklýklarý yeni bir problem olmamasý ve kesin bir çözüm bulunamamasýna karþýn günümüzde trafik týkanýklýklarý beklenenden daha önce þehir merkezlerinin dýþýna taþma eðilimi göstermiþtir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak operasyonlarý sinyalize edilmiþ þehiriçi yol aðlarýnda ve kýrsal bölgelerdeki yollarýn kesiþme, yerleþim alanlarýna giriþ ve çýkýþlarýnda her geçen gün büyük bir artýþ göstermektedir. Bu nedenle ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklardaki kuyruk etkileri; kavþak hesap ve tasarýmlarýnýn ayrýntýlý olarak analizini gerektirmektedir. Ancak günümüzde kullanýlan birçok kavþak analiz metodu ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarýn ve bu kavþaklardaki akýmlarýn etkileþimlerini, kavþaklar arasýnda oluþacak kuyruklanma etkisini, kavþaða gelecek akýmlarýn karekteristiklerini (grup veya rastgele), akýmlarýn doygunluk derecelerini ve kavþaklarda oluþan gecikmeleri gerçekçi bir þekilde ortaya koymaktan uzaktýr. Bu çalýþmada öncelikle ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerinde oluþan kuyruk etkileþim modeleri incelenmiþ ve daha iyi tahminlerin yapýlabilmesi için Ýzmir de seçilen üç adet ikili sinyalize kavþak üzerinde çalýþmalar yapýlarak kuyruk etkileþimleri, gecikmeler ve kuyruk uzunluklarý gözlemlenerek daha önceki basit analitik yöntemler geliþtirilmeye çalýþýlmýþtýr. Anahtar sözcükler : Ýkili kavþaklar, kuyruklanma, gecikme, kapasite

6 III ABSTRACT The growth in urban traffic congestion has been recognized as a serious problem in all large metropolitan areas, with significant effect on the economy, travel behavior, land use and a cause of discomfort for millions of motorists. Although traffic congestion is not a new problem in urban areas, it has been extended to suburban areas sooner than expected. Paired (closely spaced) signalized intersection operation has been increasingly more common with the proliferation of signalization in urban network. Basic knowledge on how the paired intersection system behaves is essential towards developing rational signal timing (offset, green split and cycle time) strategies to alleviate the damaging effects of queues. Existing intersecton analysis methods have various shortcomings in their ability to charecterise traffic at paired intersection, particularly in accounting for the intersection of downstream queues and upstream saturation flow rates, and in predicting random (stochastic) delays and queue associated with platooned arrivals. This study presents a method for analyzing the performance of a signalized paired intersection system, with a view to the modeling of queue interaction effects. For predicting the effect of queue interaction on delays and queue lengths three paired (closely spaced) signalized intersections of Ýzmir have been examined and previous simple analytical model for queue interactions have been analysed and discussed. Keywords : Paired intersections, queue, delay, capacity

7 IV ÝÇÝNDEKÝLER Sayfa Ýçindekiler... IV Tablolar Listesi... VIII Þekiller Listesi... X Birinci Bölüm GÝRÝÞ 1.1. Genel Bilgiler Çalýþmanýn Amacý ve Kapsamý Ýkinci Bölüm SÝNYALÝZE KAVÞAKLAR 2.1. Genel Trafiðin Yönetimi Kavþak Kontrolü Sinyalizasyonun Kullaným Amacý Sinyalizasyon Sistemleri Ýzole Sinyalizasyon Sistemleri Sabit Zamanlý Sinyalizasyon Sistemleri Trafik Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri Yaya Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri El ile Kumandalý Sinyalizasyon Sistemleri... 13

8 V Koordine Sinyalizasyon Sistemleri Senkronize (Eþ Zamanlý) Sistem Progresif (Kesintisiz) Sistemler Alternatif Sistem Bölge Trafik Kontrol Sistemi Üçüncü Bölüm SÝNYALÝZE KAVÞAKLARIN VERÝM VE KAPASÝTELERÝNÝN BELÝRLENMESÝ 3.1. Genel Sinyalizasyon Hesaplarý Veri Toplama Tasarýmý Yapýlacak Kavþaðýn Geometrik Özellikleri Yaklaþým Yönünün Geniþliði Yaklaþým Yönünün Eðimi Park Eden Araçlar Saatlik Trafik Hacim Deðerleri Trafik Kompozisynu Yaya Hacim Deðerleri Doygun Akým Gecikme Sinyalize Kavþaklarda ivme ve Tersivme Sinyalize Kavþaklarda Þok Dalgalarý Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Oluþumu Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Boþalmasý Güvenlik Devre Hesabý Deðerlendirme

9 VI Dördüncü Bölüm BÝRBÝRÝNE YAKIN (ÝKÝLÝ) SÝNYALÝZE KAVÞAKLARDA TRAFÝK AKIM ETKÝLEÞÝMLERÝ 4.1. Giriþ Ýkili (Yakýn Mesafeli ) Kavþak Analzleri Analitik Analiz Yöntemleri Simulasyon Yöntemleri Ýkili (Yakýn Mesafeli ) Sinyalize Kavþaklar Ýkili (Yakýn Mesafeli ) Sinyalize Kavþak Karekteristikleri Ýkili (Yakýn Mesafeli ) Sinyalize Kavþaklarda Hýz Daðýlýmlarý Ýkili (Yakýn Mesafeli ) Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Uzunluklarý Trafik Modeli Çözüm Algoritmalarý Beþinci Bölüm GÖZLEMSEL ÇALIÞMALAR 5.1. Gözlemlerin Yapýlýþý Gözlem Yerlerinin Tanýtýmý ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Gaziemir Giriþ Kavþaðý Gözlem Sonuçlarýnýn Ýrdelenmesi Altýncý Bölüm GÖZLEM SONUÇLARININ DEÐERLENDÝRÝLMESÝ 6.1. Gözlem Sonuçlarýnýn Deðerlendirilmesinde Kullanýlan Yöntemler Gözlem Sonuçlarýnýn Deðerlendirilmesi

10 VII Yedinci Bölüm SONUÇ VE ÖNERÝLER 7.1. Sonuç Ve Öneriler Kaynaklar Ek A ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI EK A1 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Gözlem Sonuçlarý EK A2 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Kapasite ve Gecikme Hesabý EK A3 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Kuyruklanma Hesabý EK A4 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Kuyruk Etkileþimleri Ek B KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI EK B1 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Gözlem Sonuçlarý EK B2 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Kapasite ve Gecikme EK B3 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Kuyruklanma Hesabý EK B4 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Kuyruk Etkileþimleri Ek C GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI EK C1 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Gözlem Sonuçlarý EK C2 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Kapasite ve Gecikme Hesabý EK C3 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Kuyruklanma Hesabý EK C4 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Kuyruk Etkileþimleri

11 VIII TABLO LÝSTESÝ Tablo 3.1. Sinyalize kavþaklarda hizmet düzeyi-gecikme iliþkisi (HCM, 1997) Tablo 3.2. Taþýtlarýn otomobil birimi eþdeðerleri (Özdirim, 1993) Tablo 3.3. Sinyalize kavþaklarda yaya geçitlerinin geometrik hesaplarý yapýlýrken hizmet düzeylerine göre gözönüne alýnmasý gerekli deðerler (HCM, 1994) Tablo 3.4. Bazý ülkeler için kabul edilen doygun akým deðerleri (Niittymaki, 1997) Tablo 4.1. Sorensen in uzunluklarýna göre araç sýnýflandýrmasý Tablo 4.2. Þehir içindeki araçlarýn uzunluklara göre sýnýflandýrýlmasý (Tanyel, 2001) Tablo 4.3. Araç cinslerine göre PCE deðerleri (Tanyel, 2001) Tablo 6.1 ESBAÞ giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-7 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.2 ESBAÞ giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (10-6 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.3 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-12 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.4 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (12-15 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.5 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (13-14 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.6 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (14-2 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.7 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (17-4 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.8 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-3 nolu sinyaller arasý)

12 IX Tablo 6.9 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (3-5 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.10 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (2-4 nolu sinyaller arasý) Tablo 6.11 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (4-6 nolu sinyaller arasý) Ek A1 ESBAÞ giriþ kavþaðý gözlem sonuçlarý Ek A2 ESBAÞ giriþ kavþaðý kapasite ve gecikme hesabý Ek A3 ESBAÞ giriþ kavþaðý kuyruklanma hesabý Ek A4 ESBAÞ giriþ kavþaðý kuyruk etkileþimleri Ek B1 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý gözlem sonuçlarý Ek B2 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý kapasite ve gecikme hesabý Ek B3 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý kuyruklanma hesabý Ek B4 Karabaðlar Yaþayanlarkavþaðý kuyruk etkileþimleri Ek C1 Gaziemir giriþ kavþaðý gözlem sonuçlarý Ek C2 Gaziemir giriþ kavþaðý kapasite ve gecikme hesabý Ek C3 Gaziemir giriþ kavþaðý kuyruklanma hesabý Ek C4 Gaziemir giriþ kavþaðý kuyruk etkileþimleri

13 X ÞEKÝL LÝSTESÝ Þekil 2.1. Senkronize (eþ zamanlý) sistem (Ayfer, 1977, 34) Þekil 2.2. Basit progresif sistem (Ayfer, 1977, 36) Þekil 2.3. Alternatif sistem (Ayfer, 1977, 36) Þekil 3.1. Sinyalize kavþaklarda yaya hýzlarý (Akçelik, 2001) Þekil 3.2. Yayalarýn kuyruk oluþturmasý ve oluþturmamasý halindeki yürüyüþ hýzlarý (Akçelik, 2001) Þekil 3.3. Doygun akým için temel model ve tanýmlamalar (Murat, 2001) Þekil 3.4. Gecikmenin kararlý bileþeni (Rouphail et al., 1995) Þekil 3.5. Gecikme (Ayfer, 1977, 97) Þekil 3.6. Bir aracýn trafik sinyallerinde duruþ ve kalkýþlarýnda oluþan ivme ve tersivmenin mesafe-zaman ve hýz-zaman diyaðramlarýnda gösterimi (Akçelik, 2001) Þekil 3.7. Sinyalize kavþakta oluþan þok dalgalarý ve trafik akým karekteristikleri (Kang, 2000) Þekil 3.8. Sinyalize kavþaklarda oluþan þok dalgalarý (May, 1990, 208) Þekil 3.9. Dar boðazlarda oluþan þok dalgalarý (May, 1990, 209) Þekil 3.10a. Sinyalize kavþaklarda þok dalgalarý (May, 1990, 326) Þekil 3.10b. Sinyalize kavþaklarda þok dalgalarý (May, 1990, 326) Þekil Sinyalize kavþaklarda kuyruk oluþumu ve oluþan gecikmeler (Akçelik, 2000) Þekil Sinyalize kavþaklarda kuyruk boþalma karekteristikleri (Akçelik, 1999) Þekil Kritik akým arama diyaðramý (Akçelik, 1993) Þekil 4.1a. Ýkili kavþak sistemlerinin analitik yöntemle analizi (Naztek.com, 2002) Þekil 4.1b. Ýkili kavþak sistemlerinin simulasyon yöntemiyle analizi (Naztek.com, 2002) Þekil 4.2. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak karekteristikleri

14 XI (Akçelik, 1992) Þekil 4.3. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda doygu ve doygun olmayan akýmlar için dalga hýzlarýnýn deðiþimi (NCHRP, 1998) Þekil 4.4. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak operasyonlarý (Akçelik, 1992) Þekil 4.5. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda akým-yoðunluk-hýz Ýliþkileri (Akçelik, 1992) Þekil 5.1. ESBAÞ giriþ kavþaðý krokisi Þekil 5.2. Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý krokisi Þekil 5.3. Gaziemir giriþ kavþaðý krokisi Þekil 6.1 ESBAÞ giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-7 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.2 ESBAÞ giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (10-6 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.3 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-12 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.4 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (12-15 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.5 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (13-14 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.6 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (14-2 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.7 Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (17-4 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.8 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (1-3 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.9 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (3-5 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.10 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (2-4 nolu sinyaller arasý) Þekil 6.11 Gaziemir giriþ kavþaðý çeþitli akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri (4-6 nolu sinyaller arasý)

15 1 BÝRÝNCÝ BÖLÜM GÝRÝÞ 1.1. Genel Bilgiler Ulaþým insan hayatýndaki en önemli faktörlerden biridir. Ýnsanlýðýn geliþimi, kültürel ve teknik etkileþimler ulaþýmýn geliþmesiyle paralellik göstermektedir. Nüfus artýþý ve geliþen teknoloji ile birlikte araç sayýsý ve dolayýsýyla trafik týkanýklýðý gibi problemlerde de artýþ görülmüþtür. Günümüzde trafikte oluþan bu problemlerin, insanlarýn saðlýðý ve düzenli bir yaþam sürdürebilmeleri için çözüme kavuþturulmasý gereði ortaya çýkmýþtýr. Geliþmiþ ülkelerin, özellikle büyük kent merkezlerinde trafik týkanýklýklarýnýn ülke ekonomisine, yolcularýn davranýþlarýna, alan kullanýmý ve çevre kirlenmesine olumsuz etkileri sözkonusudur. Schrank ve Lomax tarafýndan A.B.D. de 1994 yýlýnda 50 kent merkezinde yapýlan bir çalýþmada, yýllýk trafik týkanýklýðý maliyetinin, 53 milyar dolarýn üzerinde olduðu ve bu ekonomik kaybýn yaklaþýk % 90 ýnýn seyahatlerde meydana gelen gecikmelerden, % 10 unun ise fazladan yakýt tüketiminden meydana geldiði belirtilmiþtir (Kang, 2000). Ülkemizde de nüfus artýþý ile ulaþým talebinin artmasý sonucu, araç sayýsýnda belirgin bir artýþ görülmektedir. Ayrýca, ülkemizde yolculuk talepleri özellikle þehiriçlerinde otobüsler ve bazen de minibüsler ile karþýlanmaktadýr. Ancak, þehirlerde özellikle pik saatlerde, karayolu trafiðinde sýkýþýklýklar ve týkanmalar yaþanmaktadýr. Bu durum kavþaklarda daha belirgin olarak görülmektedir. Ýki farklý yönde akmakta olan trafik akýmýnlarýnýn ortak olarak ve sýra ile kullanmak zorunda olduklarý sinyalize kavþaklarda, bu akýmlardaki trafiðin belirli aralýklarda durmasý gerekmektedir. Yoðun trafik koþullarý nedeniyle hýzlarý oldukça düþüþ gösteren trafik akýmlarýnýn kesiþtiði sinyalize kavþaklarda týkanmalarýn ve gecikmelerin olmasý

16 2 kaçýnýlmaz hale gelmektedir. Trafikteki araç kompozisyonu içinde yer alan araçlarýn (otomobil, otobüs, kamyon, vb.) oraný, kavþaklarýn kapasitelerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynamaktadýr. Son yýllarda trafik sinyallerinin kullanýmýnýn arttýðý gözönüne alýndýðýnda yakýt tüketimi ve gecikmelerin en çok meydana geldiði yerlerden biri olarak; araç etkileþimlerinin fazla olmasý ve iki kavþak arasýndaki hýzýn düþüklüðü nedenleriyle ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklar gösterilebilir. Günümüzde sinyalize edilmiþ þehir içi yol aðlarýnda ve kýrsal bölgelerdeki yollarýn giriþ ve çýkýþlarýnda ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklar büyük bir artýþ göstermektedir Çalýþmanýn Amacý ve Kapsamý Bu çalýþmada özellikle sinyalize þehir içi yol aðlarýndaki ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerindeki kavþak operasyonlarý, kuyruk etkileþimleri, gecikme ve kuyruk uzunluklarýnýn basit analitik yöntemler ve simulasyon yöntemleri ile hesap ve tasarýmlarýnýn yapýlmasý amaçlanmýþtýr.

17 3 ÝKÝNCÝ BÖLÜM SÝNYALÝZE KAVÞAKLAR 2.1. Genel Sinyalizasyon, kavþaklarda araçlarýn ve yayalarýn yolu kullanma sýralarýný ve sürelerini belirleyen bir uygulamadýr (Varlýorpak, 1982). Ýlk trafik sinyal tesisi 1868 yýlýnda Ýngiltere nin Westmister þehrinde inþaa edilmiþtir. Bu tesis, gaz ile aydýnlatýlmýþtýr. Bu uygulamanýn olumlu sonuç vermesinden sonra bu tip sinyaller sýkça kullanýlmaya baþlanmýþtýr. A.B.D. de ilk sinyal uygulamalarýna 1914 yýlýda kýrmýzý ve yeþil ýþýk olarak baþlanmýþ, 1920 yýlýnda Detroit te sarý ýþýkta ilave edilmiþtir. Yine ilk otomotik trafik sinyal tesisi 1926 yýlýnda Ýngiltere de kurulmuþtur. Dünyadaki ýþýklý sinyal uygulamalarý özellikle 1950 yýlýndan sonra büyük bir ilerleme göstermiþtir. Türkiye de ise 1965 yýlýndan sonra etkili bir þekilde ýþýklý sinyal tesislerinin kurulduðu görülmektedir (Gökdað, 1996). Sinyalizasyon uygulamalarý için sýkça kullanýlan bazý temel trafik ve sinyalizasyon terimleri aþaðýdaki gibi özetlenebilir: Araç Kompozisyonu: Belli bir noktadan geçmekte olan deðiþik araç cinslerinin (otomobil, kamyon, otobüs, minibüs vb.) toplam tafik hacmi içindeki oranlarý (Ayfer, 1977), Aralýk: Birbirini izleyen iki taþýtýn burunlarýnýn bir noktayý geçerken aralarýnda kalan zaman farký (Murat, 1996), Devre: Sinyallerde, deðiþik renklerdeki ýþýklarýn birer defa yanmasý ile oluþan toplam zaman (Yayla, 1993),

18 4 Doygun Akým (Doyma Akýmý): Sinyalize bir kavþakta sürekli bir kuyruk bulunmasý halinde ve kesintisiz geçiþ hakký koþullarý altýnda sabit bir hýzla boþalan akým, Doygun Akým Hacmi: Doygun akým koþullarý altýnda bir saatlik yeþil ýþýk süresi içinde geçebilecek toplam otomobil birimi sayýsý, Doyma Derecesi: Bir yaklaþým yönündeki gerçek akým deðerinin kapasite deðerine olan oraný, Etkili Akým: Birbirini izleyen her fazdaki deðiþik trafik akýmlarýndan otomobil eþdeðeri olarak en yüksek deðerin bulunduðu akým, Etkili Akým Yükü: Etkili akýmý oluþturan trafiðin, otomobil birimi cinsinden saatlik toplamý, Faz: Bir sinyal devresinin bir veya birkaç aralýðýný kapsayan ve bir ya da birden fazla trafik akýmýnýn hareketine olanak veren bölümü, Gecikme: Ulaþým sýrasýnda tarafiðin araç sürücüsünün elinde olmayan nedenlerle tamamen durmasý veya yavaþlamasý nedeniyle kaybedilen ve genel olarak saniye cinsinden ifade edilen zaman, Gruplanma (Platoon): Dalgalarýn birbiri ardýnca gruplar halinde hareket etmeleri (Akçelik, 2002), Ýþletme Gecikmesi: Trafiði oluþturan elemanlarýn birbirine olan etkilerinden ileri gelen gecikme. Trafiðin yoðunluðu fazla olan yollarada sýkýþýklýktan doðan zaman kaybý, yol kenarýna park etmiþ olan araçlarýn trafik akýmýna katýlmalarý sýrasýnda meydana gelen yavaþlamadan ileri gelen zaman kaybý vb. kayýplar iþletme gecikmesine örneklerdir (Yayla, 1993),

19 5 Kapasite: Herhangi bir yol, kavþak veya trafik þeridinden birim zaman içinde geçebilen otomobil cinsinden araç sayýsý, Kayýp Zaman (Yeþiller Arasý Sürelerin Toplamý): Bir devre süresi boyunca devre süresini etkileyen taþýt akýmlarýný yöneten taþýt cephelerinden hiç birinde yeþil ýþýk yanmadýðý sürelerin toplamý, Koruma Süresi: Birbirini izleyen trafik akýmlarýndan kavþaðý boþaltan son taþýt veya yaya ile kavþaða girecek ilk taþýtýn çarpýþmamalarý için fazlar arasýnda býrakýlmasý gereken zaman, Kritik Akým: Kavþak için gerekli kapasite ve zamaný belirleyen akýmlardýr, Ofset: Koordine edilmiþ iki sinyalize tesiste ayný yöne gitmekte olan trafik akýmýna verilecek olan yeþil ýþýklý sinyallerin baþlangýç anlarý arasýndaki süre, Otomobil Birimi Eþdeðeri: Mevcut yol ve trafik þartlarý altýnda, trafik akýmý içindeki bir aracýn yerini aldýðý (karþýlýðý) kabul edilen otomobil sayýsý, Sabit Gecikme: Trafik ýþýklarý, dur iþareti vb. elemanlar yardýmý ile trafiðin düzenlenip kontrol altýna alýnmasý sonucu zorunlu olarak meydana gelen gecikme (Yayla, 1993), Sarý Süre: Sinyalize edilen alana yaklaþan trafiðe geçiþ hakkýnýn sona ermiþ olduðunu veya sinyalize edilmiþ alanda bekleyen trafiðe geçiþ hakký verileceðini belirten sarý ýþýklý sinyal süresi, Seyahat Hýzý: Belirli bir uzunluðun seyahat için toplam zamana bölünmesiyle elde edilen hýzdýr. Yolda geçen dinlenme ve gecikmelerin zamaný dahil edilir. Genel ulaþým sisteminin hýzý seyahat hýzý olarak ifade edilir (Varlýorpak, 1982),

20 6 Seyir Hýzý: Aracýn hareket halinde geçen süre içinde belirli bir mesafe üzerinde yaptýðý ortalama hýzdýr. Bu hýza iþletme hýzý da denilir (Varlýorpak, 1982), Sinyal Devresi: Birbirini izleyen ýþýklý sinyallerin bir devri, Taþýt Uzatma Süresi: Bir ýþýklý iþarette yeþil ýþýk süresinin, araçlarýn kavþaktan güvenli bir þekilde geçmesini saðlamak amacýyla, sabit bir miktar kadar veya dedektörler yardýmý ile taþýt miktarýna baðlý olarak uzadýðý süre, Trafik: Herhangi bir yolu ulaþým, yük taþýma, gezme, vb. belli bir amaçla kullanan tek veya çok sayýda insan, binili veya sürü halindeki hayvan, motorlu ya da motorsuz araçlarýn yüksüz veya yükleri ile beraber yaptýklarý her türlü hareket (Yayla, 1993), Trafik Hacmi: Bir yolun platformunun veya bir þeridinin belli bir kesitinden bir saat ya da daha uzun bir zaman aralýðý içinde geçen araçlarýn sayýsý, Trafik Sinyali: Trafik düzenlemelerinde kullanýlan ve el ile ya da mekanik aletlerle çalýþtýrýlmasý sonucu belirli anlamlarý olan deðiþik renklerde ýþýk vermek suretiyle trafiðin durmasýný veya hareket etmesini saðlayan cihaz, Trafik Yoðunluðu: Herhangi bir anda yolun birim uzunluðu (1 km) üzerindeki araç sayýsý. Buna göre trafik yoðunluðu araç/km olarak verilir (Yayla, 1993), Trafik Yükü: Bir yol üzerinde bir tek þeritten geçen ve ayný yöne gitmekte olan araçlarýn birim zaman içindeki sayýsý, Yeþil Dalga: Araçlarýn birbirini takip eden sinyalize kavþaklarda kendilerine tavsiye edilen hýzda hareket etmeleri halinde, her kavþakta yeþil ýþýklý sinyal bulup yollarýna devam etmeleri halidir,

21 Trafiðin Yönetimi Trafiðin yönetimi taným olarak trafik kurallarý ve trafik techizatý ile mevcut karayolu sisteminin kamunun yararýna en iyi þekilde kullanýlmasýnýn saðlanmasýdýr. En iyi kullaným sadece sistemin kapasitesini arttýrarak sistemin daha çok taþýtýn daha az gecikme ile kullanýlmasý deðil, ayný zamanda yolu kullanan herkes için sistemin daha güvenli olmasýný saðlamak amacýný da taþýmaktadýr (Varlýorpak, 1982). Trafiðin yönetilmesinde en önemli unsur, yeni önlemler önerilmeden ayrýntýlý bir karayolu sistemi ve trafik envanterinin oluþturulmasýdýr. Bu envanterlerin baþýnda baþlangýç - bitiþ sayýmlarý, hacim sayýmlarý, yön ve hýz etüdleri gelmektedir. Ayný zamanda, en az son üç yýlýn kaza istatistiklerinin deðerlendirilmesi yeni önerilerin haklýlýðýnýn ortaya konulmasýnda yararlý olmaktadýr. Trafik ve yol envanterleri ile kaza analizleri hem yeni önerilerin deðerlendirilmesinde yardýmcý olmakta ve hem de trafik yönetimi önlemleri ile getirilen yeni durumun deðerlendirilmesinde birer karþýlaþtýrma unsuru olmaktadýr. En yaygýn ve en etkin trafik yönetimi önlemleri þunlardýr; Durma ve parketmenin düzenlenmesi, Tek yön sistemlerinin kurulmasý, Dönüþ hareketlerinin yasaklanmasý, Sinyalizasyon sistemleri, Trafik iþaret levhalarýnýn kullanýlmasý, Yol kaplamasý iþaretlerinin kullanýlmasý Kavþak Kontrolü Trafik mühendisliðinin en önemli konularýndan biri kavþak kontrolüdür. Kontrol þekillerine göre kavþaklarý;

22 8 Kontrollü kavþaklar, Kontrolsüz kavþaklar, Dönel kavþaklar, Köprülü (farklý düzeyli) kavþaklar olmak üzere dört gruba ayýrmak mümkündür. Kontrollü kavþaklarda, taþýt hareketleri polisle veya daha çok ýþýklý iþaretlerle düzenlenir. Çeþitli renkte ýþýklý iþaretlerin kullanýlmasý sureti ile trafiðin kontrol altýna alýnmasý sinyalizasyon, ýþýklý iþaretler ile donatýlmýþ kavþaklar ise sinyalize kavþak olarak adlandýrýlýr. Karayollarýnýn belirli bir kesiminden birim zamanda geçen taþýtlarýn sayýsýný arttýrmak ve meydana gelen kazalarýn sayýsýný azaltmak için trafiðin denetim altýna alýnmasý gereklidir. Trafiðin, belirli bir yol kesiti üzerinde veya bir eþdüzey kavþakta en ekonomik ve güvenilir þekilde kontrol altýna alýnmasý ýþýklý iþaretler yardýmý ile olur. Bir kavþakta sinyalizasyon tesisinin kurulabilmesi için kesiþen trafik yükleri veya kaza sayýlarýnýn belirli bir deðere ulaþmasý gerekir. Bu nedenle; Þehiriçi yollarda þerit baþýna düþen taþýt sayýsýnýn 750 taþýt/sa yý geçmesi halinde, Þehirdýþý yollarda ana alterde 500 taþýt/sa, tali yollarda 125 taþýt/sa yý geçmesi halinde, Sinyalize tesis kurulduðunda bir yýl boyunca önlenebilecek trafik kaza sayýsýnýn en az 5 olmasý durumunda, Yaya yoðunluðu olarak, günün en kalabalýk 8 saati boyunca saatte ortalama 250 den fazla yayanýn bir yolu geçmesi ve bu yoldan kavþaða gelen taþýt trafiðinin 600 taþýt/sa yý geçmesi halinde, söz konusu kavþaðýn sinyalizasyonu gerekmektedir (Varlýorpak, 1982).

23 Sinyalizasyonun Kullaným Amacý Sinyalizasyon sistemlerinin amacý, kontrolsüz kavþaklarda kontrolü saðlamak, kaza ihtimalini azaltmak ve uygun kapasite elde etmek þartý ile trafik akýmlarýnýn birbirini kesmeden ya da birbirini takiben geçmelerini saðlayarak gecikmeleri azaltmak amaçlarý için kullanýlýr (Varlýorpak, 1982). Diðer bir deyiþle; kavþaklarda konfor, kapasite ve güvenin saðlanmasý amacýyla sinyalizasyon sistemleri kullanýlmaktadýr. Bunun yanýsýra, geliþigüzel ve gereklilik kriterlerine uyulmadan kurulan bir sinyalizasyon tesisi hem gecikmelerin uzamasýna hem de kaza ihtimalinin artmasýna neden olabilir. Bu nedenledir ki her kavþaða sinyalizasyon sistemi yapmak hem ekonomik açýdan hem de güven ve konfor açýsýndan zararlý olabilir. Fakat bazý durumlarda sinyalizasyon sisteminin yapýlmamasý bir takým problemlerin doðmasýna neden olabilir. Kavþaklarda, sinyalizasyon sistemi kurulmasýnýn faydalý olabileceði durumlar: Tali yollardan anayola katýlmak isteyen araçlarýn gerekli aralýklarý bulamamasý, Kavþaklardaki iþaretlemelere raðmen, ulaþým güvenliðinin saðlanamamasý, sürekli veya birbirine benzer karakteristikteki kazalarýn oluþmasý, Kavþaklardaki düzensiz hareketlerin beklemelere, týkanýklýklara ve gecikmelere yol açmasý dolayýsýyla kavþaðýn ekonomik kullanýmýnýn azalmasý, enerji ve zaman kaybýna neden olmasý, Yayalarýn, emniyetli hareket olanaðý bulamamasý, Kavþaðýn fiziki ve geometrik yapýsý bir ýþýklý iþaretlemeyi gerektirmesi, olarak sýralanabilir (Varlýorpak, 1982). Bir kavþakta, yukarýda belirtilen durumlardan bir veya bir kaçýnýn gözlenmesi durumunda bu kavþaðýn sinyalize edilmesi gerekliliði doðmaktadýr. Sinyalize edilecek kavþaklarýn ayný güzergah üzerinde bulunmasý durumuda ise akýmýn her kavþakta ayrý ayrý kesintiye uðramasý ve gecikmelerin önlenmesi amacýyla bu kavþaklarýn koordine edilmesi gerekmektedir.

24 10 ise: Kavþaklarda sinyalizasyon sistemi kurulmasýnýn sakýncalý olabileceði durumlar Trafiðin seyrek olduðu saatlerde gereksiz bekleme süresinin oluþmasý, Belirli kaza tiplarinda artmalar olmasý (örneðin arkada çarpmalar), Sinyalizasyon hatalarýnda sürücülerin sinyale olan uyumsuzluklarýnýn artmasý, Iþýk süreleri doðru olarak ayarlanmamýþsa meydana gelen gecikmelerden dolayý sürücülerde sabýrsýzlanma sonuçta da ihlallerin artmasý. þeklinde sýralanabilir (Varlýorpak, 1982) Sinyalizasyon Sistemleri Sinyalizasyon sistemleri iki ana gruba ayrýlmaktadýr. Bunlar: 1. Ýzole sinyalizasyon sistemleri, 2. Koordine sinyalizasyon sistemleridir. Bu sistemler ayrýntýlý olarak incelenecek olursa; Ýzole Sinyalizasyon Sistemleri Ýzole sinyalize kavþaklar, yakýnlarýndaki diðer sinyalize kavþaklar ile herhangi bir baðlantýsý bulunmayan ve bu kavþaklardan etkilenmeyen sinyalize kavþaklardýr. Ýzole sinyalize kavþaklar dört deðiþik sinyalizasyon sistemi ile oluþturulabilirler. Bunlar; 1. Sabit Zamanlý Sinyalizasyon Sistemleri, 2. Trafik Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri, 3. Yaya Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri, 4. El ile Kumandalý Sinyalizasyon Sistemleri olarak ifade edilebilir.

25 Sabit Zamanlý Sinyalizasyon Sistemleri Sabit zamanlý sinyalizasyon sistemleri, önceden zamanlarý saptanan bir proðramla faz sýralarýnýn düzenlendiði sistemlerdir (Varlýorpak, 1982). Diðer bir deyiþle, bu sistemler kavþaða farklý yönlerden yaklaþan taþýt ve yaya trafiðine önceden hazýrlanmýþ zaman programlarýna uygun sýra ile geçiþ hakký vermektedir. Çeþitli yönlerden kavþaða yaklaþan trafiðe verilecek geçiþ hakký süreleri (yeþil süreler) ortalama trafik yükü deðerine göre saptanýr. Bu nedenle bu sistemin baþarýlý olabilmesi için mümkün mertebe çok sayýda ve dikkatli trafik sayýmlarýnýn yapýlmasý gerekmektedir. Hemen hemen her kavþaktaki trafik akýmlarý günün her saatinde farklý özellikler göstermektedir. Bu nedenle, sabit zamanlý bir sinyalizasyon sisteminde bu farklý özellikler dikkate alýnmalý ve günün belirli saatlerinde deðiþen birkaç program uygulanmalýdýr. Sabit zamanlý sinyalize kavþaklar sürekli olarak kontrol altýnda tutulmalý, mevsimlere göre ve zamanla deðiþen trafik koþullarýna uygun olarak zaman programlarý düzeltilmelidir. Aksi takdirde, bu kavþaklarda gereksiz gecikmeler oluþabilmektedir. Sabit zamanlý sinyalizasyon sistemlerinin avantajlarý: Trafik hacimlerinin sýk sýk ve düzensiz deðiþimler göstermediði kavþaklarda, Anayol-taliyol kavþaklarýnda anayoldaki trafiðinin uzun süre kesintisiz ve devamlý bir akýma kavuþturulmasýnda daha verimli olmalarý, olarak ifade edilebilir (Varlýorpak, 1982).

26 Trafik Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri Trafik uyarmalý sinyalizasyon sistemleri, devre süresi ile kýrmýzý ve yeþil ýþýk süreleri kavþaða giren ve dedektörler yardýmý ile belirlenen trafik yoðunluklarýna göre ayarlanan sistemlerdir (Yayla, 1993). Bu sistem genel olarak iki türlü uygulanmaktadýr: Yarý-Trafik Uyarmalý Sistemler: Bu sistemlerde dedektör sadece tali yolda kullanýlmakta ve böylelikle ana yoldaki trafiðin minimum gecikme ile yolu kullanmasý planlanmaktadýr. Tali yoldaki yeþil zaman, taþýtlarýn dedektörden geçiþi ile uzamakta ancak maksimum periyodu geçememektedir. Bu sistemde tali yoldan kavþaða giren taþýtlar ana yoldaki trafik için belirsiz ve þaþýrtýcý bir durum yaratmaktadýr. Bu nedenle, yarý-trafik uyarmalý sistemlerde kaza oranlarý diðerlerine nazaran daha fazladýr (Varlýorpak, 1985). Tam-Trafik Uyarmalý Sistemler: Bu tip sinyalizasyon sistemlerinde kavþaktaki bütün yollardan sürekli olarak uyarý alýnýr ve geçiþ hakký, devre ve faz süreleri bütün yollardan gelen trafik yoðunluklarýna göre deðiþtirilerek otomatik olarak düzenlenir. Tam-trafik uyarmalý sistemler, trafik yoðunluklarýnýn hemen hemen gerçek deðerlerine göre geçiþ hakký saðladýklarýndan, toplam gecikmeleri minimuma indiren en ideal sistemler olarak görülebilir (Murat, 2001). Trafik uyarmalý sistemlerden en yaygýn olarak kullanýlan sistem süre uzatmalý sistemlerdir. Bu sistemlerde kavþaðýn faz düzenine göre her yaklaþým kolu için minimum yeþil süre hesaplanmakta; daha sonra mevcut faz durumuna göre yaklaþým kollarýndaki algýlayýcýlardan alýnan verilere göre yeþil süre uzatýlmaktadýr. Önceden belirlenen maksimum yeþil süreye ulaþýldýðýnda veya taþýt geliþ aralýklarýnda seyrelmeler gözlemlendiðinde faz sona ermekte ve algýlayýcýlardan alýnan verilere dayanarak bir sonraki faza geçilmektedir (Murat, 2001).

27 Yaya Uyarmalý Sinyalizasyon Sistemleri Yaya uyarmalý sinyalizasyon sistemleri, genellikle kavþaklarda, bazý baðlantý yollarýnýn giriþ çýkýþlarýnda ve kavþak olmayan yaya geçitlerinde kurulmaktadýr. Kavþaklardan uzak olan ve yaya akýmýnýn düþük olduðu bölgelerdeki yaya geçitlerinde sürekli olarak ya da günün belirli saatlerinde, yayalara güvenli geçiþ hakký saðlamak üzere yaya uyarmalý sinyalizasyon sistemi uygulanabilir. Bu sistemlerde taþýtlara verilen geçiþ hakký yayalarýn GEÇ butonuna basarak yaptýklarý uyarý ile kesilir (Ayfer, 1977). Yaya uyarmalý sistemler kavþaklarda da kullanýlabilir. Bu uyarýlar, tam ve yarýtrafik uyarmalý olarak düzenlenmiþ bir sistemin kapsamýna alýnabileceði gibi, sabit zamanlý olarak çalýþan kavþaklarda da yararlý olabilir. Özellikle bazý sabit zamanlý kavþaklarda, zaman kaybýný önlemek ve gecikmeleri azaltmak için yayalardan herhangi bir talep gelmediði sürece, bazý yaya cepheleri sürekli olarak kýrmýzý ýþýklý sinyal vermektedir. Bu geçitleri kullanmak isteyen yayalar, geçiþ hakký saðlamak için butona basmak ve beklemek zorundadýrlar (Ayfer, 1977) El ile Kumandalý Sinyalizasyon Sistemleri El ile kumandalý sinyalizasyon sistemleri, herhangi bir kavþaktaki bütün ýþýklý cephe gruplarý bir kumanda çizelgesine baðlanarak ýþýklý sinyallerin dýþarýdan yönetilmesini saðlar. Bu sistem, özellikle sabit zamanlý olarak tesis edilmiþ bulunan fakat bazý zamanlardaki trafik akýmlarýnýn ortalama deðerden büyük sapmalar ve dalgalanmalar gösterdiði kavþaklarda kullanýlýr. Bu sistem taþýt ve yaya uyarmalý sistemlere benzemekte, fakat talepler dýþarýdan gözlem ile belirlenmektedir (Ayfer, 1977) Koordine Sinyalizasyon Sistemleri Ana yollarýn birbirine çok yakýn sinyalize kavþaklarýnda, trafik akýmýnýn her kavþakta ayrý ayrý kesintiye uðramasýnýn ve gecikmelerinin önlenmesi amacýyla bu

28 14 kavþaklarýn kendi aralarýnda koordine edilmeleri gerekmektedir. Koordine sistemler genellikle anayol üzerindeki kavþaklardan, tali yol trafiðini de zorlamaksýzýn, birim zaman içinde mümkün olan en yüksek sayýda aracýn durmadan geçirilmesi amacýyla düzenlenmektedir. Ayrýca birbirine çok yakýn olan sinyalize kavþaklarda biriken araç kuyruklarýnýn kavþak alanlarýna taþmamalarý için de bir koordinasyon tesis edilebilir. Koordine sistemler öncelikle anayol trafiði için uygulanmakla birlikte, bazý durumlarda bütün yönlerdeki toplam gecikmenin minimuma indirilmesi olanaklarý da araþtýrýlýr. Bu sistemler ayrýca ardýþýk sinyalize kavþaklarý bulunan bir yol þebekesinin bütün akýmlarý için bilgisayar kontrollü olarak düzenlenebilir. Böylece araçlarýn durma, bekleme ve yol verme zamanlarý ayarlanmaya çalýþýlýr. Bu sayede; Ulaþým güvenliðinin artmasý, Kapasite kullanýmý, Bekleme zamanlarýnýn azalmasý, Ekonomiklik, Ulaþým akýmlarýnýn iyileþmesi, bunun sonucu olarak da seyehat süresinin azalmasý ve konforun artmasý, yakýt tasarruflarý, Durma ve beklemelerden dolayý meydana gelen karbondioksit fazlalýðý, durma ve kalkmalardan meydana gelen gürültünün azalmasý sayesinde çevre þartlarýnýn iyileþmesi saðlanmýþ olur (Adal, 1999). Ýki kavþak sinyalize edilirken aralarýnda bir koordinasyon kurulabilmesi için, kavþaklarýn birinde kýrmýzý ýþýklý sinyalde bekledikten sonra geçiþ hakký elde ederek diðer kavþaða doðru yaklaþan araçlarýn dalga hareketlerinin bozulmamasý, diðer bir deyiþle iki kavþak arasýndaki trafik akýmýnýn geliþigüzel daðýlmýþ deðil gruplar halinde olmalarý durumunun saðlanmasýdýr. Sinyalize edilen iki kavþak arasýndaki uzaklýk 750 mt den az ise, dalga hareketleri bozulmayacaðýndan, bu kavþaklar arasýnda bir koordinasyon kurulmasý gerekebilir. Koordine sistemler daha uzak kavþaklar arasýnda da kurulabilmekle birlikte, bunun baþarýsý dalga hareketinin bozulmamasýný saðlamak için araç hýzlarýnýn istenilen

29 15 mertebede tutulabilmesi olanaðýna baðlýdýr (Ayfer, 1977). Koordinasyonun faydalarýný azaltan durumlarýn baþlýcalarý kýsaca: Yetersiz yol kapasitesi, Çok fazlý sistemleri gerektiren kavþaklarýn bulunmasý, Yol kenarlarýnda parketme, yükleme boþaltma, çift park, çok giriþ çýkýþ, Mevcut otobüs-minibus duraklarý, sað þeritteki araçlarýn yavaþ hareket etmeleri gibi nedenlerden oluþan engellemeler, Trafik hýzlarýndaki çok fazla deðiþiklik, Kavþak kollarýndaki trafiðin çok düzensiz olmasý, Sinyalli kavþaklar arasýndaki çok kýsa mesafeler þeklinde sýralanabilir (Özdirim, 1994). Koordine sinyalizasyon sistemi deðiþik þekillerde uygulanabilir: a) Senkronize (Eþ Zamanlý) Sistem, b) Progresif (Kesintisiz) Sistem, c) Alternatif Sistem, d) Bölge Trafik Kontrol Sistemi (Ayfer, 1977). Bu sistemler ayrýntýlý olarak incelenecek olursa; Senkronize (Eþ Zamanlý) Sistem Senkronize sistem, bir yol üzerinde bulunan kavþaklardaki ýþýklý iþaretlerde anayol üzerindeki araç cephelerine ayný anda ayný iþareti veren sistemdir (Ayfer, 1977). Þekil 2.1 de bir anayol üzerinde senkronize sistemle sinyalize edilmiþ üç kavþak görülmektedir. Normal hýzla seyreden (1) numaralý araç her üç kavþaktan da geçmekte, oldukça yavaþ seyreden (2) numaralý araç ise (A) kavþaðýndan geçtikten sonra (B) kavþaðýndan geçememektedir. Baþlangýçta (2) numaralý aracýn gerisinde bulunan (3) numaralý araç ise (A) kavþaðýnda (2) numaralý aracý geçerek daha hýzlý gittiðinden (B) kavþaðýndaki yeþil ýþýða yetiþebilmektedir.

30 16 Senkronize sistemde amaç, araç sürücülerinin kýrmýzý ýþýkta beklememesi için hýzlý gitmelerini saðlamaktýr. Ancak, anayol üzerindeki araç trafiði hacmi, yol kapasitesine yakýn derecede yüksekse, tali yollara geçiþ hakký verilirken her kavþakta biriktirilecek ana trafik akýmý yükünün hemen hemen ayný olmasýný saðlamak bakýmýndan senkronize sistem yararlý olabilmaktedir. Zaman A A Yeþil Kýrmýzý B B C C Uzaklýk Þekil 2.1 Senkronize (eþ zamanlý) sistem (Ayfer, 1977, 34) Progresif (Kesintisiz) Sistemler Bu sistemlerde, anayol üzerindeki bütün kavþaklarda ýþýklý sinyallerin devre süreleri ayný olmakla birlikte, gerekli yeþil süreler araçlar için ortalama bir iþletme hýzý kabul edilerek, bu hýza uygun olarak seyreden bir aracýn bütün kavþaklardan kýrmýzý ýþýkta beklemeden geçebilmesini saðlamak amacýyla ayarlanabilmektedir. Progresif (kesintisiz) sistemler; 1. Basit Progresif (Kesintisiz) Sistem, 2. Fleksýbl Progresif (Kesintisiz) Sistem olarak ikiye ayrýlýr (Ayfer, 1977).

31 17 Basit progresif (kesintisiz) sistem; araç gruplarýna belli bir yol boyunca, öngörülen bir hýzla ve bir zaman programýna göre sürekli bir hareket saðlamak amacý ile yoldaki ýþýklý iþaret cephelerinin birbiri ardýnca GEÇ iþareti vermesine olanak veren bir sinyalizasyon sistemi olarak tanýmlanabilir. Hýz, sistemin deðiþik kesimlerinde farklý olabilir. Fleksýbl progresif (kesintisiz) sistem; Devre ve ýþýk süreleri her kavþakta günün belirli saatlerindeki trafiðe göre ayarlanabildiði sinyalizasyon sistemi olarak ifade edilebilir. Þekil 2.2 de basit bir progresif sistem gösterilmeye çalýþýlmýþtýr. Anayolun her iki yönündeki karþýlýklý trafik akýmýna, ayný ýþýklý sinyallerin verileceði kabul edilen bu sistemde, (A) ve (B) kavþaklarý arasýnda araçlarýn hýzý V 1, (B)-(C) ve (C)-(D) kavþak aralarýnda ise V 2 olarak kabul edilmiþtir. (A) kavþaðýnda yeþil fazda geçen bir araç (B) kavþaðýna kadar V 1 hýzý ile seyrettikten sonra hýzýný V 2 ye yükseltirse (C) ve (D) kavþaklarýndan da durmadan geçecektir. (D) kavþaðý yönünden V 2 mertebesinde bir hýzla (B) kavþaðýna doðru gelen bir araç ise (A) kavþaðýnda durmamak için hýzýný V 1 e düþürmek zorunda kalacaktýr. Zaman A B V 1 V 1 A B C V 2 V 2 C D D Uzaklýk Þekil 2.2 Basit progresif sistem (Ayfer, 1977, 36)

32 18 Özellikle progresif (kesintisiz) sistemlerde belirli hýz limitleri dýþýna çýkmadan seyreden araçlarýn birbiri ardýnca her kavþakta durmadan geçiþ hakký elde edebilmeleri için zaman-mesafe diyagramý üzerinde içinde bulunmalarý gereken alana yeþil dalga adý verilmektedir (Ayfer, 1977). Diðer bir deyiþle, zaman-mesafe diyagramýnda yeþil dalga içinde seyreden bir araç her kavþakta kesinlikle yeþil ýþýklý sinyal bulabilecektir. Þekil 2.2 de görülen verev çizgiler yeþil dalganýn sýnýrlarýný göstermektedir Alternatif Sistem Bu sistemde bir anayol boyunca birbirini izleyen kavþaklarda arka arkaya zýt ýþýklý sinyaller verilir. Þekil 2.3 te gösterilen alternatif sistemin amacý, araçlarýn iki kavþak arasýndaki uzaklýðý ýþýklý sinyallerin bir devresinin yarýsý kadar zamanda almalarýný saðlamak, böylece araçlarýn anayol boyunca belirli bir hýzla seyretmelerini olanaklý kýlmak olduðu söylenebilir. t1 Zaman A Yeþil Kýrmýzý A B B C C D 1 2 D Uzaklýk t2 2.3 Alternatif sistem (Ayfer, 1977, 36) Þekil 2.3 te görülebileceði gibi (2) numaralý araç proje hýzýna yakýn bir hýzda seyrettiðinden bütün kavþaklarda yeþil ýþýk bularak geçmekte, kalkýþýndan sonra yüksek hýzla seyreden (1) numaralý araç ise her kavþakta durmak zorunda

33 19 kalmaktadýr. (A) kavþaðýnda (2) numaralý araç (1) numaralý aracýn t 1 saniye gerisinde iken (D) kavþaðý geçildiðinde bu zaman farký ancak t 1 -t 2 kadar artmaktadýr. Dolayýsýyla alternatif sistem, hýzlý giden araçlarý beklemeye zorladýðýndan araç hýzlarýnda bir düþme olacaðý söylenebilir. Alternatif bir sistemin iyi sonuç verebilmesi için kavþak aralýklarýnýn belirli uzaklýklar arasýnda, ve ardýþýk kavþaklar arasýndaki uzaklýklarýn birbirine yakýn deðerlerde olmasý gerekmektedir. Kavþaklar arasýndaki uzaklýklarýn alt ve üst limitleri sinyal devresindeki yeþil ve kýrmýzý süreler ile araçlar için öngörülen ortalama seyir hýzýna baðlý olarak deðiþeceði söylenebilir Bölge Trafik Kontrol Sistemi Daha önce ifade edilmeye çalýþýlan sistemler, ayný doðrultu üzerinde yer alan kavþaklar arasýndaki gecikmeleri azaltmak veya en uygun iþletmeyi gerçekleþtirmek amacý ile bir yeþil dalga tesis etmek amacýyla uygulanmaktadýr. Ancak, birçok farklý doðrultu üzerindeki trafik akýmlarý için ayný ilkenin uygulanmasý söz konusu olursa, kesiþmeler nedeniyle basit bir koordinasyon sistemi kurularak çözüme ulaþýlmasý mümkün olmamaktadýr. Sinyalizasyon sistemlerinin tümü arasýnda genel olarak gecikmelerin minimuma indirilmesini saðlamak üzere, özellikle þehiriçi yollarda belirli bir bölgeye ait kavþaklardaki ýþýklý iþaret tesislerinin tümü arasýnda bir koordinasyon saðlayýp düzenleme ve kontrolün bilgisayar kullanýlarak yürütüldüðü sistemlere bölge trafik kontrolü adý verilmektedir (Ayfer, 1977).

34 20 ÜÇÜNCÜ BÖLÜM SÝNYALÝZE KAVÞAKLARIN VERÝM VE KAPASÝTELERÝNÝN BELÝRLENMESÝ 3.1. Genel Sinyalize kavþaklar, karayolu trafik aðý içerisinde karýþýklýklarýn yoðun olarak bulunduðu bölgelerde düzenlendiðinden kavþak verimini etkileyen birçok faktör bulunmaktadýr. Kavþak sinyalizasyonu mevcut trafik akýmý þartlarýna uygun olarak düzenlenmiþ ise belirli hareketleri yasaklayarak kavþak verimini arttýrýr, araçlarýn güvenli bir þekilde hareket etmesini ve karýþýklýklarýn kontrol altýna alýnmasýný saðlar (Varlýorpak, 1982) Sinyalizasyon Hesaplarý Sinyalizasyon sistemlerinin projelendirilmesinde çeþitli yöntemler mevcut olmakla birlikte, faz ve devre sürelerinin hesaplanmasýnda benzerlikler görülmektedir. Genel olarak sinyalize kavþak tasarýmý üç þekilde ele alýnabilir (Murat, 2001). 1. Veri toplama, 2. Devre Hesabý, 3. Deðerlendirme Veri Toplama Veri toplama sinyalize kavþak tasarýmýnýn temelini oluþturur. Bu aþamada toplanmasý gereken veriler genel olarak þu þekilde sýralanabilir.

35 21 1. Tasarýmý yapýlacak kavþaðýn geometrik özellikleri, 2. Saatlik trafik hacim deðerleri, 3. Trafik kompozisyonu, 4. Yaya hacim deðerleri, 5. Doygun akým, 6. Gecikme, 7. Güvenlik Tasarýmý Yapýlacak Kavþaðýn Geometrik Özellikleri Kavþak geometrilerinin özellikle kavþak kapasitesine etkisi oldukça önemlidir. Kavþak geometrisinde en önemli faktörler þu þekilde sýralanabilir; a) Yaklaþým yönünün geniþliði, b) Yaklaþým yönünün eðimi, c) Park eden araçlar Bu faktörler sýrasýyla ele alýnýp deðerlendirilecek olunursa; Yaklaþým Yönünün Geniþliði Sinyalize kavþaklarda, bir yaklaþým yönünün kapasitesi þerit sayýsýndan çok, yaklaþým yönünün geniþliðinden etkilenmektedir. Özellikle yüksek trafik yoðunluðunun olduðu pik saatlerde araçlarýn þerit çizgilerine uymadýklarý ve mevcut yaklaþým geniþliðini en verimli þekilde kullanmak amacýyla sýkýþtýklarý görülmektedir. Yaklaþým yönü geniþliði W i olan bir kavþakta bu yönün doygun akým deðerlerinin yaklaþýk olarak bulunmasý için aþaðýdaki iliþkiler kullanýlabilir (Salter, 1974): W i = 2,75 4,00m S i = ( W i) Wi (3.1a)

36 22 W i W i = 4,00 5,00m S i = ( W i) Wi (3.1b) = 5,00 18,00m S i = 525Wi (3.1c) Bu baðýntýlardaki doygun akým deðerlerine eriþilebilmesi için; 1. Araç kompozisyonun %100 otomobillerden oluþmasý, 2. Görüþ olanaklarý normal, hava açýk, zeminin kuru olmasý, 3. Yaklaþým yönünde dur çizgisinin m gerisine kadar park eden aracýn bulunmamasý, 4. Yaklaþým yönündeki bütün araçlarýn ayný yöne gitmesi gibi koþullarýn gerçekleþmesi gerektiði söylenebilir Yaklaþým Yönünün Eðimi Kavþak dur çizgisi ile bunun yaklaþýk olarak 100 m gerisine kadar olan yaklaþým yönünün yokuþ aþaðý olmasý halinde kapasitenin arttýðý, yokuþ yukarý olmasý halinde ise azaldýðý görülmüþtür (Ayfer, 1977). Buna göre; i. Çýkýþ halindeki eðimin her %1 i için doygun akýmda %3 azalma, ii. Yaklaþým yönü yokuþ aþaðý olduðu takdirde eðimin her %1 i için doygun akýmda %3 artma olduðu kabul edilir Park Eden Araçlar Sinyalize bir kavþaðýn gerek yaklaþým yönünde gerekse araçlarýn tahliye yönünde kavþaða çok yakýn bir mesafede park etmiþ olan herhangi bir araç, kullanýlan yol geniþliðinin kaybýna ve dolayýsýyla kapasitenin düþmesine neden olabilir. Yaklaþým yönünündeki trafiðin fazla olmadýðý saatlerde park eden araçlarýn etkisi önemsenmeyecek kadar az olabilir. Fakat, doygun akýmýn gerçekleþtiði saatlerde,

37 23 park etmiþ araçlar yol geniþliðini kendi kapladýklarý fiziksel geniþlikten çok daha fazla daraltabilirler. Yaklaþýk olarak kavþak dur çizgisinin m gerisine park eden araçlarýn bulunmasý kavþak kapasitesinin düþmesine neden olabilir. Park eden araçlarýn platform geniþliðine etkisi aþaðýdaki formülle ifade edilir. 0,9( z 7,62) m k = 1,68 g (3.2) Bu baðýntýda; m k : Platformun etkili geniþlik kaybý, z : Park eden araçlarýn durma çizgisine olan uzaklýðý (m), g : Yeþil süre (sn) Eðer z < 7,62 ise z = 7,62 sýfýr olarak alýnýr. Etkili geniþlik kaybý park eden aðýr araçlar için %50 arttýrýlmalýdýr Saatlik Trafik Hacim Deðerleri Sinyalize kavþak tasarýmýnda en önemli parametreler trafik hacim deðerlerinin yaklaþým kolu veya þerit bazýnda ele alýnmasýdýr. Bu nedenle saatlik trafik hacim deðerlerinin bulunmasý ile ilgili en önemli çalýþmalar þu þekilde sýralanabilir. Kapasite ve Hizmet Düzeyi Belirli geometrik ve trafik özellikleri olan sinyalize bir kavþakta, bir yönden gelerek kavþaðý geçebilecek araçlarýn sayýsý bu yöne ayrýlan yeþil sürenin devre süresine olan oranýna baðlýdýr. Kavþaklardaki kapasite her bir yaklaþým için tanýmlanabilir. Kavþak yaklaþým kapasitesi, mevcut yol, trafik ve sinyalizasyon þartlarýnda kavþaktan geçen maksimum akým oraný olarak kabul edilebilir. Mevcut yol þartlarý; kavþaðýn temel geometrisini, þeritlerin geniþlik ve sayýsýný, eðimleri ve þerit kullanýmýný (park þeridi, sýðýnma þeridi, hýzlanma þeridi vb.) kapsar.

38 24 Buna karþýn trafik þartlarý; yaklaþým kollarýnýn hacimlerini, araç hareketlerinin daðýlýmlarýný (sol, sað, direkt), her bir hareket için araç cinslerinin daðýlýmlarýný, kavþak bölgesindeki otobüs duraklarýnýn kullanýlýþý ve yerlerini, yaya akýmlarýný ve kavþak alanýndaki park hareketlerini içermektedir. Sinyalizasyon þartlarý ise, sinyal fazýnýn, zamanýn, kontrol türünün (sabit zamanlý, trafik uyarmalý kontrol vb.) tanýmlanmasý ve herbir yaklaþým kolunda sinyal iþleminin deðerlendirilmesini ifade etmektedir. Sinyalize kavþaðýn kapasitesi, doygun akým ve doygun akým oraný (doyma derecesi) konularýna dayanýr. Doygun akým oraný %100 etkin yeþil zamana sahip bir yaklaþým kolundan mevcut trafik ve yol þartlarýnda geçen maksimum akým oraný olarak tanýmlanabilir. Doygun akým oraný S indisi ile ifade edilir ve etkin yeþil zaman için araç/sa olarak birimlendirilir. Buna göre, bir yaklaþým kolu için kapasite: C i = Si (g / c) i (3.3) þeklinde hesaplanmaktadýr. Bu baðýntýda; C i S i : i inci yaklaþým kolu ya da þerit grubunun kapasitesi (araç/sa), : i inci yaklaþým kolu ya da þerit grubunun doygun akým oraný (araç/sa), ( g/ c) i : i inci yaklaþým kolu için yeþil oraný, deðerlerini ifade etmektedir. (3.3) baðýntýsýndan da anlaþýlabileceði gibi sinyalize bir kavþaðýn devre süresi arttýkça kapasite de artacaktýr. Bunun nedeni faydalý zamanýn (etkin yeþil fazýn) devre süresiyle orantýlý olarak artmasýdýr. Öte yandan, yukarýdaki baðýntýdan kavþak kapasitesinin doygun akýma da baðlý olduðu görülmektedir.

39 25 Bir sinyalize kavþaðýn toplam kapasitesi (C) ise, bütün fazlardaki kapasite deðerlerinin toplamý olarak þu þekilde hesaplanabilir: Ci = Si C = (g/c) i (3.4) Kavþak analizlerinde; akým oranýnýn kapasiteye oraný (v/c), X sembolü ile gösterilmektedir. Bu sembol kapasite ile sinyalizasyon þartlarýnýn kuvvetli iliþkisini vurgulamakta ve literatürde doyma derecesi olarak anýlmakta olup (v C) X = (v/ S) i i i = (3.5) (Sigi) (g / C) i baðýntýsý yardýmýyla hesaplanabilir. X i, i inci yaklaþým kolu için v/c oraný, akým oraný kapasiteye eþit olduðu zaman sýnýr deðer olan deðerini, akým oraný sýfýr ise X i =0 deðerini almaktadýr. Sinyalize kavþaklarýn incelenmesinde faydalý diðer bir kapasite içeriði ise kritik v/c oranýdýr (X c ). Bu oran verilen bir sinyal fazý için yalnýzca yaklaþým kolunu ilgilendiren en yüksek akým oranýný içerir (v/s). Kavþak için kritik v/c oraný aþaðýdaki gibi tanýmlanabilir: [ c /(c L ] Xc = (v/ S) ci ) (3.6) Bu baðýntýda; X c c L : Kavþak için kritik v/c oraný, ( v/ S) ci : Tüm kritik þerit yaklaþýmlarýnýn akým oranlarý toplamý, : Devre uzunluðu (sn), deðerlerini ifade etmektedir. : Her devredeki toplam kayýp zaman,

40 26 Bu baðýntý, geometrisi ve toplam devre uzunluðu gözönüne alýnarak tüm kavþaklarýn deðerlendirilmesi için faydalý olabilir. Ayrýca, tüm kritik hareketler için yeþil zamanýn uygun tahsis edildiði kabulü ile v/c oranýný vermektedir. Sinyalize kavþaklarda kapasite kadar önemli olan diðer bir kavramda hizmet düzeyidir. Hizmet düzeyi gecikme kavramý ile tanýmlanabilir. Gecikme; sürücünün rahatsýzlýðý, gerilimli ve sinirli hali, yakýt tüketimi ve kayýp zamanýnýn ölçülmesi ile ifade edilebilir. Özellikle hizmet düzeyi kriteri, her bir araç için 15 dakikalýk analiz zaman aralýðýnda ortalama duruþ gecikmesinin ölçülmesiyle tanýmlanabilir. Gecikmeler yerinde ölçülebilir veya tahmin edilebilir. Gecikme kompleks bir ölçümdür ve ilerleme hareketinin kalitesi, devre uzunluðu, yeþil oran ve problemdeki yaklaþým kolunun v/c oraný gibi bir çok deðiþkene baðlýdýr. Genel olarak hizmet düzeyleri; A en iyi, F en kötü durumu ifade etmek üzere A dan F ye doðru sýnýflandýrýlýr (HCM, 1997). Bu hizmet düzeyleri kýsaca: A Hizmet Düzeyi: Serbest akým halidir. Ýþletmenin gecikmeleri oldukça düþüktür. Herbir araç için gecikme 10 sn den daha azdýr. Birçok araç yeþil zamanda geçmekte ve ilerleme hareketi oldukça iyi gerçekleþmektedir. Araçlarýn bir çoðu hiç durmamaktadýr. Kýsa devre uzunluklarýnýn düþük gecikmelere katkýsý söz konusudur. B Hizmet Düzeyi: Bu hizmet düzeyinde herbir araç için gecikmeler 10,1 sn ile 20 sn arasýndadýr. Ýlerleme hareketi iyi durumdadýr. Devre uzunluðu kýsaltýlmalýdýr. A hizmet düzeyine kýyasla daha fazla araç durmaktadýr. C Hizmet Düzeyi: Bu hizmet düzeyinde herbir araç için 20,1 sn ile 35 sn arasýnda gecikmeler söz konusudur. Bu gecikmelerin sebebinin kötü ilerleme ve uzun devre süresi olduðu söylenebilir. Özel devre bozukluklarý gözlenebilmektedir. Duran araç sayýsý bu düzeyde belirginleþmektedir fakat hala durmadan geçen araçlar mevcuttur. D Hizmet Düzeyi: Bu hizmet düzeyinde herbir araç için 35,1 sn ile 55 sn arasýnda gecikmeler görülmektedir. D hizmet düzeyinde týkanmalarýn etkisi belirgin bir

41 27 þekilde gözlenmektedir. Gecikmenin artmasý, yetersiz ilerleme, uzun devre süresi ve yüksek v/c oranýnýn bir sonucu olduðu söylenebilir. Bu düzeyde, duran (bekleyen) araç sayýsý iyice artmýþtýr. Devre bozukluklarý artýk dikkate alýnacak düzeye gelmiþtir. E Hizmet Düzeyi: E hizmet düzeyinde, gecikme süreleri herbir araç için 55,1 sn ile 80 sn gibi yüksek deðerlere ulaþmaktadýr. Bu düzey kabul edilebilir gecikmelerin sýnýrý olarak kabul edilebilir. Kötü ilerleme hareketi, uzun devre süresi ve yüksek v/c oraný gecikme sürelerinin artmasýna neden olmaktadýr. Devre bozukluklarý daha sýk görülmektedir. F Hizmet Düzeyi: En olumsuz koþullarý ifade eden hizmet düzeyidir. Herbir araç için 80 saniyeyi aþan gecikmeler yaþanmaktadýr. Bu durum bir çok sürücü için kabul edilemez olarak nitelendirilmektedir. Yüksek gecikme deðerlerinin ana sebebi doygunluðun aþýlmasýdýr. Ayný zamanda 1 in altýnda ama yüksek v/c oraný sebebiyle devre bozukluklarý gözlenmektedir. Araçlarýn ilerleyiþi iyice kötü bir hal almaktadýr. Tablo 3.1 de sinyalize kavþaklardaki hizmet düzeyi-gecikme süresi iliþkisi görülmektedir. Tablo 3.1 Sinyalize kavþaklarda hizmet düzeyi-gecikme iliþkisi (HCM, 1997) Hizmet Düzeyi Her araç için duruþ gecikmesi (sn) A?10,0 B 10,1-20,0 C 20,1-35,0 D 35,1-55,0 E 55,1-80,0 F >80,0

42 28 Sinyalize Kavþaklarýn Hizmet Seviyelerinin Belirlenmesi Sinyalize kavþaklarda herbir sinyale gelen akým þeridi için gecikmelere baðlý olarak hizmet seviyelerinin belirlenmesi mümkündür. Bu amaçla Ýngiliz (Webster) yönteminden yararlanarak aþaðýdaki taným ve formüller yardýmý ile hizmet seviyeleri þu þekilde belirlenir: Koruma Süresi (tk): Koruma süresi, geçiþ hakký sona eren bir yönden kavþaða girerek kavþaðý boþaltan son taþýt ile, bundan sonraki fazda kavþaða girecek olan ilk taþýtýn kesiþme noktasýnda çarpýþmamalarý için fazlar arasýnda býrakýlmasý gereken ve yeþiller arasý sürenin bir bölümünü oluþturan bir kayýp zamandýr. Güvenli bir koruma süresi için aþaðýdaki kabuler yapýlýr: Kavþaðý boþaltmakta olan son taþýt daha önceki kýrmýzý ýþýkta beklemiþ olan kuyruðun son elemanýdýr ve kavþaðý önündeki taþýtlarýn arkasýndan düþük bir hýz ile terk etmektedir, Kavþaðý terk edecek olan son taþýt sarý ýþýklý sinyalde geçmektedir ve dur çizgisini geçtiði anda kýrmýzý ýþýklý sinyal yanmaktadýr, Bir sonraki fazda kavþaða girmek üzere dur çizgisinde bekleyen araç yoktur ve kavþaða ilk girecek olan taþýt hýzýný düþürmeden yaklaþmakta olup (kýrmýzý + sarý) sinyalden sonra yeþil ýþýðýn yandýðý anda dur çizgisini geçmektedir (Ayfer, 1977). Ýki taþýt arasýndaki koruma süresi boþalma ve giriþ sürelerin toplamýndan oluþup þu baðýntýlar ile ifade edilir: Boþalma Süresi (t bx ): t L + 5 bx bx = 3,6 (3.7) VB Bu baðýntýda V B = Kavþaðý boþaltmakta olan son taþýtýn kavþak içindeki ortalama hýzý, (km/sa) L BX = X yönünde kavþaða giren taþýtýn kavþaðý boþaltma mesafesi (m)

43 29 Giriþ Süresi (t GZ ): L t 6 GZ GZ = 3, (3.8) VZ Bu baðýntýda V Z = Geçiþ hakký alacak olan taþýtýn %85 hýzý, L GZ = Geçiþ hakký alacak olan taþýtýn kavþaða giriþ mesafesi Bu durumda koruma süresi: L BX LGZ t = k 3,6 3, 6 (3.9) VB VZ baðýntýsýyla ifede edilebilir. Kayýp Zaman (t s ): Kayýp zaman; bir devre içindeki bütün yeþiller arasý sürenin toplamýdýr. Diðer bir ifade ile kayýp zaman; bir devre içindeki sarý süreler ile koruma sürelerinin ve koruma süreleri dýþýnda kalan hep kýrmýzý sürelerin toplamýdýr. t s =?Yi+?Ri +?t k (3.10) Bu baðýntýda: t s = Kayýp zaman,?yi= Toplam sarý süre,?ri= Toplam kýrmýzý süre,?t k = Toplam koruma süresi Doyma Derecesi (ki): Herhangi bir yaklaþým yönündeki gerçek otomobil birimi akýmýnýn yaklaþým yönü kapasitesine oranýna Doyma Derecesi adý verilir ve aþaðýdaki baðýntý ile hesaplanýr. QiC k i = G S i i (3.11)

44 30 Bu baðýntýda: ki= i yaklaþým yönünün doyma derecesi, Si= i yaklaþým yönünün doygun akým deðeri, Gi= i yaklaþým yönünün yeþil süresi, Qi= i yaklaþým yönünün toplam O.B. hacmi, C= Devre süresi Ortalama Gecikme (D o ): Sinyalize kavþaklarda taþýt gecikmelerinin ölçülmesi için yapýlmýþ olan gözlemlerden elde edilen ampirik formüllerin en önde geleni F.V. Webster tarafýndan geliþtirilmiþ olan ortalama gecikme formülüdür. Bu formülün geliþtirilmesinde baþlýca iki kabul yapýlmýþtýr: 1. Taþýtlar kavþaklara geliþigüzel aralýklarla yaklaþmaktadýr, 2. Yeþil ýþýk yandýðý zaman kuyruktaki taþýtlar doygun akým koþullarý altýnda boþalýrlar. Buna göre taþýt baþýna düþen ortalama gecikme þu baðýntý ile hesaplanýr: D 0 G 2 C(1 ) 2 C k C 3 (2 5 / ) 150( ) 1/ + G C = + ( k ) (3.12) 2 G Q(1 k) 2(1 k) Q C 1900 Bu baðýntýda: Do= Taþýt baþýna ortalama gecikme (sn), C= Devre süresi (sn), G= Yeþil süre (sn), Q= Yaklaþým yönü hacmi (araç/sa), k= Doyma derecesi, S= Doygun akým (araç/sa)

45 Trafik Kompozisyonu Trafik kompozisyonunun (aðýr araç etkisi gibi) kapasite ve doygun akým üzerinde çeþitli etkileri söz konusudur. Bu bakýmdan kavþak yaklaþým kollarýndan geçen trafik hacminin taþýt türlerine göre ifade edilmesi gerekmektedir. Sinyalize olmayan kavþaklarda olduðu gibi, sinyalize alanlarda da trafik akýmý içerisinde farklý araç tiplerinin olmasý kavþak verimini etkilemektedir. Bir otobüs otomobilden daha geniþ, daha uzun ve daha aðýr olduðu için yaklaþým kolu üzerinde daha büyük bir alan kapladýðý gibi, daha aðýr hareket etmesi ve kalkýþ ivmesinin otomobillere nazaran daha düþük olmasý nedenleriyle trafik akýmý üzerinde olumsuz etkiler yaratabilmektedir. Bir otomobilin diðer taþýtlara oranla (otobüs, kamyon v.s.) bir aðýr aracý geçmesi daha zor olacaktýr. Bir aðýr aracýn arkasýndaki otomobil kavþak yakýnýnda ve içinde hýzýný izlediði aracýn hýzýna göre ayarlamak durumunda olduðundan normalden fazla gecikebilir. Bunlarýn yanýsýra, bir otomobil sürücüsü, gerek güvenlik gerekse görüþ açýsýnýn artmasý için aðýr araç ile arasýnda fazla aralýk deðeri býrakmak isteyebilir. Bütün bu faktörler, aðýr araçlarýn yol ve sinyalize tesis verimine olumsuz etkilerde bulunmasýna yol açmaktadýrlar. Deðiþik araçlarýn trafik üzerindeki etkisini daha kolay tanýmlayabilmek amacýyla bir otomobil bir birim araç olarak alýnmaktadýr. Mevcut trafik þartlarý ve yol özellikleri altýnda herhangi bir aracýn trafik akýmý içinde yerini aldýðý otomobil sayýsýna o aracýn otomobil birimi eþdeðeri denilmektedir ve literatürde kýsaca PCE (Passenger Car Equivalent) olarak gösterilir. Deðiþik taþýt türlerinin otomobil birimi eþdeðerleri (PCE) Tablo 3.2 de gösterilmiþtir (Özdirim, 1993).

46 32 Tablo 3.2. Taþýtlarýn Otomobil Birimi Eþdeðerleri (PCE) Kamyonet ve minibüsler 1,0 1,5 PCE Hafif kamyonlar 1,5 2,0 Büyük otobüsler 2,0 3,0 Çift dingilli kamyonlar 1,8 2,5 Üç dingilli kamyonlar 2,5 3,5 Treyler 3,0 4,0 Motorsikletler 0,3 0,4 Bisikletler 0,2 0,3 Araçlarýn PCE deðerlerinin yalnýz kendi hareketlerine deðil, içinde bulunduklarý akýmýn kompozisyonuna ve yoðunluðuna da baðlý olduðu söylenebilir. PCE deðerleri deðiþik geometrik ve trafik özellikleri olan kavþaklarda birbirinden farklý olacaðýndan, kurulacak her sinyalize tesis için özel bir inceleme yapýlmasý daha anlamlý olabilir Yaya Hacim Deðerleri Kavþaklarda; taþýt trafiðinin yanýnda, yaya trafiðininde hacim olarak belirlenmesi gereklidir. Yaya hacim deðerleri; yoðun yaya trafiðinin bulunduðu kavþaklarda, yayalar için ayrý faz düzenlenmesi gibi kararlarýn verilmesi açýsýndan önemli bir parametredir. Yayalar genel olarak kavþak kapasitesini üç olumsuz yönde etkilemektedir. Bunlar; 1- Sinyalize bir kavþakta yaya akýmýnýn yüksek olmasý, yaya geçidinin çok uzun olmasý yada yaya için ayrýlan yeþil sürenin düþük olmasý nedenlerinden en az biri dolayýsýyla yaya yeþil süresinin arttýrýlarak g/c oranýnýn düþürülmesi, 2- Yayalarýn kavþaklarda kendilerine ayrýlmýþ geçitlerden ve yeþil ýþýðý beklemeksizin geçmeleri nedeniyle araçlarý hýzlarýný düþürmeye ve hatta duraklamaya zorlamalarý,

47 33 3- Genellikle saða dönüþ yapan ve bazý durumlarda sola dönüþ yapan araçlarýn zorunlu alarak yayalarla birlikte ayný anda geçiþ hakkýna sahip olmalarý ve trafik kurallarý uyarýnca yayalara ilk geçiþ hakký vermeleri gerektiðinden gecikmeleri, þeklinde özetlenebilir (Canseven, 2002). Bu etkilerden birincisi, (g/c) oranýný deðiþtirdiðinden kapasite üzerindeki etkisi hesaplanabilir. Ýkinci etkiyi saptamak kesinlikle mümkün olmamakla birlikte kapasiteyi belirli bir oranda düþürdüðü ileri sürülebilir. Üçüncü etkiyi belirliyebilmek için ise kavþaklarda etüd yapýlarak bu koþullar altýnda dönüþ yapan araçlarýn PCE deðerlerinin bulunmasý gerekmektedir. Sinyalize kavþaklarda yaya geçiþ hýzlarý deðiþik hýz (ortalama, %15., %50. ve %80.) deðerleri olarak tanýmlanabilmektedir. Ancak bu hýz deðerlerinden sinyalize kavþakta yaya etkisinin hesabý için %15. hýz deðerleri kullanýlmaktadýr. Bu deðerin kullanýlýþ amacý normal yürüyüþe ayak uyduramayanlar (yaþlý, çocuk, özürlü v.s.) için güvenli bir karþýdan karþýya yaya geçiþinin saðlanmasýdýr. Avustralya da sinyalize kavþaklarda yapýlan bir araþtýrmada deðiþik yaya hýzlarý; Ortalama yaya hýzý = 1,63 m/sn % 15. yaya hýzý = 1,24 m/sn % 50. yaya hýzý = 1,56 m/sn % 80. yaya hýzý = 1,96 m/sn olarak saptanmýþtýr (Akçelik, 2001). Geçiþ yüzdelerine göre sinyalize kavþaklardaki yaya hýzlarýný þekil 3.1 de görmek mümkündür.

48 34 Þekil 3.1 Sinyalize kavþaklarda yaya hýzlarý (Akçelik, 2001) Yine sinyalize kavþaklarda yaya geçiþlerinin takým halinde, kuyruk oluþturarak veya seyrek olarakta kuyruk oluþturmayarak hareketleri yaya geçiþ hýzýný ve yaya sinyal sürelerini büyük ölçüde etkilemektedir. Yayalar kuyruk oluþturarak hareket etmeleri halinde yayalarýn geçiþ hýzý birbirlerinden etkilendiðinden, konuþtuklarýndan ve takým olarak hareket etmenin verdiði güvenden dolayý azaldýðý ayrýca oluþan kuyruk uzunluðuna baðlý olarak yaya boþalmasýnýnda sinyal süresini arttýrmasý dolayýsýyla da gecikmelere neden olabilmektedir (Akçelik, 2001). Aþaðýda Verilen Hýzlara Göre Geçiþ % leri Aþaðýda Verilen Hýzlara Göre Geçiþ % leri Þekil 3.2 Yayalarýn kuyruk oluþturmasý veya oluþturmamasý halindeki yürüyüþ hýzlarý (Akçelik, 2001)

49 35 Tablo 3.3. Sinyalize kavþaklarda yaya geçitlerinin geometrik hesaplarý yapýlýrken hizmet düzeylerine göre gözönüne alýnmasý gerekli deðerler (H.C.M. 1994). Hizmet Düzeyi Alan (m 2 /yaya) Akým Deðeri(yaya/dk/m) Ortalama Hýz(m/sn) A? 12? 7? 1,32 B 3, ,27 1,32 C 2,2 3, ,22 1,27 D 1,4 2, ,14 1,22 E 0,6 1, ,76 1,14 F? 0,6? 82? 0, Doygun Akým Doygun akým sinyalizasyon sistemlerinin projelendirilmesinde göz önünde bulundurulan oldukça etkin bir parametredir. Doygun akým, bir yeþil saatte geçen maksimum taþýt sayýsý olarak tanýmlanabilir. Doygun akým deðeri, sinyalize kavþaklarýn kapasitelerinin hesaplanmasýnda kullanýlmaktadýr. Bu nedenle en doðru biçimde (geometrik ve trafik koþullarýný yansýtacak biçimde) belirlenmesi gerekmektedir. Doygun akýmý ifade ederken geleneksel olarak kullanýlan (Wardrop 1952, Webster 1958, Webster ve Cobbe 1966, Miller 1968, Allsop ve Murchland 1978, Akçelik 1981) þu þekli çizmek mümkündür (Murat, 2001).

50 36 Þekil 3.3 Doygun akým için temel model ve tanýmlamalar (Murat, 2001) Temel modele göre yaklaþým kolunda bekleyen taþýtlar yeþil ýþýk yandýðý zaman hýzla harekete geçerler ve sabit bir oranda kavþaða giriþ yaparlar. Taþýtlarýn kavþaða giriþ yaptýðý bu sabit oran doyma akýmý veya doygun akým olarak adlandýrýlýr. Baþlangýçta kuyrukta bekleyen taþýtlarýn hareketi yavaþtýr ve taþýtlar sabit bir oranda harekete geçinceye kadar ilk harekete geçiþlerden dolayý bir kayýp sözkonusu olmaktadýr. Bu kayýp süre baþlangýç kaybý olarak anýlmaktadýr. Þekil 3.3 te baþlangýç kaybý gerçek akým eðrisi ile etkin akým eðrisi arasýnda baþlangýçta meydana gelen fark ile ifade edilmektedir (ee ). Benzer þekilde doyma akýmýna ulaþýldýktan sonra

51 37 yeþil ýþýðýn sönmesi ve sarý ýþýðýn yanmasý halinde hala kavþakta hareket eden taþýtlarýn bulunduklarý akým kolunun yeþiline ekledikleri süre bitiþ kazancý olarak nitelendirilmektedir. Þekil 3.3 te gerçek akým eðrisi ile etkin akým eðrisi arasýnda bitiþ noktalarýnda gözlemlenen fark son kazancýný ifade etmekte ve ff olarak gösterilmektedir (Akçelik, 1981). Akým karekteristiklerinden olan yeþil süre kayýp zamaný, baþlangýç kaybý ve son kazancý arasýndaki fark olarak ifade edilmektedir. Þekil 3.3 te akým kayýp zamaný yeþillerarasý süreye baþlangýç gecikmesinin eklenip bitiþ kazancýnýn çýkarýlmasýyla bulunabilir. Buna göre akým kayýp zamaný; L = I + ee ff (3.13) olarak yazýlabilir. Akým için etkin yeþil süre; görünen yeþil süreden baþlangýç kaybýnýn çýkarýlýp son kazancýnýn eklenmesiyle hesaplanýr. Þekil 3.4 için etkin yeþil süre ifadesi; G = G ee + ff (3.14) olmaktadýr. Doygun akýmýn ölçüm yapýlarak belirlenmesi için çeþitli yöntemler geliþtirilmiþtir. Bu yöntemleri, genel olarak doygun taþýt gözlem yöntemi ve doygun süre gözlem yöntemi olmak üzere iki baþlýkta ele almak mümkündür. ABD de doygun taþýt gözlemi, Avustralya da ise doygun süre gözlemi kullanýlmaktadýr. Doygun akým ile ilgili deðerler, gözlem yapýlan ülkelerin trafik koþullarýna göre deðiþiklikler göstermektedir. Þekil 3.3 e göre kýsaca doygun akýmý, 1 saatlik etkin yeþil sürede geçen taþýt sayýsý olarak tanýmlamak mümkündür Tablo 3.4 te çeþitli ülkelerin kabul ettiði temel doygun akým deðerleri görülmektedir..

52 38 Tablo 3.4 Bazý ülkeler için kabul edilen doygun akým deðerleri (Niittymaki 1997) Ülke Durum Doygun akým Geliþtiren Ýngiltere Ýdeal PCE Kimber 1986 Kanada Maksimum PCE Teply 1991 Avustralya Maksimum 2475 PCE Troutbeck 1994 Avustralya Ýdeal 2000 PCE Troutbeck 1994 Israil Ortalama PCE Hakkert 1994 Polonya Ýdeal 1890 PCE Tracz, Tarko 1991 Yugoslavya Ýdeal 2290 PCE Stanic 1994 Güney Afrika Ýdeal 1928 PCE Stander 1994 Endonezya Ýdeal 600 PCE/m Bang 1994 Almanya Ýdeal 2000 PCE Brilon 1994 Hong Kong Ýdeal 1895 PCE Lam 1994 Litvanya Maksimum 2045 PCE Noreika 1994 Japonya Ýdeal 2000 PCE Fujiwara 1994 ABD Ýdeal 1900 PCE TRB 1994 Finlandiya Ortalama 1940 PCE Niittymaki 1995 Tablo 3.4 te verilen deðerler, temel doygun akým deðerleridir. Sinyal devre hesabý yapýlacak kavþaklardaki doygun akým deðeri (düzeltilmiþ doygun akým deðeri), Tablo 3.4 te verilen temel deðerlerin çeþitli faktörler ile çarpýlmasý sonucunda elde edilmektedir. Bu faktörler; þerit geniþliði, þerit sayýsý, eðim etkisi, trafik kompozisyonu, dönüþ yapan taþýt yüzdesi gibi faktörlerdir. Bu faktörlerden þerit geniþliði veya yaklaþým kolu geniþliði faktörü bazý araþtýrmacýlar tarafýndan tek etken olarak kabul edilmekte ve düzeltilmiþ doygun akým deðeri buna göre hesaplanmaktadýr (Branston, 1979). Bunun yanýnda, Amerika Birleþik Devletleri Ulaþým Araþtýrmalarý Ýdaresi (TRB) tarafýndan yapýlan çalýþmalarda ise tüm faktörler göz önünde bulundurularak düzeltilmiþ doygun akým deðeri hesaplanmaktadýr (TRB, 1985). 1 Ýdeal: Sinyal devre hesaplarý için bazý ülkelerde önerilen doygun akým deðeri, 2 Maksimum: Sinyal devre hesaplarý için bazý ülkelerde alýnan maksimum doygun akým deðeri, 3 Ortalama: Sinyal devre hesaplarý için bazý ülkelerde bulunan ortalama doygun akým deðeri

53 Gecikme Bir aracýn, kendi kontrolünde olmayan nedenler ile kaybettiði zamana gecikme adý verilmektedir. Yol üzerindeki gecikmeler; trafik yoðunluðunun yüksek olmasý ve dolayýsýyla araçlarýn hýzlarýnýn ve birbirlerini geçebilme olanaklarýnýn azalmasýndan ileri gelebildiði gibi, güzergah üzerindeki herhangi bir engel de araçlarý yavaþlatarak ve hatta durmalarýný gerektirerek gecikmelerine sebep olabilir. Bir yol üzerindeki kavþaklar, yaya geçitleri, duran ve/veya park eden araçlarda trafik için birer engel olarak görülürler. Trafik gecikmeleri ve oluþan kuyruklar, þerit uzunluklarýnýn yeterliliklerinin deðerlendirilmesinde, kavþaðýn hizmet düzeyinin ve yakýt tüketiminin belirlenmesinde kullanýlan ana verimlilik ölçütleri olarak görülürler. Genel olarak, kavþaklarda kullanýlan gecikme modelleri trafik akýmýnýn akýþkan ve rastgele özelliklerini yansýtan gecikmenin; kararlý (deterministic) ve rastgele (sthocastic) bileþenleri olarak tanýmlanabilirler (Rouphail et al., 1995). Sinyalize kavþaklarda, gecikmenin kararlý bileþeni trafik ýþýklarý sonucu zorunlu olarak meydana gelen gecikme olarak ifade edilebilir ve bu gecikmeye sabit gecikme adý verilmektedir. Eþlenik Araç Sayýsý Qmax Gidiþler (s) Kuyruk Tahliyesi Geliþ ve Gidiþ Süreçleri Kuyruk Uzunluðu Etkin Kýrmýzý Zaman (r) Etkin Yeþil Zaman (g) Devre Uzunluðu (c) Devredeki Toplam Kararlý (Deterministic) Gecikme Zaman Kuyruk Geliþim Süreci Ortalama Kuyruk Uzunluðu Zaman Þekil 3.4 Gecikmenin kararlý bileþeni (Rouphail et al., 1995)

54 40 Gecikmenin rastgele (sthocastic) bileþeni ise, trafiði oluþturan elemanlarýn birbirleriyle olan etkileþiminden kaynaklanmaktadýr ve iþletme gecikmesi olarak ifade edilir. Þekil 3.4 te gecikmenin kararlý (deterministic) bileþeni görülmektedir. Þekil 3.5 te araçlarýn bir yaklaþým yönü boyunca konumlarý ile zaman iliþkisi grafiksel olarak gösterilmiþtir. Bu þekildeki giriþ noktalarý yaklaþým yönündeki araçlarýn sinyalize tesisten etkilenmeye baþladýklarý, çýkýþ noktalarý da araçlarýn normal hýzlarýný kazandýklarý noktalarý ifade etmektedir. Giriþ ve çýkýþ noktalarý arasýnda sinyalize bir kavþaðýn bulunmamasý durumunda, araçlar (A) hattýnýn gösterdiði gibi herhangi bir sabit gecikmeye uðramayacaklardýr. Sinyalize bir kavþaðýn bulunmasý durumunda ise, araçlarýn durmasý veya birikmesi sözkonusu olmasa bile, sürücülerin genellikle hýzlarýný düþürmelerinden ötürü, (B) hattý ile gösterildiði þekilde bir gecikme yaþanabilir. Doygun Akým Uzaklýk Çýkýþ D Giriþ R C G (B) (A) Y (1) (2) (3) (4) (5) (6) Zaman Þekil 3.5 Gecikme (Ayfer, 1977, 97) Gecikmenin, araçlarýn trafik koþullarý ve ýþýklý sinyaller nedeniyle giriþ ve çýkýþ noktalarý arasýnda harcadýklarý zaman ile ayný noktalar arasýnda normal akýþ koþullarý arasýnda harcayacaklarý zaman farký olduðu söylenebilir. Þekil 3.5 te (1), (2) ve (3) numaralý araçlar yavaþlamakta, kýrmýzý ýþýkta durmakta ve sonra yeniden harekete geçmekte, bu manevralarý sýrasýnda gecikmektedirler. (4) ve (5) numaralý araçlar

55 41 önlerindeki araçlarýn hýzlarýnýn düþük olmasý nedeniyle yavaþlamak zorunda kalarak gecikmektedirler. (6) numaralý araç ise, yukarýda açýklandýðý gibi yavaþlamakla birlikte normal akýþ hýzý içinde kavþaktan gecikmeden geçebilmektedir. Þekil üzerinde (1) numaralý aracýn toplam gecikmesi D ile gösterilmiþtir. Sinyalize bir tesiste araçlarýn iþletme gecikmesine uðrama nedenleri aþaðýdaki gibi özetlenebilir: 1. Sinyalize bir kavþakta, araçlar kýrmýzý ýþýkta durduktan sonra tekrar harekete geçmeleri sýrasýnda önlerindeki araçla aralarýnda güvenli bir aralýk kadar zaman kaybederler, 2. Araçlar, kýrmýzý ýþýkta servis görmek için beklerlerken kýrmýzý sinyal boyunca diðer araç ve yayalarý bekleyerek zaman kaybederler, 3. Araçlar, kavþak yakýnýnda park etmiþ, duraklamýþ olan veya dönüþ yapan araçlarýn engellemeleri nedeniyle manevra yapmalarý zorlaþtýðýndan zaman kaybederler, 4. Yaya akýmýnýn çok yoðun olduðu bölgelerde tesis edilmiþ olan kavþaklarda yayalarýn yeþil ýþýðý beklemeksizin geçmeleri nedeniyle araçlarý hýzlarýný düþürmeye ve hatta duraklamaya zorlamalarý nedeniyle zaman kaybederler, 5. Kavþak yaklaþýmýnda veya kavþak içinde aðýr araçlarýn bulunmasý halinde diðer araçlar, aðýr araçlarýn düþük manevra ve hýzlanma kabiliyetleri nedeniyle zaman kaybederler Sinyalize Kavþaklarda Ývme ve Tersivme Ývme ve tersivme mesafeleri ve zamanlarýnýn deðiþen hýz devreleri ile (duruþhareket ve yavaþlama-hýzlanma manevralarý) normal sürüþ koþullarý altýnda hesaplanmasýnýn temelinde; operasyon ücretleri, yakýt tüketimi ve çevre kirlenmesi ile birlikte yol geometrilerinin saptanmasý, durma ve kuyruk oluþum unsurlarý ile seyahat gecikmeleri bulunmaktadýr. Önceleri sinyalize kavþaklarda ivme ve tersivme deðerleri kavþaklardaki araçlarýn duruþ ve kalkýþ durumlarý gözönünde bulundurularak ayarlanýyordu. Fakat günümüzde ivme ve tersivme deðerleri kuyruk

56 42 boþalma karekteristikleri, zaman ve mesafe bilgileri saðlanarak çok hýzlý bir þekilde ve öngörülen bazý parametrelere baðlý olarak bulunabilmektedir. Bu paremetre ayarlamalarý farklý araç tipleri (otomobil, otobüs, kamyon), noktasal trafik faliyetleri (dönel kavþaklar, sinyalize ve sinyalize olmayan kavþaklar, sinyalize ve sinyalize olmayan yaya geçitleri, otoyollar), farklý düzeydeki trafik gereksinmeleri (hafif, orta, aðýr), yol tipleri (kentiçi, kýrsal yollar, þehir merkezi, çevre) ile ilk ve son hýzlara göre yapýlmaktadýr. Þekil 3.6 da Sinyalize bir kavþaktaki ivme ve tersivme iliþkileri mesafe-zaman ve hýz-zaman diyaðramlarýnda gösterilmiþtir (Akçelik, 2001). Þekil 3.6 Bir aracýn trafik sinyallerinde duruþ ve kalkýþlarýnda oluþan ivme ve tersivmenin mesafe-zaman ve hýz-zaman diyaðramlarýnda gösterimi (Akçelik, 2001)

57 43 Ývme ve tersivme için daha iyi gözlem ve ayarlama yapýlabilmesi için þu noktalarýn dikkatle ele alýnmasý gerekmektedir. Noktasal trafik faliyetleri ( dönel kavþaklar, sinyalize ve sinyalize olmayan kavþaklar, sinyalize ve sinyalize olmayan yaya geçitleri, otoyollar ), Farklý araç tipleri ( otomobil, otobüs, kamyon ), Farklý trafik dereceleri ( hafif, orta, aðýr ), Farklý yol tipleri ( kentiçi, kýrsal, þehir merkezi, çevre), Ývme ve tersivme faliyetlerinin araþtýrýlmasý sonucunda araç özellikleri, yol geometrileri, gecikmeler, operasyon ücretleri, yakýt tüketimi ve çevre kirlenmesi konularýnda daha iyi ve kalýcý çözümler bulunabilecektir (Akçelik, 2001) Sinyalize Kavþaklarda Þok Dalgalarý Þok dalgalarý zaman-aralýk sýnýr koþullarý içinde ilgi alaný olan bir bölgede trafik akým-yoðunluk durumlarýnýn kesintiye uðramasý þeklinde tanýmlanabilir. Þekil 3.7 de sinyalize bir kavþakta oluþan þok dalgalarý ve trafik akým karekteristikleri görülmektedir (May, 1990). Gelen araçlar Duran Araçlar Ayrýlan araçlar k 1, s 1, q 1 k 2, s 2, q 2 k 3, s 3, q 3 k 2 >k 1 k 1 <k 3 <k 2 s 2 <s 1 s 1 <s 3 <s 2 q 2 <q 1 q 3 >q 2 Þekil 3.7 Sinyalize bir kavþakta oluþan þok dalgalarý ve trafik akým karekteristikleri (Kang, 2000)

58 44 Þok dalgalarýnýn açýk ve net olarak görülebilmesi yolun týkanýk olup olmadýðýna dolayýsýyla yolun yoðunluðuna baðlýdýr. Bu da her þerit için 60 araç/mil olduðu varsayýlmaktadýr (May, 1990). Þekil 3.8 de önceden ayarlanmýþ tek þerit yaklaþýmlý bir sinyalize kavþaða gelen trafik akýmýnýn sabit olduðu durumda þok dalgalarýnýn oluþumu görülmektedir. Mesafe Þekil 3.8 Sinyalize kavþaklarda oluþan þok dalgalarý (May, 1990) Trafik akýmýnýn yalnýzca yeþil ýþýkta boþaldýðý gözönüne alýndýðýnda sinyalize kavþaðýn kapasitesi kavþaða gelen trafikten büyük olmalýdýr. Çünkü yeþil sinyal süresi esnasýnda kavþakta boþalan bir trafiðin yanýsýra kavþaða gelen bir trafik akýmýda söz konusudur. Bir yol boyunca serbest akýmýn olabilmesi ancak araç yoðunluðunun þerit baþýna 60 araç/mil den küçük olmasý durumunda mümkündür. Sinyalize kavþaklarda akým ne kadar artarsa kýrmýzý ýþýkta duran araçlardan dolayý yoðunluk þerit baþýna 60

59 45 araç/mil i geçmektedir. Bu nedenle yeþil ýþýkta, biriken araçlar kesilen akým nedeniyle ön kýsýmda boþalmaya baþlarken biriken araçlarýn oluþturduðu araç kuyruðunun arka kýsýmlarýnda ise kuyruða katýlým devam etmektedir. Sinyal süreleri iyi ayarlanmýþ bir sinyalize kavþakta normal bir trafik akýmý esnasýnda 2. trafik kesintisi geriye doðru yeni bir þok dalgasý oluþtururken, 1. kesinti esnasýnda araçlarýn geri kalmýþlýðýndan dolayý oluþan þok dalgalarýnýn etkisi devam etmektedir. Þok dalgasýnýn yönü araç akýmýnýn kesintisinden dolayý geriye doðru yani araç hareketinin tersi yönünde oluþmaktadýr. Ayrýca sinyalize kavþakta yeþil ýþýðýn yanmasý ile birlikte bir þok dalgasý kuyruða yeni katýlan araçlarýn etkisiyle oluþurken ikinci þok dalgasý ise araçlarýn boþalmasý ile oluþmaktadýr. Kýrmýzý faz esnasýnda oluþan þok dalgalarý durma çizgisinden itibaren duraðan hale gelmektedir. Þok dalgalarýnýn oluþmasý için diðer bir trafik durumu ise dar boðaz (daralan geçitler, tünel ve köprü giriþleri) geçitlerinde ve özellikle pik saatlerinde görülmektedir (þekil 3.9). Mesafe Þekil 3.9 Dar boðazlarda oluþan þok dalgalarý (May, 1990)

60 46 Daralan yollarýn kapasitesi çoðu zaman sabit olmakla birlikte, zirve saatlerinde trafiðe talep artmakta ve bu durum, aþýrý kapasite talebi azýlýncaya kadar (zirve saatleri sonu) sürmektedir. Þok dalgalarý araçlarýn birbirlerinden etkilenmeleriyle de oluþabilmektedir. Örneðin þerit deðiþtirmek isteyen araçlar, yavaþ hareket eden bir aracýn arkasýnda birikme, kaza veya arýzalardan dolayý yolun bir veya birkaç þeridinin ihlal edilmesi, öndeki aracýn sollanmasý gibi durumlar þok dalgalarý oluþtururlar. Þok dalgalarýnýn oluþumunun sýnýrlandýrýlmasý için alýnabilecek tedbirler þu þekilde sýralanabilir. Darboðaz olan kýsýmlar düzgün bir trafik akýþý saðlayacak þekilde düzenlenmeli, Her zaman için trafik talebinin (kapasitenin) sabit olmasýna çalýþýlmalý, Yapýlan yollar deðiþik trafik taleplerine uyum saðlayabilmeli, Araçlarýn yolda serbest halde bulunan maddelerden ve kazalardan etkilenmesi önlenmeli, Yol güzergahý boyunca yola giriþ ve çýkýþlar yasaklanmalý, Yolda oluþan þok dalgalarýnýn birbirlerini etkilemesi önlenmelidir (May, 1990). Sinyalize Kavþaklardaki Þok Dalgalarýnýn Hesaplanmasý; Sinyalize kavþaklardaki þok dalgalarýnýn analizinin temelinde kuyruk uzunluðu ile kavþaða gelen trafik akýmlarýnýn çatýþmasý bulunmaktadýr. Örnek olarak sola dönüþ yapacak araçlarýn oluþturduðu kuyruðun kavþaða gelen trafik akýmý ile uzamasý sonucunda bitiþik kavþaðýn etkilenmesi verilebilir. Sinyalize kavþaklarda þok dalgalarý, sinyalize kavþaklara yaklaþan trafiðin akým-yoðunluk iliþkisi ve yaklaþan akýmýn durumuyla analiz edilebilir. Sinyalize kavþaklardaki þok dalgalarýnýn akýmyoðunluk ve mesafe-zaman olarak analizleri Þekil 3.10a ve Þekil 3.10b de görülmektedir (May, 1990).

61 47 Akým Þekil 3.10a Sinyalize kavþaklarda oluþan þok dalgalarý Yoðunluk Mesafe Zaman Þekil 3.10b Sinyalize kavþaklarda oluþan þok dalgalarý Þekil 3.10b de sinyalize kavþak yaklaþýmýnda duruþ çizgisi, trafik sinyal çizgisi ile yeþil ve kýrmýzý fazlardaki uygulamalar sýrasýyla açýk ve koyu çizgilerle gösterilmiþtir. t 0 ile t 1 süreleri esnasýnda yeþil sinyal yanmakta olup kavþaða yaklaþan trafik akýmý ve yavaþlayan akýmda A bölgesinde (q A, V A, ve k A ) her farklý aracýn yörüngesi, sýçrama çizgisi olarak gösterilmektedir. t 1 anýnda kýrmýzý sinyal yanmakta

62 48 ve akým durma çizgisinde hýzlanan durumda B bölgesine geçmekte ve akým durumu aniden D bölgesinde azalan akýma dönüþmektedir. t 1 esnasýnda durma noktasýnda ; W AD = Önceki hareketin oluþturduðu þok dalgasý, W DB = O anda oluþan sabit (hareketsiz) þok dalgasý, W AB = Gerideki hareketin oluþturduðu þok dalgasý, olmak üzere üç adet þok dalgasý oluþmaktadýr. Bu üç þok dalgasýnýn oluþturduðu hýzlar akým-yoðunluk diyaðramýnda görülebilmektedir (þekil 3.10a). Yine 3.10a þeklinden yola çýkarak oluþan bu þok dalgalarý aþaðýdaki eþitliklerle hesaplanabilmektedir. q q = u (3.15) D A W DA = + k k D A A qd qb W DB = = 0 (3.16) k k W q D q B q A B A AB = = (3.17) k k k k A B B A W = q = k = u = Þok dalgasý hýzý (mil/sa) Akým (araç/sa) Yoðunluk (araç/mil) Akým bölgesindeki (azalan / artan) araçlarýn hýzý A, B ve D bölgelerindeki akým t 2 de yeþil sinyal süresinin baþlama anýna kadar devam etmektedir. t 2 anýnda durma çizgisinden itibaren sýfýrdan doygun akýma kadar çýkabilecek yeni bir akým durumu (C akým bölgesi) oluþacaktýr. Bunun nedeni W DB þok dalgasý bitene kadar iki yeni þok dalgasýnýn (W DC ve W BC ) oluþmasýdýr. Yine þekil 3.10a dan yararlanarak oluþan iki yeni þok dalgasýnýn hýzlarý þu þekilde hesaplanabilir. q q = u (3.18) D C W DC = + k k D C C

63 49 W BC q k D C C = = (3.19) B q k C q k k B C A, B, C ve D bölgelerinde akým W AB ve W BC þok dalga hýzlarý ile t 3 anýna kadar devam etmektedir. t 2 ve t 3 arasýndaki süre þu þekilde hesaplanabilir. t 3 WAB t 2 = r( ) (3.20) W W BC AB r = Etkili kýrmýzý faz süresi (sn) Q t 3 anýndaki kuyruk daðýlým uzunluðu þu þekilde hesaplanabilir. M r = 3600 ( W W BC AB [ ] BC )( W W AB ) (3.21) t 3 anýndan sonra, önceki hareketlerin oluþturduðu W AB ve W BC þok dalgalarý sona ererken W AC formunda yeni bir þok dalgasý oluþacaktýr. W AC þok dalgasý þekil 3.10a dan aþaðýdaki gibi hesaplanabilir. W AC q k A C = (3.22) A q k C D, C ve A bölgelerindeki akým t 4 anýnda etkisini göstermeye baþlayýp, t 5 anýna kadar devam etmektedir. t 4 anýna kadar oluþan þok dalgasý W AC duruþ çizgisini geçmekte ve akým durma çizgisindeyken maksimum akým q C den q A ya ulaþmaktadýr. Bu zaman periyodunda durma çizgisinden itibaren yeþil fazýn baþlangýcýndan boþalma süresinin sonuna kadar olan maksimum süre (t 2 den t 4 e); r( WAB) WBC t 4 t2 = ( + 1) (3.23) W W W BC AB AC þeklinde hesaplanabilmektedir.

64 50 Kýrmýzý fazýn baþlangýcý olan t 5 te kavþaða gelen akýmlar dolayýsýyla da þok dalgalarý kendisini tekrar ettirmektedir. Kýrmýzý ýþýðýn baþlamasý ile kavþaktan çýkan akýmlarýn oluþturduðu þok dalgalarýnýn formu W AC den W AD formuna dönüþecektir. t 6 anýnda ise W AC ve W AD þok dalgalarý yok olmakta ve kavþaðý terkeden araçlar W CD þok dalgasýný oluþturmaktadýr. Bu þok dalgalarý sinyal devre süreleri deðiþtirilmediði sürece bir þablon olarak trafik talebine göre kendisini yenilemeye devam edecektir Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Oluþumu Sinyalize bir kavþakta kuyruk uzunluklarý sinyal dizayný için önemli bir performans ölçüsüdür. Bu özellikle kýsa hatlarýn kapasitelerinin belirlenmesinde kullanýlýr. Sinyalize bir kavþakta yeþil periyodun baþlangýcýnda hafif akýþlar için ortalama kuyruk, kýrmýzý periyot sýrasýnda gelen taþýt sayýsýna eþittir. Fakat yoðun trafik akýþý için kuyruk daðýlýmý daha uzundur ve devrelerin çoðu tam doygundur (Akçelik, 2001). Þekil 3.11 Sinyalize kavþaklarda kuyruk oluþumu ve oluþan gecikmeler (Akçelik, 2001)

65 51 Sinyalize kavþaklarda oluþan kuyruk gecikmenin bir fonksiyonu olup, kuyruk uzunluðunu bulmak için Webster aþaðýdaki formülü önermiþtir. R N = q + d 2 veya; (3.24) N = q. R (3.25) Hesaplarda büyük çýkan deðer kuyruk uzunluðu olarak alýnýr. Bu baðýntýlarda; N = q = R = d = Yeþil periyot baþlangýcýnda ortalama kuyruk uzunluðu (araç), Kavþak koluna gelen akým (araç/sn), Her kol için kýrmýzý ýþýk süresi (sn), Araç baþýna ortalama gecikme (sn) Eðer kuyruk uzunluðunda düzeltme faktörü kullanýlacaksa; R qj N = q + d (3.26) 2 av veya; qj N = q. R (3.27) av Hesaplarda büyük çýkan deðer kuyruk uzunluðu olarak alýnýr. Bu baðýntýlarda; j = Kuyruk içindeki taþýtlarýn ortalama olarak kapladýðý mesafe (m), a = Oluþan kuyruktaki þerit sayýsý, v = Hareket halindeki trafiðin serbest hýzý (m/sn) Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Boþalmasý; Sinyalize kavþaklarda kuyruk boþalmasý ile ilgili çok deðiþik modeller ortaya çýkmasýna karþýn Günümüzde Bonneson tarafýndan geliþtirilen ve kuyruk akým boþalmasý ile hýzýn üssel olarak deðiþtiðini ortaya koyan model araþtýrmacýlar tarafýndan en çok kabul gören modeldir. Bonneson tarafýndan kuyruk boþalmasýnda hareket aralýklarý ve hýz modelleri; taþýt aralýklarý ve hýzlanan araçlarýn kuyruktaki

66 52 pozisyonlarýnýn hesaplanmasý sonucunda geliþtirilmiþtir. Bonneson nun aralýk modelinde kuyruktaki araç pozisyonlarýnýn üssel bir formunda olduðu gösterilmiþtir. Bu modelde kuyruktaki araç pozisyonlarý, kuyruk boþalma akým deðerleri ve hýz modelleri yeþil ýþýk baþlangýcýndan itibaren zamanýn bir fonksiyonu olduðu açýklanmaktadýr. Bu sinyalize kavþaklarda kuyruk boþalma karakteristikleri için basit, anlaþýlýr ve güçlü bir analitik model saðlamaktadýr (Akçelik, 1999). Þekil 3.12 Sinyalize kavþaklarda kuyruk boþalma karakteristikleri (Akçelik, 1999)

67 53 Bonneson un modelinden önce yapýlan çalýþmalar ve sonraki alternatif çalýþmalar bu model kadar kapsamlý ve tatmin edici analizler ortaya koyamamýþlardýr. Üssel kuyruk boþalma hýzý ve akým deðeri aþaðýdaki gibi açýklanabilir. v q s s mv ( t tr) = v (1 e ) (3.28) n m ( t tr) q = q (1 e ) (3.29) n Bu baðýntýlarda; t = Yeþil periyotun baþlangýcýndan itibaren ki süre (sn), t r = Tepki süresinin baþlangýcý (sabit deðer), yeþil periyodun baþlangýcýndan sonra ilk aracýn hareketi ardýndan sürücülerin gösterdiði ortalama tepki süresi (sn), v s = t anýndaki kuyruk boþalma hýzý (km/sa), v n = Maksimum kuyruk boþalma hýzý, m v = Kuyruk boþalma hýzý modeli paremetresi, q s = t anýndaki kuyruk boþalma akým deðeri (araç/sa), q n = Maksimum kuyruk boþalma akým deðeri (araç/sa), m q = Kuyruk boþalma modeli akým deðer parametresi Güvenlik Tasarýmý yapýlacak kavþakta meydana gelen kazalarýn araþtýrýlmasýný içermektedir. Özellikle dik açýlý kazalar ile yaya-taþýt kazalarýnýn sýk görüldüðü kavþaklarda sinyalizasyon sistemleri ile kontrolün saðlanmasý gerekmektedir Devre Hesabý Sinyal devre hesabý ile ilgili olarak araþtýrmacýlar tarafýndan çeþitli yaklaþýmlar yapýlmýþ ve deðiþik yöntemler önerilmiþtir. Ýlk olarak 1958 yýlýnda Ýngiltere de Webster tarafýndan bir yöntem önerilmiþtir yýlýnda Amerika Birleþik Devletleri nde Ulaþým Araþtýrmalarý Ýdaresi (TRB) tarafýndan bir yöntem geliþtirilmiþtir. Bu yöntemler sinyalizasyon hesaplarý ile ilgili ilk yöntemler olarak

68 54 literatürde yer almýþ ve daha sonraki çalýþmalara kaynak olmuþtur. Günümüzde en çok kullanýlan devre hesap yöntemleri olarak; Ýngiliz (Webster) Yöntemi, Amerikan (HCM) Yöntemi, Avustralya (Akçelik) Yöntemi sayýlabilir. A) Ýngiliz (Webster) Yöntemi; Webster tarafýndan önerilen tasarým yönteminde, kavþaða gelen trafik akýmlarý yaklaþým kolu bazýnda toplam olarak deðerlendirilmekte ve ayný fazda hareket edecek trafik akýmlarýndan akým oraný deðerlerine göre büyük olan seçilerek faz yeþil süreleri hesaplanmaktadýr (Webster ve Cobbe, 1966). Yöntemde öncelikle faz sayýsýna karar verilir. Daha sonra, her fazdaki kayýp sürelere göre kavþak için toplam kayýp süre hesaplanýr. Kavþak yaklaþým kollarý için doygun akým deðerleri hesaplanýr ve akým oranlarý bulunur. Ayný fazda hareket edecek trafik akýmlarýndan büyük olanlar kritik akýmlar olarak seçilir ve toplam akým oraný (Y) hesaplanýr. Toplam akým oraný ve toplam kayýp süre deðerlerine göre minimum ve optimum devre süreleri hesaplanýr. Bu süreler arasýndaki devre süresi deðerleri seçilerek uygulanýr. Yeþil faz süreleri ise, etkin devre süresinin kritik akým oranýna paylaþtýrýlmasý biçiminde hesaplanýr. Webster tarafýndan önerilen minimum ve optimum devre süresi aþaðýdaki baðýntýlar yardýmýyla hesaplanmaktadýr. L Cmin = (3.30) 1 Y t C 0 φl + 5 = 1 Y t (3.31) Bu baðýntýlarda; L = Devredeki toplam kayýp süre (sn),? = Düzeltme katsayýsý,

69 55 Yt = Toplam akým oraný (trafik hacmi / doygun akým deðeri) deðerlerini ifade etmektedir. B) Amerikan (HCM) Yöntemi; Amerikan yöntemi ile sinyal devre hesabý 5 aþamada yapýlmaktadýr (TRB,1985). 1. Aþama (Giriþ Aþamasý); Giriþ aþamasýnda kavþak ile ilgili temel bilgiler toplanmaktadýr. Kavþaðýn yaklaþým kolu sayýsý, þerit sayýsý, þerit geniþlikleri, eðim gibi geometrik özellikleri, trafik hacimleri (yaya ve taþýt) ve faz sayýsý gibi özellikler belirlenmektedir. 2. Aþama (Hacim Düzeltme Aþamasý); Bu aþamada trafik hacimlerinin zirve saat faktörü ile zirve saat trafiðine dönüþtürülmesi, her þeridin kullanýmýna göre trafik akýmlarýnýn þerit gruplarýna ayrýþtýrýlmasý ve trafik hacimlerinin þerit kullanýmýna göre düzeltilmesi iþlemleri gerçekleþtirilmektedir. 3. Aþama (Doygun Akým Aþamasý); Bu aþamada, TRB tarafýndan belirlenen temel doygun akým deðeri, yaklaþým kolunun ve trafik akýmlarýnýn durumuna göre çeþitli faktörler ile çarpýlarak düzeltilmektedir. Bu düzeltilmiþ deðer daha sonraki aþamalarda kullanýlmaktadýr. 4. Aþama (Kapasite Analiz Aþamasý); Kapasite analiz aþamasýnda, faz durumlarýna göre þeritlerdeki akým oranlarý hesaplanýr, en büyük toplam akým oranýný veren akýmlar kritik akýmlar olarak seçilir ve kavþak için kritik akýmlardan faydalanýlarak devre süresi hesaplanýr. Her þerit grubu için kapasite ve hacim/kapasite oranlarý bulunur. 5. Aþama (Hizmet Seviyesi Aþamasý); Bu aþamada, þerit gruplarý için gecikme süresi hesaplanýr ve bu gecikme sürelerine baðlý olarak kavþaðýn hizmet seviyesi belirlenir.

70 56 Amerikan Ulaþým Araþtýrma Ýdaresi nce (TRB), yollarýn kapasitesi isimli (HCM) kitapta sinyal devre süresi için aþaðýdaki baðýntý önerilmiþtir (HCM, 1985). C c = (3.32) n ( X c L. X i= 1 ( v / s) i Bu baðýntýda; L = Devredeki toplam kayýp süre (sn), Xc = Kavþak için kritik hacim/kapasite oraný, v = Þerit için trafik hacmi (taþýt/sa), s = Þerit için doygun akým deðeri (taþýt/sa) deðerlerini ifade etmektedir. C) Avustralya (Akçelik) Yöntemi; Avustralya veya Akçelik yönteminde ise akýmlar ayrý ayrý incelenmekte, her akým için doygun akým deðeri ve oraný belirlenerek, doygunluk derecesi hesaplanmaktadýr. Doygunluk derecesine göre kritik akýmlar tespit adilmekte ve devre süresi hesabýnda kritik akýmlardan faydalanýlmaktadýr. Yeþil süre hesabýnda kritik akýmlar belirleyici rol oynamaktadýr (Akçelik, 1981). Avustralya veya Akçelik yöntemi ile sinyal devre hesabýnda izlenen adýmlarý þu þekilde sýralamak mümkündür; 1- Faz sayýsýnýn belirlenmesi; Öncelikle trafik akýmlarýnýn durumuna göre ve trafik hacimlarine göre faz sayýsý seçilir. 2- Her akým için minimum yeþil süre, yeþiller arasý süre ve kayýp sürelerin hesaplanmasý; Seçilen faz sayýsýna göre her akým için minimum yeþil süre, yeþillerarasý (sarý + kýrmýzý) süre ve kayýp süreler belirlenir.

71 57 3- Tüm trafik akýmlarý için doygun akýmýn hesaplanmasý; Kavþaða gelen tüm trafik akýmlarý için temel doygun akým deðerinden faydalanarak, her akýmýn ve þeridin durumuna göre çeþitli faktörlerin etkisi (þerit geniþliði, eðim v.b.) dikkate alýnarak doygun akým deðerleri hesaplanýr veya arazi çalýþmasý ile doðrudan elde edilir. 4- Kritik akýmlarýn belirlenmesi; Avutralya yönteminde kritik akýmlar, bir sinyal devresini oluþturan akým kombinasyonlarý arasýnda en büyük süreyi veren kombinasyon olarak tanýmlanabilir. Kritik akýmlarýn belirlenmesi için devreyi oluþturabilecek akým kombinasyonlarý bir diyagram ile gösterilir ve bu kombinasyonlara göre kritik akýmlar aranýr. Þekil 3.13 te kritik akým arama diyaðramý için örnek verilmiþtir A B C D Þekil 3.13 Kritik akým arama diyaðramý (Akçelik, 1993). Þekil 3.13 te A,B,C, ile fazlar 1, 2, 3, 4, 5, 6 ile akým numaralarý gösterilmiþtir. Buna göre en uzun devre süresini verebilecek akým kambinasyonlarý, 2-3-5, 2-3-6, 2-4-6, 2-4-5, 1-6, 1-5 þeklinde düþünülerek kombinasyonlardaki akým süreleri toplanýr ve en büyük deðeri veren kombinasyondaki akýmlar, kritik akýmlar olarak belirlenir. 5- Devre süresi ve faz sürelerinin hesabý; Kritik akýmlarýn belirlenmesinden sonra, bu akýmlara göre kavþak için kayýp zaman ve akým oraný belirlenir. Bu parametrelere göre pratik ve optimum devre süresi hesaplanýr

72 58 C p L = (3.33) 1 U C o (1,4 + k) L + 6 = 1 Y t (3.34) Bu baðýntýda; L = Devredeki toplam kayýp süre (sn), Y t = Kavþak için toplam akým oraný, U = Toplam yeþil oran, k = Duruþ katsayýsý, C p = Pratik devre süresi (sn), C o = Optimum devre süresi (sn) deðerlerini ifade etmektedir. Devre süreleri hesaplandýktan sonra, her akým için yeþil süre ve faz süreleri hesaplanýr. 6- Trafik akýmlarýnýn doygunluk derecelerinin kontrolü; Tüm akýmlarýn doygunluk dereceleri hesaplanýr. Doygunluk derecelerinin pratik doygunluk derecesinden (0,90) küçük olmasý istenir. Eðer büyük ise yeni bir devre süresi seçilerek 4, 5 ve 6. adýmlar tekrarlanýr. C x = ( ) y (3.35) g C = g = y = x = Devre süresi (sn), Yeþil süre (sn), Akým oraný (hacim / doygun akým), Doygunluk derecesi.

73 59 Kayýp Zamanlar ve Etkin Yeþil Faz Trafik ýþýklarý ile belirli yönlerdeki araç trafiði periyodik olarak durdurularak, trafik ýþýklarý bazý fazlarda (kýrmýzý faz) hareketi yasaklar. Böylece, araç hareketleri ancak devrenin bir bölümünde mümkün olur. Akým içinde araçlarýn durdurulduðu her an kayýp zaman kaynaðý olarak nitelendirilebilir. Sinyalize kavþaklarda kayýp zamanýn iki bileþeni vardýr. Bu bileþenlerden ilki, araçlarýn yeþil ýþýk baþlangýcýnda kalkýþ ve ilk hareketi arasýnda yarattýðý kayýp zamandýr ve bu kavþaktaki araçlarýn toplam baþlangýç kayýp zamaný olup, aþaðýda belirtilen baðýntý ile ifade edilebilir: N 1 i i= 1 l = l (3.36) Bu baðýntýda; l 1: Toplam baþlangýç kayýp zamaný (sn) ve 1 alt indisi kayýp zamanýn ilk bileþeni olduðunu, l i : i inci aracýnýn ilk harekete geçiþi sýrasýnda yarattýðý kayýp zamaný (sn), ifade etmektedir. Trafik akýmýndaki bir araç durdurulduðunda, zýt yöndeki trafik akýmýnýn kavþaða girmesine izin verilmeden önce güvenli bir zaman aralýðý gereklidir. Bu zaman aralýðýna kavþak tahliye zamaný adý verilmektedir (HCM, 1985). Pratikte, bu aralýk sarý ve her yönde kýrmýzý süreyi de içeren deðiþim aralýðý olarak kullanýlmaktadýr. Genel olarak, sürücüler bu zaman aralýðýný gözlemez ve bir bölümü kavþaðý kullanmaya devam ederler. Kavþak tahliye kayýp zamaný, l 2, deðiþim zaman aralýðýnýn sürücüler tarafýndan kullanýlmayan bölümünü ifade etmektedir. Böylece toplam kayýp zaman aþaðýdaki gibi ifade edilmektedir:

74 60 L + T = l1 l2 (3.37) Doygun akým ile kayýp zamanlar arasýnda bir iliþki vardýr. Belirli bir þerit ya da hareket için araçlar yeþil fazýn bir bölümünde doygun akým oranýnda kavþaðý kullanýrlar. Sinyalize kavþaklarda sadece araçlarýn hareketine olanak veren zaman aralýðýna etkin yeþil faz ya da araç fazý adý verilmekte olup, aþaðýdaki gibi ifade edilmektedir: g = G + CI L T (3.38) Bu baðýntýda; g : Etkin yeþil fazý (sn), CI : Deðiþim aralýðýný (sn), L T : Toplam kayýp zamaný (sn), deðerlerini ifade etmektedir. Bir saatteki toplam kayýp zaman ile yeþil zaman arasýndaki iliþki açýklanmaya çalýþýlacak olursa: Bir sinyalize kavþakta belirli bir yöndeki/yönlerdeki trafik akýmý 60 saniyelik toplam devre uzunluðunda ise her hareket bir saat içerisinde 60 kez duracaktýr. Her bir faz için kayýp zaman 60 ( + ) l 1 l 2 olarak hesaplanabilir. Devre uzunluðu 30 sn olsaydý, trafik akýmý bir saatte 120 kez duracaktý ve kayýp zaman ( ) 120 l 1 + l 2 saniye olacaktý. Devrenin bu bölümünde, gelen araçlar durmak zorunda kalacak ve kavþak dur çizgisinin arkasýnda oluþacak kuyruða katýlarak bir sonraki etkin yeþil fazý bekleyecektir.

75 Deðerlendirme Deðerlendirme aþamasýnda tasarýmý yapýlan sinyalizasyon sisteminin seçilen performans ölçütlerine göre genel deðerlendirilmesi yapýlmakta, hizmet düzeyi belirlenmekte ve gerekirse tekrar hesap aþamasýna dönülmektedir. Deðerlendirme aþamasýnda, çoðunlukla kullanýlan performans ölçütleri gecikme süresi ve kuyruk uzunluðudur. Bunun yanýnda bazý yöntemlerde duruþ sayýsý, yakýt tüketimi, emisyon yayýlýþý gibi ölçütler de hesaplanmakta ve deðerlendirme amacýyla kullanýlmaktadýr (Murat, 2001).

76 62 DÖRDÜNCÜ BÖLÜM ÝKÝLÝ (YAKIN MESAFELÝ) SÝNYALÝZE KAVÞAKLARDA TRAFÝK AKIM ETKÝLEÞÝMLERÝ 4.1. Giriþ Birbirlerini etkileyebilecek yakýnlýkta olan, farklý geçiþ ve kesiþmelerin oluþturduðu kavþaklara, ikili veya yakýn mesafeli kavþak denir. Birçok ülkede yapýlan çalýþmalarda ikili (yakýn mesafeli) kavþaklarýn þu katagorilerde deðerlendirilebileceði belirtilmiþtir. 1- Otoyol giriþ ve çýkýþ rampalarý, 2- Farklý bölgelere yönlendirilmiþ T kavþaklar, 3- Yakýn mesafeli izole kavþaklar, 4- Kavþak içerisinde dahi duruþ þeritleri bulunan çok yaklaþýmlý kavþaklar, 5- Ortasýnda geniþ bir alana sahip kavþaklar, 6- Sinyalize demiryolu geçiþleri (Akçelik, 1999). Günümüzde yukarýda belirtilen kavþak operasyonlarý; sinyalize edilmiþ þehiriçi yol aðlarýnda ve kýrsal bölgelerdeki yollarýn kesiþme, yerleþim alanlarýna giriþ ve çýkýþlarýnda her geçen gün büyük bir artýþ göstermektedir. Bu çalýþmada özellikle þehiriçi yol aðlarýndaki ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerinde oluþan kuyruk etkileþimleri, gecikmeler ve kuyruk uzunluklarý basit analitik yöntemlerle açýklanmasý ve uygun tahminlerin yapýlmasý amaçlanmaktadýr.

77 Ýkili (Yakýn Mesafeli) Kavþak Analizleri Ýkili (yakýn mesafeli) kavþaklar için geliþtirilen birçok analitik ve simulasyon analiz yöntemleri mevcut olup, bu yöntemlerde ikili (yakýn mesafeli) kavþak sistemlerinin analizi için þu hususlar göz önünde bulundurulmaktadýr; 1- Grup Oluþturma; Giriþ kavþaðýnda bekleyen araçlarýn oluþturduðu gruplar, çýkýþ kavþaðýný da etkiler, 2- Maksimum Kuyruk Uzunluðu; Gerçekçi tahminler ancak iki kavþak arasýnda oluþacak kuyruklanmanýn, bu mesafeyi geçmediði durumlarda yapýlabilir, 3- Maksimum Çýkýþ Akýmý; Eðer giriþ akýmýnýn oluþturduðu talep kapasiteyi aþarsa, bu durum çýkýþ akýmýna da yansýr, 4- Akým Karýþýklýklarý; Eðer giriþ akýmlarý kapasitenin altýnda ise çýkýþ akýmlarý düzenli bir hal alýr. Bu durumda çýkýþ kavþaðýndaki gecikme ve kuyruklanmalar kritik bir öneme sahip olur, 5- Kuyruk Etkileþimleri; Çýkýþ akýmýnýn oluþturduðu kuyruklanma önemli bir büyüklüðe sahip ise kavþaða gelen akýmýn doygunluk derecesi düþer. Ýkili (yakýn mesafeli) kavþak sistemlerinde kullanýlan analiz yöntemleri þu þekilde incelenebilir Analitik Analiz Yötemleri Ýkili (yakýn mesafeli) kavþak sistemlerini aþaðýda belirtilen analitik analiz yöntemleri ile çözmek mümkündür.

78 64 PASSER II (Progression Analysis and Signal Evaluation Routine); Bu analiz yöntemi HCM (Highway Capacity Manual) esaslarýna göre ana alterler ve ikili (yakýn mesafeli) kavþaklar için hazýrlanmýþtýr. PASSER III (Progression Analysis and Signal Evaluation Routine); Sadece baklava tipi kavþak baðlantýlarýnýn analizi için geliþtirilen bir yöntemdir. P D INT (Queue Interaction Model); Ýkili kavþaklarda oluþan kuyruk etkilerini incelemek için geliþtirilmiþtir. SCATES (Computer Aided Traffic Engineering System); Sistem aðý içerisindeki izole veya sinyalize kavþaklarýn tasarýmý için hazýrlanmýþtýr. Bu program ile ikili (yakýn mesafeli) kavþaklarýn hesap ve tasarýmlarý yapýlabilmektedir. TRANSYT 7F (The Traffic Network Study Tool); Farklý tiplerdeki kavþaklarýn hesap ve analizleri yapýlabilmektedir. APP (Arterial Analysis Package); Farklý tiplerdeki kavþaklarýn hesap ve analizleri yapýlabilmektedir.(naztec, 2002) Simulasyon Yöntemleri Ýkili (yakýn mesafeli) kavþak sistemlerininin analiz ve tasarýmlarýný aþaðýda belirtilen simulasyon yöntemleri ile yapmak mümkündür. SYNCHRO/SIM TRAFFIC CORSIM NETSIM TRAF-NETSIM

79 65 Þekil 4.1.a. Ýkili kavþak sistemlerinin Þekil 4.1.b. Ýkili kavþak sistemlerinin analitik yöntemle analizi simulasyon yöntemiyle analizi 4.3. Ýkili (Yakýn Mesafeli) Sinyalize Kavþaklar Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarý; birbirlerinden etkilenebilecek kadar yakýn mesafede olan, ayný devre geniþliði içinde bir ofset zamandan yararlanarak tek bir sinyal kontrolü veya geniþ bir sinyalizasyon koordinasyonu içerisinde farklý sinyal kontrolleri tarafýndan düzenlenmiþ kavþaklar olarak tanýmlamak mümkündür. Ýkili (yakýn mesafeli) kavþaklarda dikkate alýnacak en önemli olgu; iki kavþak arasýnda birikecek akýmlarýn oluþturacaðý kuyruklarýn, yan yollarda gelen akýmlarýn geçiþlerini engellememesi ve yan yollardan iki kavþak arasýna giren akýmlarýn kavþaðý týkayarak, gelen akýmlarý engellemesinin önüne geçilmesidir. Bu nedenle ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklardaki kuyruk etkileri; kavþak hesap ve tasarýmlarýnýn ayrýntýlý olarak analizini gerektirmektedir. Ancak günümüzde kullanýlan birçok kavþak analiz metodu ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarýn ve bu kavþaklardaki akýmlarýn etkileþimlerini, kavþaklar arasýnda oluþacak kuyruklanma etkisini, kavþaða gelecek akýmlarýn karekteristiklerini (grup veya rastgele), akýmlarýn doygunluk derecelerini ve kavþaklarda oluþan gecikmeleri gerçekçi bir þekilde ortaya koymaktan uzaktýr. Kuyruk etkileþimleri için basit analitik yöntemlerle yapýlan hesaplar sonucunda; iki kavþak arasýnda boþalacak akýmýn oluþturduðu kuyruðun, ikili (yakýn mesafeli)

80 66 sinyalize kavþaklar üzerindeki etkisinin çok büyük olduðu ve her iki kavþak kapasitesini de düþürdüðü görülmüþtür. Ayrýca analitik yöntemde sinyal tasarýmý için sadece yol aðýnda bulunan kritik kavþaklarýn veya izole kavþaklarýn doygunluk derecelerinin bilinmesinin yeterli olmayacaðý, sýnýrlý kuyruk aralýðýna sahip ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarýn da, yaklaþým akýmý yönündeki kavþak durumunun iyi incelenmesi ve kritik kavþak olarak kabulü gerekmektedir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklardaki kuyruk etkilerinin azaltýlmasý ve uygun sinyal zamanlarýnýn bulunmasýnýn (ofset, yeþil ve kýrmýzý süre daðýlýmlarý, devre süresi) temelinde kavþak operasyonlarýnýn çok iyi bilinmesi yatmaktadýr. Basit analitik yöntemlerden yararlanarak doygun akým deðerlerini düþürmek (kapasiteyi arttýrarak), uygun grup hýzlarýný, hýzlanma-yavaþlama ivme mesafeleri ile akým- hýzyoðunluk iliþkilerini bulmak olasýdýr (Rouphail & Akçelik, 1992) Ýkili (Yakýn Mesafeli) Sinyalize Kavþak Karekteristikleri Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak karekteristiklerini maddeler halinde sýralarsak; 1- Giriþ kavþaðýna gelen akýmýn þekli gerçekte rastgele (Poisson) olup, bu kavþaða yaklaþan trafik akýmý herhengi bir kesintiye uðramamaktadýr. 2- Çýkýþ kavþaðýnda boþalmak için bekleyen araçlara katýlan araçlar, zamanla grup haline gelmekte ve bu grubun büyüklüðü ise geliþ kavþaðýnýn sinyal zamanlamasýna ve çýkýþ kavþaðýndaki akým talebine göre deðiþiklik göstermektedir. 3- Giriþ kavþaðýný grup halinde terk eden araçlar, iki kavþak arasýndaki mesafenin kýsalýðýndan dolayý, çýkýþ kavþaðýna da grup halinde gelip, grup halinde terk ederler. Dolayýsýyla iki kavþak arasýnda grup daðýlýmlarý önemsiz ve her iki kavþakta bulunan araçlar arasýndaki mesafe birbirine yakýndýr. 4- Blok ortasýnda üreyen/yokolan araçlarýn oluþturduðu trafik etkisi, iki kavþak arasýndaki sýnýrlayýcý geometriden dolayý önemsizdir.

81 67 5- Her iki kavþak arasýnda sýnýrlý kuyruklanma mesafesi mevcuttur. Bu aradaki kuyruk oluþum talebi kapasitede öngörülen kuyruklanmayý aþtýðýnda, oluþacak kuyruk gerideki kavþaðý týkayacaktýr. Ancak giriþ kavþaðý için herhangi bir kuyruk sýnýrlamasý yoktur. 6- Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda; ortalama kuyruk aralýðý, hizmet seviyeleri, sinyal kontrol parametreleri, gelen akýmýn doygunluk derecesi ve uygun grup hýzý, çýkýþ akýmýnýn kuyruk engelinden etkilenir. Diðer bir deyiþle bu kavþaklarýn verimi kuyruk etkileþimlerine baðlýdýr (Rouphail & Akçelik, 1992). Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak karekteristiklerinin daha iyi algýlanmasý için þekil 4.2 de basit bir ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemi verilmiþtir. Þekil 4.2. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak karekteristikleri

82 Ýkili (Yakýn Mesafeli) Sinyalize Kavþaklarda Hýz Daðýlýmlarý Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerinin geliþ ve çýkýþ kavþaklarýnda; yeþil ve kýrmýzý sürelerden dolayý araçlar yavaþlayacak, duracak veya hýzlanacaklarýndan, bu tip kavþaklarda çok farklý hýz daðýlýmlarý olacaktýr. Bu hýz daðýlýmlarýný inceleyecek olursak; Þok Dalgasý Hýzý (Wr); Yeþil sinyal zamanýnda; kavþaðý geçen ana yaklaþým akýmýnýn, kýrmýzý sinyal ile durmaya zorlanýp, hýzýný V den sýfýra düþürmesiyle, durma çizgisinden itibaren, ortalama araç aralýðý 7,0 m olan bir kuyruklanmanýn, geriye doðru yayýlmasýyla oluþan dalga hýzdýr. Þok dalgasý hýzýný þu baðýntýyla hesaplamak mümkündür; v V Wr = = (4.1) k kq k Bu baðýntýda; W r = Kýrmýzý sürenin baþlangýcýndan itibaren oluþan þok dalgasý hýzý (km/sa), V = Kýrmýzý süre esnasýnda gelen akýmýn hacmi (araç/sa), k = Trafik akým yoðunluðu (araç/km), k q = Depolanan kuyruklanma yoðunluðu (araç/km). Grup Dalga Hýzý (Wg); Kýrmýzý süre dolayýsýyla; biriken araçlarýn oluþturduðu araç grubunun, yeþil sürenin baþlamasý ile birlikte harekete geçmesi sonucunda oluþan dalga hýzýdýr. HCM tarafýndan yapýlan çalýþmalarda, kýrmýzý süre esnasýnda biriken araçlarýn oluþturduðu kuyruklanmanýn, doygun akým seviyesine ulaþtýðý kabul edilmektedir. Bu kabulden hareketle, yeþil sürede oluþan grup dalga hýzýný þu þekilde hesaplamak mümkündür; W S v g = = (4.2) k kq ks Bu baðýntýda; W g = Yeþil sürede oluþan grup dalga hýzý (km/sa), S = Yeþil süre esnasýndaki doygun akým (araç/sa/þerit),

83 69 k s = k q = Doygun akým esnasýnda grup yoðunluðu (araç/km/þerit), Depolanan kuyruklanma yoðunluðu (araç/km/þerit). Temizlenme Dalga Hýzý (Wc); Yeþil sürenin baþlamasý ile birlikte; durma çizgisinden itibaren harekete geçen araç grubunun, çýkýþ kavþaðýndan geçerken oluþturduklarý dalga hýzýdýr. Temizlenme dalga hýzýný þu þekilde hesaplamak mümkündür; W c v S V = = (4.3) k k k s Bu baðýntýda; Wc = Temizlenme dalga hýzý (km/sa), S = Yeþil süre esnasýndaki doygun akým (araç/sa), V = Giriþ kavþaðýna gelen akýmýn hacmi (araç/sa), k s = Doygun akým esnasýndaki grup yoðunluðu (araç/km), k = Trafik akým yoðunluðu (araç/km). Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerindeki hýz daðýlýmlarýnýn büyüklükleri Wc > Wg > Wr þeklindedir. Kuyruk Boþalmasý (Tg); Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak operasyonlarýnda; giriþ kavþaðýna gelen trafik akýmýnýn, çýkýþ kavþaðýný etkileyip etkilemediðini belirten bir süreyi ifade etmektedir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda kuyruk boþalmasý için, çýkýþ kavþaðýna gelen trafik akýmýnýn doygun olmadýðý kabul edilir. Aksi halde kavþaða gelen akýmýn oluþturduðu kuyruðun boþalmasý sona ermeyecektir. Buna göre kuyruk boþalma süresi, þok dalgasý teorisinden yararlanýlarak þu þekilde hesaplanýr. T g Wr = r (4.4) W W g r Bu baðýntýda; T g = Kuyruk boþalma süresi (sn), r = Kýrmýzý süre (sn), W r = Þok dalgasý hýzý (km/sa), W g = Grup dalga hýzý (km/sa).

84 70 m Yukarýdaki ifadelerden hareketle maksimum kuyruk uzunluðu (L m ) ise; L = W. T (4.5) veya g g L m W = W g g. W r W r r (4.6) ifadesi ile bulunur. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda; doygun ve doygun olmayan akýmlar için dalga hýzlarýnýn deðiþimi, þekil 4.3 te görülebilmektedir (Rouphail, 1998). Þekil 4.3. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda doygun ve doygun olmayan akýmlar için dalga hýzlarýnýn deðiþimi

85 Ýkili (Yakýn Mesafeli) Sinyalize Kavþaklarda Kuyruk Uzunluklarý Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerindeki gecikmeler ve kuyruk uzunluklarý; sinyal zaman parametreleri kullanýlarak, kavþaða gelen akýmýn doygunluk durumu ve kavþaktan çýkacak maksimum akýma göre, analitik veya simulasyon yöntemi ile tahmin edilebilir. Her ne kadar iki kavþak arasýndaki kuyruk uzunluðu, tam doygun geliþ akýmlarý için tahmin edilebilse de, sistemin fiziksel özellikleri gözönüne alýndýðýnda, kuyruðun üst sýnýrlarýnda sistem zorlanacaðýndan, bu akýma izin verilmez. Bu, iki kavþak arasýndaki kuyruk uzunluðunun, iki kavþak arasýndaki mesafeyi geçmemesi, arta kalan kuyrukta veya iki kavþak arasýnda doygunluk derecesinin düþük olmasýnýn arzu edildiði anlamýna gelmektedir. Þekil 4.4 te ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak operasyonlarý ayrýntýlý olarak görülebilmektedir (Rouphail & Akçelik, 1992). Þekil 4.4 ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak operasyonlarý Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda; araç etkileþimlerinden dolayý oluþan, dört farklý kuyruk uzunluðundan söz etmek mümkündür. Bunlar;

86 72 1- Engellenen Kuyruk Uzunluðu (Ni); Ýlk kavþaktan çýkan akýmlarýn bir kýsmýnýn, sonraki kavþaktan çýkamayýp bu kavþakta beklemek zorunda kalmasýndan dolayý oluþmaktadýr. Bu kuyruk uzunluðu kavþaða rastgele veya grup halindeki geliþler için geçerlidir. Þekil 4.4 te; 10 dan 12 ye kadar olan araçlarýn, ilk kavþaktan çýktýklarý halde, çýkýþ kavþaðýnda engellendikleri görülmektedir. 2- Týkayýcý Kuyruk Uzunluðu (Nb); Araçlarýn iki kavþak arasýnda, diðer akýmlarýn hareketlerini engellemeyecek þekilde kuyruk oluþturup, bu mesafeyi fiziksel olarak týkayabildikleri, maksimum kuyruk uzunluðudur. Þekil 4.4 te týkayýcý kuyruk uzunluðunun 9 araçtan oluþtuðu görülmektedir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda, týkayýcý kuyruk uzunluðu þu baðýntýyla hesaplanýr; L b N b = (4.7) L j Bu baðýntýda; L b = Ýki kavþak arasýndaki mesafe (m), L j = Kuyruktaki ortalama araç aralýðý (m/araç). Kavþak operasyonlarýný kuyruktaki ortalama araç aralýðýný (L j ) etkileyen en önemli etkenlerden biri de araç tiplerinin daðýlýmýdýr. Kavþaklarda aðýr araçlar trafiði iki kritik yolla etkilerler: a) Aðýr araçlar, otomobillere nazaran fiziksel olarak daha büyük olduklarýndan otomobillere göre daha geniþ bir yol kesimini kaplamaktadýrlar, b) Aðýr araçlarýn otomobillere oranla daha zayýf operasyon yeteneðine sahip olmalarý nedeniyle; özellikle hýzlanma, yavaþlama ve yokuþ yukarý hýzlarýný koruma kabiliyetlerinin zayýf olduðudur. b maddesinde anlatýlmaya çalýþýlan etki en kritik olanýdýr. Aðýr araçlar genellikle otomobillerden geri kalabildiðinden kavþakta dönüþ manevralarýyla doldurulmasý zor olan geniþ aralýklar teþkil eder ve bu da kavþak alanýný kullanýmýnda verimsizlik yaratýr.

87 73 Diðer ülkelerde, genellikle aðýr araç sýnýfýna dahi sokulmayan minibüsler, ülkemizde yolcu taþýma amacýyla kullanýlmasý nedeniyle aðýr araç olarak nitelendirilebileceði düþünülmüþtür. Çeþitli araç tipleri, uzunluklarýna göre aþaðýdaki tabloda belirtildiði gibi sýnýflandýrýlabilir (Sorensen, 1998): Tablo 4.1 Sorensen in uzunluklarýna göre araç sýnýflandýrmasý Araç Cinsi Uzunluk Otomobil 2,5-4,8 m Hafif taþýma Aracý 4,8-6,0 m Kamyonet 6,0-7,0 m Kamyon 7,0 m- 12,0 m Römorklu Kamyon 12,0 m- 22,0 m Otobüs 10,0 m- 14,0 m Setti&Demarchi (1996) ise araç tiplerini uzunluklarýna göre sýnýflandýrýrken, otomobillerin uzunluðunun en fazla 6,0 m, otobüslerin uzunluðunu ise 13,2 m olabileceðini öne sürmüþlerdir. Diðer araç tipleri olarak, çeþitli kamyon tiplerinin uzunluklarýný vermektedirler. Aslýnda her iki çalýþma da, þehirler arasý yollar için yapýlmýþtýr. Bunun için, þehir içinde bulunan araçlarýn uzunluðu ile ilgili yeni bir sýnýflandýrma yapýlma zorunluluðu doðmaktadýr. Bu amaçla yapýlan gözlem ve ölçümler sonucunda, aþaðýdaki sýnýflandýrma yapýlmýþtýr (Tanyel, 2001): Tablo 4.2 Þehir içindeki araçlarýn uzunluklara göre sýnýflandýrýlmasý (Tanyel, 2001) Araç Cinsi Uzunluk Hesaplarda Kullanýlan Uzunluk Otomobil 2,5-6,0 m 6,0 m Minibüs, Küçük Kamyon 6,5-8,0 m 7,5 m Otobüs 10,0-12,0 m 12,0 m Körüklü Otobüs 16,0-18,0 m 17,0 m

88 74 Araç tiplerinin, uzunluklarýna baðlý olarak sýnýflandýrýlmasý, yol üzerinde kapladýklarý alan hakkýnda bir fikir vermesi açýsýndan önem taþýmaktadýr. Özellikle trafik yoðunluðunu yüksek olduðu zaman aralýklarýnda, PCE deðerlerinin belirlenmesi açýsýndan önem taþýmaktadýr. Buna göre, bir körüklü otobüsün, araçlarýn durma halinde aralarýnda 1 m mesafe olduðu kabulu ile, ortalama olarak 3,78 birim otomobile eþdeðer alan kapladýðý söylenebilir. Ayný iþlem, diðer araçlar için de yapýldýðýnda, aþaðýdaki sonuçlar elde edilmektedir (Tanyel, 2001): Tablo 4.3 Araç cinslerine göre PCE deðerleri (Tanyel, 2001) Araç Cinsi PCE Minibüs, Küçük Kamyon 1,67 Otobüs 2,67 Körüklü Otobüs 3,78 Yukarýdaki belirtilenlere karþýn bulunan deðerler, bir aracýn yol ve/veya kavþak performansý üzerindeki etkisini göstermesi açýsýndan yetersizdir. Araçlarýn hýzlarý, konumlarý, biribirini takip aralýklarý, manevra yetenekleri, hýzlanma ve yavaþlama ivmeleri gibi faktörler de verimlilik üzerinde önemli etkiler yaratýr. 3- Kritik Kuyruk Uzunluðu (Nc); Ýlk kavþakta bekleyen araçlarýn oluþturduðu araç grubunun; hýzlanan ivme ile bu kavþaktan ayrýlýp, herhangi bir hýz kaybýna uðramadan (V m ) çýkýþ hýzý ile bir sonraki kavþaktan çýkmasýný veya bu kavþakta engellenmesi durumunda; yavaþlama ivmesi ile durup, engellenen araçlara katýlmasýný saðlayacak iki kavþak arasýndaki maksimum kuyruk uzunluðudur. Kritik kuyruk uzunluðunun doðru bir þekilde tahmin edilebilmesinin temelinde; uygun kavþak çýkýþ hýzý, hýzlanma ve yavaþlama ivme deðerleri bulunmaktadýr. 4- Çýkýþ Akýmýnýn Maksimum Kuyruk Uzunluðu (Nmd); Ortalama bir sinyal devresinde, iki kavþak arasýnda oluþabilecek maksimum kuyruk uzunluðudur. Þekil 4.4 te çýkýþ akýmýnýn maksimum kuyruk uzunluðunun; engellenen araçlarýn oluþturduðu kuyruk uzunluðu ile bir sinyal devresinde rastgele veya grup halinde gelen araçlarýn bu kavþaða eklenmeleri sonucunda oluþtuðu görülmektedir.

89 75 Buna göre ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda etkilenen kuyruk uzunluðu Ni ve maksimum kuyruk uzunluðu Nmd nin hesabý için þu fomüllerin kullanýlmasý olasýdýr. Q red = r. q (4.8) Qred t = s q (4.9) s Q max = r. q s q (4.10) Bu baðýntýlarda: t = kuyruk oluþum süresi (sn) Q red = kýrmýzý aralýk sonundaki kuyruk uzunluðu (araç) Q max = Bir devre süresince oluþabilecek maksimum kuyruk uzunluðu (araç), s = Doygun akým deðeri (araç/sn), q = Gelen akým deðeri (araç/sn), r = Kýrmýzý süre (sn) Kuyruk etkilerinin daha iyi anlaþýlmasý için, aþaðýdaki durumlarýn bilinmesi yararlý olacaktýr. Giriþ kavþaðýnda bekleyen araçlar için yeþil sinyal verildiðinde; sürücüler duruþ çizgisinden itibaren, doygun akým koþullarý altýnda, araç hýzlarýný uygun bir kavþak çýkýþ hýzýna (V m ) kadar arttýrmaya çalýþacaklardýr. Ancak iki kavþak arasýnda daha önceki engellenmelerden dolayý oluþan kuyruklanma; hýzlanma ve yavaþlama için yeterli bir mesafe olmamasýndan dolayý, taþýtlarýn istedikleri hýz ve akým deðerine ulaþmalarýný engelleyecektir. Bu durumda; ilk kavþaktan çýkan akýmýn doygunluk derecesinde düþme olacak, grup halindeki ilerlemelerden dolayý hýzlanma ivmesi için gerekli hýz düþecek (V r < V m ), engellenen kuyruðu bulunmasý durumunda ise; bu kuyruða durarak takýlma söz konusu olacaktýr (Ni). Buradaki kritik kuyruk uzunluðu (Nc), kavþaða gelen akýmýn doygun akým derecesinin ve uygun çýkýþ hýzýnýn

90 76 azaldýðýnýn bir göstergesi olacaktýr. Bu durumda kuyruk etkileþimlerindeki ilk koþul Ni>Nc olacaktýr. Araçlarýn hýzlarýný V m e kadar arttýrdýklarý kabul edilirse, bu durumda; iki kavþak arasýnda araçlarýn fiziksel olarak oluþturduðu maksimum kuyruk uzunluðu (Nmd), týkayýcý kuyruk uzunluðu (Nb) ile sýnýrlý olacaktýr. Eðer çýkýþ kavþaðýna gelen kuyruklanma talebi, týkayýcý kuyruk uzunluðunu (Nb) aþarsa, bu durumda; giriþ kavþaðýndan çýkan akým deðerinin, iki kavþak arasýndaki sýnýrlý kuyruklanma mesafesinden dolayý azalmasý söz konusu olacaktýr. Bu durumda kuyruk etkileþimlerinde ki ikinci koþul Nmd>Nb olacaktýr. Arta kalan veya sýnýrlý kuyruklanmadan dolayý oluþan aþýrý akým ve kuyruk etkileþimleri; geliþ akýmýnýn, doygun akým deðerini düþürecek ve bu yönde týkanmalara neden olacaktýr. Bu durumda; çýkýþ hýzýnýn azalma miktarýnýn ve kuyruk etkileþimlerinin Ni>Nc ve Nmd>Nb koþullarýný saðladýðý taktirde, doygun akým deðerinin doðru tahmin edilmesi gerekliliði öne çýkacaktýr. Bu durumda; giriþ kavþaðýna gelen akýmýn hýzýnda düþme ve grup yörüngesinde deðiþme olacaðýndan, bunun grup geliþlerinde hesaba katýlmasý gerekmektedir (çýkýþ hýzýnýn düþmesinin etkileri sonradan iki kavþak arasýna da yansýyacaktýr). Þekil 4.4 te grup halinde gelen akýmýn arka kýsmýnýn, çýkýþ kavþaðýnda engellendiði ve kuyruk oluþturduðu görülmektedir (10 dan 12 ye kadar olan araçlar). Grubun önündede hareket eden araçlarýn bir kýsmý (1 den 6 ya kadar olan araçlar), çýkýþ kavþaðýnda engellenen kuyruklanmalardan dolayý duracaklardýr. Bu durumda; giriþ kavþaðýna gelen akýmýn oluþturduðu bütün kuyruklanmalardan dolayý, kavþak çýkýþýnda hýz düþmesi (Vr) ve doygunluk aralýðýnýn azalmasý (1/Sr) söz konusudur. Çýkýþ kavþaðýnda; oluþan kuyruklanmalardan çýkan akým (10 dan 12 ye ve sonradan eklenen 1 den 7 ye kadar olan araçlar), tamamiyle doygun akým (Sd=Su>Sr) ve buradaki çýkýþ hýzý (Vd=Vm>Vr) olmaktadýr. Bundan dolayý çýkýþ kavþaðýnda doygunluk aralýðý düþüktür (1/Sd<1/Sr). Giriþ kavþaðýndaki kuyruklanmalardan çýkan, 7 den 12 ye kadar olan araçlar; iki kavþak arasýnda (Vd)

91 77 çýkýþ hýzýna kadar, hýzlanma ivmesi ile yol alýrlar. Ýlk kavþaða yaklaþan araçlarýn geliþ aralýðý ise 1/q a olmakta (q a gelen akýmýn deðeri) ve kavþaða uygun geliþ hýzý, çýkýþ hýzýndan büyük olmaktadýr (Va>Vm>Vr). Þekil 4.4 te her iki kavþak için farklý geliþ ve çýkýþ hýzlarý ile bu hýzlarýn ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemindeki eðimi görülebilmektedir. Sinyalize bir kavþakta oluþacak ortalama kuyruk uzunluðunu hesaplamak için Akçelik (2001) tarafýndan HCM 2000 den yararlanýlarak aþaðýdaki formüller önerilmiþtir. Q = Q 1 + Q 2 (4.11) Q 1 VLC(1 u) = P. F2 (4.12) 1 [ min( 1, X ) u] L Q 2 0,5 2 8k B X 16kBQbL = 0,25cL T z + z (4.13) clt ( clt) Burada; c L = Herbir þeridin kapasitesi (araç/sa), c c sl g = (4.14) N C L = LG bu baðýntýda s s L = (4.15) N LG c L T = Akým periyodu esnasýnda boþalabilen maksimum araç sayýsý, C = Ortalama devre süresi (sn), g/c, u = Yeþil süre oraný, I = Takým geliþlerinde süzülme faktörü, (Rastgele geliþler için I=1,0) k B = Kuyruk artýþ faktörü, k B 0,7 = 0, 12( s g) I (4.16) L N LG = Þerit grubundaki þeritlerin toplam sayýsý, PF 2 =Kuyruk temizlenme zamaný için ilerleme faktörü, (Rastgele geliþler için PF 2 =1) Q = Ortalama biriken kuyruk (araç), Q 1, Q 2 = Birinci ve ikinci kýsýmlarýnda oluþan ortalama kuyruk,

92 78 Q bl = Trafik akýmýnýn baþlamasýyla birlikte her bir þerit için gözlenen kuyruklanma (araç), Q b = Trafik akýmýnýn baþlamasýyla birlikte þerit grubu için gözlenen kuyruklanma (araç), r = Ortalama etkin kýrmýzý süre (r=c-g), T = Gerekli akým periyodu (sa), v = Gelen akým deðeri (araç/sa), v 1 = Akým periyodunun baþlamasý ile birlikte her kuyruk için ayarlanan akým deðeri, Qb v1 = v + (4.17) T v L = Þerit grubundaki herbir þerit için kuyruk oluþumunda ele alýnacak akým deðeri (araç/sa), v Qb ( v + ) v1 T v QbL = = (4.18) N N N T L = + LG LG LG önceden oluþan bir kuyruk yoksa; Q b =0, v L = v / N LG v L C = Herbir devrede her þerit için önceden oluþmuþ kuyruklarda dahil ortalama kuyruk talebi (araç), X = Þerit grubunun talep edilen doygunluk derecesi, X v v ( N LG = = (4.19) c c L ) X L = Þerit grubunun herbir þeridi için talep edilen doygunluk derecesi, X v QbL ( + ) v T L vlc yl N LG QbL = = = = = X (4.20) c s g u c ( c T ) L + L L L Önceden bir kuyruk talebi yoksa; Q bl =0, X L = X z = Model performans parametresi, 2QbL QbL z = X 1+ = ( X L 1) + (4.21) ( c T) ( c T) L Önceden bir kuyruk talebi yoksa; Q bl =0, z = X-1 alýnýr. L L

93 Trafik Modeli Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda; giriþ kavþaðýna gelen doygun akým deðerlerini ve grup hýzýný (Sr ve Vr) düþürmenin bir yoluda, hýz yoðunluk modelinin kullanýlmasýdýr. Bu husus, trafik akým iliþkilerinin temelini oluþturan; Akým deðeri = hýz * yoðunluk (q=v*k) (4.22) Baðýntýsý olmakta ve týkanýklýk durumunda; akým deðerinin, trafik akým yoðunluðunun artmasý ile birlikte düþeceðine ve hýzýn azalacaðý anlamýna gelmektedir. Bu çalýþmada lineer hýz yoðunluk modeli, basit olarak anlatýlmaya çalýþýlacaktýr. Bu model þu þekilde açýklanabilir; K V = Vf (1 ) (4.23) K j Bu baðýntýda; V f = Serbest akým hýzý (km/sa), V = Geçerli hýz (km/sa), K = Geçerli yoðunluk (araç/km), K j = Týkanma yoðunluðu (bütün araçlarýn kuyruk oluþturduðu yoðunluk) (araç/km). Þekil 4.5 te ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda akým yoðunluk hýz (q-k-v) iliþkileri görülebilmektedir. Þekil 4.5 te üç önemli husus göze çarpmaktadýr.

94 80 Þekil 4.5 Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda akým-yoðunluk-hýz iliþkileri 1- B noktasý; giriþ kavþaðýnda tam doygun akým durumunda S u (araç/sa), trafik akýmýnýn boþalmasýný göstermektedir. Bu noktada lineer hýz-yoðunluk modeli için, ortalama hýz V m (km/sa) ve uygun yoðunluk K m (araç/km) ise; S S V 2 u u m = = (4.24) K K m j K m = 0,50K j (4.25) Týkanma yoðunluðu olan K j (araç/km), kuyrukta durgun haldeki araçlarýn ortalama araç aralýðýndan L j (m/araç) yararlanarak þu baðýntý ile bulunabilir. K j 1000 = (4.26) L j 2- A noktasý; giriþ kavþaðýna gelen trafiðin akým deðerini q a (araç/sa) göstermektedir. Bu bölgedeki trafik akým yaklaþýmlarý rastgele (poisson) durumdadýr. Bu noktadaki uygun kesintisiz hýz V a (km/sa) ve yoðunluk K a (araç/km) þu þekilde hesaplanabilir. qa Va = Vm(1 + 1 ) (4.27) S u

95 81 K a Va = K j(1 0,5 ) (4.28) V m 3- C noktasý; çýkýþ kavþaðýndaki kuyruk etkileþimlerinden dolayý çýkan trafiðin, doygun akým deðerinin S r (araç/sa) düþtüðünü göstermektedir. Bu akým deðeri; ortalama hýzdan yola çýkýlarak, þu þekilde hesap edilebilir; V r K r S r = Vm(1 1 ) (4.29) S u Vr = K j(1 0,5 ) (4.30) V m Kritik kuyruk uzunluðu Nc (araç), verilen V m (km/sa), ortalama hýzdan yararlanýlarak þu þekilde hesaplanabilir; N 2 0,5V m 1 1 = Nb ( ) (4.31) 12,96L a a c + j 1 2 Bu baðýntýda; Nb = Týkayýcý kuyruk uzunluðu (araç), Nb=L b /L j den (yukarýdaki eþitlikte Nb yerine L t /L j ifadeside kullanýlabilir. L t = Ýki kavþaðýn duruþ þeritleri arasýndaki toplam yolculuk mesafesi (m)), a 1 ve a 2 = Ortalama hýzlanma ve yavaþlama ivmeleri (m/sn/sn), K j = Ortalama kuyruk aralýðý (m/araç) Çözüm Algoritmalarý Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerinde; kuyruk etkileþimleri söz konusu ise mevcut kuyruk etkileþimlerini ve doygun akým deðerlerindeki azalmayý hesaplamak gerekir. Grup geliþleri için hazýrlanan analitik model, çýkýþ kavþaðý için engellenen ve maksimum kuyruk uzunluklarýnýn (Ni ve Nmd) tahminleri için kullanýlýr. Benzer þekilde diðer modellerde Ni ve Nmd tahminleri için kullanýlabilir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak sistemlerinin çözümünde önerilen prosüdür, þu þekilde sýralanabilir.

96 82 1.Adým; Uygulamada tüm geliþ ve çýkýþ akýmlarý için doygun akým deðerleri (S u ve S d ), kuyruk etkileþimleri için önemsizdir (örneðin çýkýþ kavþaðýnda herhangi bir kuyruklanma sýnýrlamasý olmadýðý varsayýlýr). 2. Adým; Verilen akým ve sinyal durumlarý için engellenen ve maksimum kuyruk uzunluk deðerleri (Ni ve Nmd) belirtilmelidir. 3. Adým; Alan geometrilerine ve tam doygun akým karekteristiklerine göre 4.7, 4.24 ve 4.31 nolu eþitliklerden yararlanýlarak; týkayýcý ve kritik kuyruk uzunluklarý (Nb ve Nc) hesaplanmalýdýr. 4. Adým; Kuyruk etkileþimleri için þu testler yapýlamalýdýr. a) Eðer Ni?Nc ve Nmd?Nb ise herhangi bir kuyruk etkileþimi söz konusu deðildir. Bu durumda S r =S u ve 8. adýma gidilir. b) Eðer Ni>Nc veya Nmd > Nb ise kuyruk etkileþimleri söz konusudur. Bu durumda 5. adýma gidilir. 5. Adým; Geliþ akýmýnýn doygun akým deðeri için, kuyruk etkileþimlerinin; yaklaþýk olarak %10 a kadar azalmasýna izin verilir. Bu nedenle genelde S r =0,9S u alýnýr. 6. Adým; Yeni geliþ akýmýnýn doygun akým deðeri S r ye göre; 4.29 nolu eþitlikten yararlanýlarak uygun grup hýzý (V r ) hesaplanýr nolu eþitlikte V m yerine V r kullanýlarak, ayarlanan kritik kuyruk uzunluðu (Nc) hesaplanýr (Hýzlanma ve yavaþlama ivmesi deðerlerinin ayarlanmasýnda gerekli görüldüðü taktirde, düþürülen hýz V r ile eþleþtirilir). 7. Adým; Azaltýlan giriþ kavþaðý doygun akým deðeri ve takým hýzý (S r ve V r ) kullanýlarak, çýkýþ akýmý yaklaþýmlarýndaki kuyruk uzunluklarý (Ni ve Nmd) hesaplanýr. 4. adým dan 7. adýma kadar Nc yerine Nc deðeri kullanýlýr. Ni?Nc ve Nmd?Nb þartlarý saðlandýðýnda durulur ve 8. adýma geçilir.

97 83 8. Adým; Ýkili sinyalize kavþaklarda sistem boyunca geliþ akýmýnýn ve çýkýþ akýmýnýn doygunluk dereceleri (X u, X d ) sistem performans hesaplarý yardýmý ile þu þekilde bulunur. q C a X u = (4.32) S g r u X min( q C, S g ) a r u d = (4.33) S g d d 3600 Z = min( Sr g u, Sd g d ) (4.34) C Burada; Z = Çýkýþ kavþaðýnda saatlik maksimum boþalma akýmý (araç/sa), q a = Geliþ kavþaðýndaki akým talebi (araç/sa/þerit), g u ve g d = Geliþ ve çýkýþ yaklaþým akýmlarý için efektif yeþil zamanlar (sn), Sr ve S d = Geliþ ve çýkýþ kavþaklarýndaki doygun akým deðerleri (araç/sn), Eðer herhangi bir kuyruk etkisi sözkonusu deðilse; 4.32, 4.33 ve 4.34 nolu eþitliklerde S r =S u kullanýlýr.

98 84 BEÞÝNCÝ BÖLÜM GÖZLEMSEL ÇALIÞMALAR 5.1. Gözlemlerin Yapýlýþý Çalýþmada kullanýlan veriler, çalýþma sýrasýnda seçilmiþ olan kavþaklarda yapýlmýþ olan gözlemlerden elde edilmiþtir. Ýzmir'de üç adet olarak seçilen ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak üzerinde yapýlan gözlemler, kavþak yakýnýnda yüksek bir noktadan ve video kamera kullanýlarak, kavþakta gözlenmesi önceden planlanmýþ olan yaklaþým kollarýndaki kayýtlar yapýlmak suretiyle elde edilmiþtir. Video çekimlerinin bilgisayar CD lerine kaydý yapýlarak, bilgisayar yardýmýyla çeþitli defalarca seyredilmiþ böylece her fazda ve her þerit için akým deðerleri, oluþan kuyruk uzunluklarý, kuyruk boþalmalarý, araç etkileþimleri ve gecikmeler gözlenmiþtir. Bu yolla toplanan veriler çalýþmanýn temelini oluþturmuþtur Gözlem Yerlerinin Tanýtýmý Gözlemlerin yapýldýðý kavþaklardan ESBAÞ giriþ kavþaðý; Ýzmir ilinin Gaziemir ilçesinde bulunan Ege Serbest Bölgesi giriþinde, Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý; Ýzmir ilinin Konak ilçesine baðlý Karabaðlar semtinde, Gaziemir giriþ kavþaðý, Ýzmir ilinin Gaziemir ilçesi giriþinde bulunmaktadýr. Bu kavþaklarýn seçilmesinde etkili olan faktörler aþaðýda belirtilmeye çalýþýlmýþtýr. Bunlar: 1. Kavþaklarýn hepsi ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak tanýmýna uymaktadýr. 2. Kavþaklar, önemli arterler üzerinde yer almaktadýr. 3. Her iki kavþakta da video kamerayla çekim yapýlma olanaðý bulunmaktadýr.

99 85 4. Her üç kavþakta da gözlem yapýldýðý tarihlerde sinyalizasyon sistemi bulunmaktadýr. Gözlem yapýlan kavþaklarý alt bölümler halinde tanýtmaya çalýþýrsak ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Ege Serbest Bölgesi, þu anda Ýzmir ve çevresinde önemli bir sanayi ve ticaret merkezi olmaya aday bir bölgedir. Günümüzde bölgede yer almasý düþünülen iþ merkezlerinden planlananýn sadece ¼ ünün bölge içerisinde faaliyet gösterdiði düþünüldüðünde ileride trafiðin artacaðý açýkca görülmektedir. Ege Serbest Bölgesi konum itibariyle, Ýzmir çýkýþýnda; Adnan Menderes Havaalanýnýn, Gaziemir ve Karabaðlar semtlerinin trafiklerinin akýþ güzergahýnda bulunmaktadýr. Bölge bu durumuyla hem þehir içinde hem de þehir dýþýnda sayýlabilir. Bölgede özellikle týr ve kamyon giriþ çýkýþý oldukça yoðun olarak görülmektedir. Bölgenin ulaþým talebi, otomobillerin yanýsýra otobüsler ve minibüsler aracýlýðý ile karþýlanmaktadýr. Bu nedenle, ESBAÞ giriþ kavþaðýný minibüs ve otobüsler de yoðun olarak kullanmaktadýr. ESBAÞ giriþ kavþaðý ayný bölgelere yönlendirilmiþ ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak þeklinde dizayn edilmiþ olup kavþaklardan biri, Konak yönünde diðeri ise Aydýn yönünde yer almaktadýr. ESBAÞ giriþ kavþaðýnýn krokisi Þekil 5.1 de gösterilmiþtir. ESBAÞ giriþ kavþaðýnýnda; giriþ ve çýkýþ kavþaklarý kýrmýzý sinyaller verilirken birbirleriyle her iki yönde belirli bir ofset zamandan (5 sn) yararlanýlarak koordine edilmiþtir. Ancak giriþ kavþaðýna yeþil yandýðý anda, çýkýþ kavþaðýna da yeþil yanmaktadýr. ESBAÞ giriþ kavþaðýnda trafik operasyonlarý devre süresi 100 sn olan 10 adet araç ve 6 adet yaya olmak üzere toplam 16 sinyal ile saðlanmaktadýr.

100 86 Þekil 5.1 ESBAÞ giriþ kavþaðý krokisi Konak yönündeki kavþak; Aydýn ve Ýzmir yönünden gelip ESBAÞ a giren akýmlarýn, Ýzmir den Aydýn yönüne gitmekte olan araçlarýn, Aydýn dan Ýzmir e gelmekte olan araçlarýn ve ESBAÞ tan Aydýn yönüne çýkan araçlarýn gözlenebildiði bir kavþaktýr. Kavþaða Konak yönünden geliþte üç þerit ve bunlara ilave olarak yaklaþýk 75 m lik bir kýsa saða dönüþ þeridi bulunmaktadýr. Aydýn yönünden geliþte ise yine üç þeride ek olarak 100 m lik bir sola dönüþ þeridi bulunmaktadýr. Þerit geniþlikleri yaklaþýk 3,50 m olup ortada 1 m lik refüj bulunmaktadýr. Ancak Konak yaklaþýmýndaki saða dönüþ þeridi 3 m den daha dar yapýldýðý için verimli kullanýlamamaktadýr. Ayrýca, bu yaklaþýmda yol üzerinde yaklaþýk %2 çýkýþ eðimi ve bu yaklaþýmdan 500 m kadar önce Ýzmir-Aydýn otoyolu çýkýþý bulunmaktadýr. Çalýþmada, ESBAÞ kavþaðýnýn her sinyalinde her bir þerit için akým deðerleri, oluþan kuyruk uzunluklarý, kuyruk boþalmalarý, araç etkileþimleri ve gecikmeler gözlenmiþ ve böylece gerekli veriler elde edilmiþtir.

101 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý Ýzmir ili Konak ilçesi Karabaðlar semtinde ve Ýzmir - Aydýn çevre yolu üzerinde bulunmaktadýr. Söz konosu bölgede karayolu ulaþýmýnýn büyük bir kýsmý yerleþim bölgesi olmasý nedeniyle özel otomobiller, yolcu taþýyan otobüs ve minibüslerden oluþmaktadýr. Bu bölgede yoðun yaya trafiði ve park talebi bulunmamaktadýr. Ýzmir- Aydýn arasýndaki karayolu ile yolcu ve yük taþýmacýlýðý, ESBAÞ ýn tam kapasiteli olmasa bile kýsmen faliyete geçmesi ve Karabaðlardaki ticaret hacmi gözönüne alýndýðýnda kamyonet, kamyon ve týr gibi yük taþýmacýlýðýnda kullanýlan taþýtlarýn önemli bir yer tuttuðu görülmektedir. Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðýnýn krokisi þekil 5.2 de gösterilmiþtir. Þekil 5.2 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Kavþaðýn ana trafik yükünü Ýzmir - Aydýn istikametinde 4 þerit, Aydýn - Ýzmir istikametinde 3 þerit ve 2 þeritlik yan yol baðlantýsý taþýmaktadýr. Ancak Ýzmir-Aydýn istikametindeki 4 þeritten birinin geniþliði normal þerit geniþliðinin altýnda olduðundan verimli olarak kullanýlamamaktadýr. Þerit geniþlikleri ortalama 3,5m olup ortada yaklaþýk 1 m geniþliðinde refüj bulunmaktadýr. Kavþakta 17 taþýt ve 12 yaya olmak üzere toplam 29 adet sinyal bulunmakta olup devre süresi 70 sn dir. Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý Ýzmir-Aydýn istikametinde ara mesafeleri 120m ve 20m olan birbirine yakýn üç adet yakýn mesafeli sinyalize kavþaktan oluþmaktadýr. Ýzmir - Aydýn istikametinde bulunan 120 m. ara mesafe için 5 sn lik bir ofset süresi

102 88 kullanýlmýþ ancak 20 m. lik ikinci ara için herhangi bir ofset süresi kullanýlmamýþtýr. Bu durumun olumsuz etkilerini pik saatlerde özellikle kýsa mesafeli (20 m) kavþak operasyonlarýndaki araç etkileþimlerinde ve bu bloklar arasýndaki kuyruklanmalarda görmek mümkündür Gaziemir Giriþ Kavþaðý Gaziemir Ýzmir in 13 Km güneyinde Ýzmir-Aydýn karayolu üzerinde yer en önemli metropol ilçelerinden biridir. Gaziemir son yýllarda Ege Serbest Bölgesi, Adnan Menderes Hava Limaný, Oto kent, Ulaþtýrma Okulu, Hava Teknik Okullar Komutanlýðý, Emlak Bankasý ve Evka 7 Konutlarý ile modern bir kent haline gelmiþtir. Gaziemir de 20 bin civarýnda konut ve 600 adet küçük ve orta ölçekli sanayi kurulusu ve çok sayýda iþyeri bulunmaktadýr. Gaziemir ilçesinde karayolu ulaþýmýnýn büyük bir kýsmý yerleþim bölgesi olmasý nedeniyle özel otomobiller, yolcu taþýyan otobüs ve minibüslerden oluþmaktadýr. Bu bölgede yoðun yaya trafiði ve park talebi bulunmamaktadýr. Ýzmir- Aydýn arasýndaki karayolu ile yolcu ve yük taþýmacýlýðý, ESBAÞ ýn tam kapasiteli olmasa bile kýsmen faliyete geçmesi ve Gaziemirdeki ticaret hacmi gözönüne alýndýðýnda kamyonet, kamyon ve týr gibi yük taþýmacýlýðýnda kullanýlan taþýtlarýn önemli bir yer tuttuðu görülmektedir. Gaziemir giriþ kavþaðýnýn krokisi þekil 5.3 te gösterilmiþtir. Þekil 5.3 Gaziemir Kavþaðý

103 89 Gaziemir giriþ kavþaðýn ana trafik yükünü 1m geniþliðindeki orta refüj ile ayrýlmýþ Ýzmir - Aydýn istikametinde 3 þerit ve Aydýn-Ýzmir istikametinde 3 þeritlik yol taþýmaktadýr. Þerit geniþlikleri ortalama 3,5m dir. Kavþakta 13 taþýt ve 8 yaya olmak üzere toplam 21 adet sinyal bulunmakta olup devre süresi 80 sn dir. Gaziemir kavþaðý Ýzmir-Aydýn istikametinde ara mesafeleri 80m ve 60m olan birbirine yakýn üç adet yakýn mesafeli sinyalize kavþaktan oluþmaktadýr. Ýzmir Aydýn istikametinde bulunan ilk 80 m lik ara için 5 sn lik bir ofset süresi kullanýlmýþ ancak ikinci 60 m lik ara için herhangi bir ofset süresi kullanýlmamýþtýr. Özellikle ikinci Yakýn mesafeli kavþaklar arasýndaki sinyallerde bu durumun olumsuz etkileri kavþak operasyonlarýnda ve bloklar arasýndaki kuyruklanmalarda kendini göstermektedir Gözlem Sonuçlarýnýn Ýrdelenmesi Sözkonusu kavþaklarda gerek yerinde yapýlan gözlemlerde, gerekse kamera ile yapýlan çekimlerin bilgisayarda incelenmesi sonucunda; pik saatlerde ESBAÞ Giriþ Kavþaðý, Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý ve Gaziemir Giriþ Kavþaðýnda bulunan bütün araç sinyallerine gelen araçlar sayýlmýþ ve bu sinyallerde oluþan araç etkileþimleri ve trafik akýmlarýn oluþturduðu kuyruklanmalar gözlenmiþtir. Bu çalýþmada özellikle ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklar arasýnda bir ofset süresinin bulunmasýnýn kavþak performansýna etkisi, ana akýmlar kesintiye uðradýðý zaman (kýrmýzý sinyal ile) iki kavþak arasýnda anayolda ve yan yollardan iki kavþak arasýna gelen akýmlarýn etkisi gözlemlenmeye çalýþýlmýþtýr. Bu amaçlar söz konusu üç ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþakta mevcut þerit sayýlarý ve sinyal süreleri, taþýt kompozisyonu ve ara mesafelerine göre mevcut durumu ile iki kavþak arasýnda anayoldan ve yan yollardan gelen deðiþik trafik akým deðerlerine göre (% 0 dan % 140 a) hesaplanarak sonuçlar irdelenmiþtir. Yapýlan tüm hesaplamalar her kavþak için ayrý olmak üzere 6. bölümde ayrýntýlý olarak sunulmuþtur.

104 90 ALTINCI BÖLÜM GÖZLEM SONUÇLARININ DEÐERLENDÝRÝLMESÝ 6.1. Gözlem Sonuçlarýnýn Deðerlendirilmesinde Kullanýlan Yöntemler Bu çalýþmada, kavþaklarda yapýlan gözlemlerin irdelenmesi sonucu elde edilen verilerden yararlanýlarak, ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarýn performanslarý, kuyruk etkileþimleri ve gecikmeler belirlenmeye çalýþýlmýþtýr. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarýn performanslarýnýn deðerlendirilmesi için 1992 yýlýnda Akçelik ve Rouphail tarafýndan ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklar için geliþtirilen basit analitik analiz metodu kullanýlmýþtýr. Bu metod hakkýnda gerekli bilgiler 4. bölümde ayrýntýlý olarak incelenmiþtir. Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklardaki gecikmelerin bulunmasý için Webster Yöntemi kullanýlmýþtýr. Bu yöntemin ayrýntýlarý 3. Bölümde ayrýntýlý olarak verilmiþtir. Yine ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda oluþan kuyruklanmalarýn hesabý için Akçelik tarafýndan 2000 yýlýnda HCM 2000 den esinlenerek oluþturulan kuyruklanma hesabý kullanýlmýþ olup, bu hesap ile ilgili ayrýntýlar 4. bölümde belirtilmiþtir Gözlem Sonuçlarýnýn Deðerlendirilmesi Ýzmir de seçilen üç adet ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklar üzerinde yukarýda belirtilen esaslar çerçevesinde yapýlan hesaplamalar EkA, EkB ve EkC de tablo halinde verilmiþtir. Bu tablolardaki deðerlerden yola çýkýlarak aþaðýda her kavþak için belirtilen tablo, þekil ve sonuçlara ulaþýlmýþtýr.

105 91 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý: Ek A da ESBAÞ giriþ kavþaðý ile ilgili hesaplar incelendiðinde; ESBAÞ giriþ kavþaðýndaki mevcut sinyalizasyon sisteminin ana yollardaki trafik akým talebini rahatlýkla karþýladýðý görülmektedir. Ancak yan yollardan ana yollara geçiþler için kullanýlan sinyalizasyonlar ile mevcut akým talebi güçlükle karþýlanmaktadýr (Ek A2). Bu sorunun asýl nedeni olarak; yan yollardan ana yollara katýlým için kullanýlan sinyallere ayrýlan yeþil sürenin az olmasý ve yan yollarýn þerit sayýlarýnýn mevcut trafik akýmlarýný taþýmakta yetersiz kalmasý gösterilebilir. Kavþak bir bütün olarak ele alýndýðýnda; yan yollara giriþ ve çýkýþlar için yeni düzenlemeler yapýldýðý taktirde kavþakta daha uzun bir süre yüksek kapasite ve düþük gecikmeler saðlanmasý olasýdýr. ESBAÞ giriþ kavþaðýndaki sinyallerde oluþan kuyruklanmalar incelendiðinde; özellikle 1 ve 10 nolu sinyalizasyonlarda büyük miktarda kuyruklanmalarýn oluþtuðu görülmektedir (Ek A3). Ancak bu kuyruklanmalarýn giriþ kavþaðýnda oluþtuðu ve giriþ kavþaðýnýn gerisinde yan yol giriþ ve çýkýþý bulunmadýðý gözönüne alýndýðýnda oluþan kuyruklanmalarýn kavþak performansýna herhangi bir olumsuz etkisi olmadýðý söylenebilir. ESBAÞ giriþ kavþaðýndaki kuyruk etkleþimlerini Ek A4 te belirtilen hesaplamalar ýþýðýnda çeþitli akým % lerine göre aþaðýdaki tablo ve þekillerle ifade etmek mümkündür. Tablo 6.1 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-7 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (1-7) Nc Nb Ni Nmd 0,0 12,76 13,40 0,00 0,00 0,2 12,76 13,40 0,54 1,63 0,4 12,76 13,40 1,25 3,42 0,6 12,76 13,40 2,21 5,47 0,8 12,76 13,40 3,60 7,95 1,0 12,76 13,40 5,79 11,22 1,2 12,76 13,40 9,71 16,23 1,4 12,76 13,40 18,82 26,43

106 92 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.1 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-7 Nolu Sinyaller Arasý) Tablo 6.1 ve þekil 6.1 de 1-7 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 100 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn düþük olmasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Bu belirtilenlere raðmen ana ve ara yollardan çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlar kapasitenin 1,1 katýný aþtýðýnda iki kavþak arasýnda týkanýklýklarýn olacaðý þekil 6.1 de görülebilmektedir. Benzer þekilde; Tablo 6.2 ve þekil 6.2 de 10-6 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 100 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn düþük olmasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Ancak ana ve ara yollardan çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlar kapasitenin 1,2 katýnýna çýktýðýnda iki kavþak arasýnda týkanma olacaktýr (þekil 6.2).

107 93 Tablo 6.2 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (10-6 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (10-6) Nc Nb Ni Nmd 0,0 12,45 13,11 0,00 0,00 0,2 12,45 13,11 0,52 1,38 0,4 12,45 13,11 1,20 2,92 0,6 12,45 13,11 2,13 4,70 0,8 12,45 13,11 3,47 6,90 1,0 12,45 13,11 5,57 9,86 1,2 12,45 13,11 9,35 14,50 1,4 12,45 13,11 18,13 24,13 Kuyruk Etkileþimleri 30 Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.2 ESBAÞ Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (10-6 Nolu Sinyaller Arasý)

108 94 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý: Ek B de Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý ile ilgili hesaplar incelendiðinde; Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðýndaki mevcut sinyalizasyon sisteminin ana yollardaki trafik akým talebini rahatlýkla karþýladýðý görülmektedir (Ek B2). Bunun en önemli nedenleri; þerit sayýsýnýn yeterli olmasý ve Aydýn-Ýzmir istikametinde ana yola ilave olarak iki þeritlik bir yardýmcý yolun, trafik akýmlarýný taþýmada kullanýlmasý gösterilebilir. Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðýndaki sinyallerde oluþan kuyruklanmalar incelendiðinde özellikle ana yollardan giriþ kavþaðýna gelen sinyallerde büyük kuyruklanmalar oluþtuðu görülmektedir (Ek B3). Ancak bu kuyruklanmalarýn kavþak performansýna herhangi bir olumsuz etkisi bulunmamaktadýr. Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðýndaki kuyruk etkleþimlerini Ek B4 te belirtilen hesaplamalar ýþýðýnda çeþitli akým % lerine göre aþaðýdaki tablo ve þekillerle ifade etmek mümkündür. Tablo 6.3 ve þekil 6.3 te 1-12 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 120 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn düþük olmasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Tablo 6.3 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-12 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (1-12) Nc Nb Ni Nmd 0 16,29 16,90 0,00 0,00 0,2 16,29 16,90 0,62 0,98 0,4 16,29 16,90 1,39 2,11 0,6 16,29 16,90 2,37 3,44 0,8 16,29 16,90 3,65 5, ,29 16,90 5,41 7,20 1,2 16,29 16,90 7,98 10,13 1,4 16,29 16,90 12,07 14,58

109 95 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.3 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-12 Nolu Sinyaller Arasý) Tablo 6.4 ve þekil 6.4 te nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; bu sinyallere gelen akýmlar arasýnda kuyruk etkileþimleri oldukça fazladýr. Bu durumun olumsuz etkileri yapýlan gözlem ve hesaplamalarda açýkça görülmektedir (Ek B4). Bunun en önemli nedenleri olarak; bu sinyallerde giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 20 m gibi çok küçük bir mesafenin olmasý, belirli bir ofset süresinin kullanýlmamasý ve yan yollardan bu sinyallere gelen trafik akýmýnýn fazla olmasý söylenebilir. Tablo 6.4 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (12-15 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (12-15) Nc Nb Ni Nmd 0 2,21 2,82 0,00 0,00 0,2 2,21 2,82 0,18 0,89 0,4 2,21 2,82 0,40 1,83 0,6 2,21 2,82 0,70 2,85 0,8 2,21 2,82 1,12 3,98 1 2,21 2,82 1,75 5,33 1,2 2,21 2,82 2,79 7,08 1,4 2,21 2,82 4,85 9,86

110 96 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.4 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (12-15 Nolu Sinyaller Arasý) Benzer þekilde tablo 6.5 ve þekil 6.5 te nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; bu sinyallere gelen akýmlar arasýnda kuyruk etkileþimlerinin oldukça fazla olduðu görülür (Ek B4). Bunun en önemli nedenleri olarak; bu sinyallerde giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 20 m gibi çok küçük bir mesafenin olmasý, belirli bir ofset süresinin kullanýlmamasý ve yan yollardan bu sinyallere gelen trafik akýmýnýn fazla olmasý söylenebilir. Tablo 6.5 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (13-14 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (13-14) Nc Nb Ni Nmd 0 2,33 2,92 0,00 0,00 0,2 2,33 2,92 0,16 1,41 0,4 2,33 2,92 0,35 2,86 0,6 2,33 2,92 0,59 4,35 0,8 2,33 2,92 0,92 5,93 1 2,33 2,92 1,36 7,63 1,2 2,33 2,92 2,00 9,53 1,4 2,33 2,92 3,03 11,81

111 97 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.5 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (13-14 Nolu Sinyaller Arasý) Tablo 6.6 ve þekil 6.6 da 14-2 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 120 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Tablo 6.6 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (14-2 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (14-2) Nc Nb Ni Nmd 0 16,93 17,52 0,00 0,00 0,2 16,93 17,52 0,76 0,76 0,4 16,93 17,52 1,74 1,74 0,6 16,93 17,52 3,04 3,04 0,8 16,93 17,52 4,86 4, ,93 17,52 7,59 7,59 1,2 16,93 17,52 12,11 12,11 1,4 16,93 17,52 21,07 21,07

112 98 Kuyruk Etkileþimleri 30 Kuyruk Uzunluðu (araç) ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Nc Nb Ni Nmd Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Þekil 6.6 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (14-2 Nolu Sinyaller Arasý) Benzer þekilde tablo 6.7 ve þekil 6.7 de 17-4 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 120 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Tablo 6.7 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (17-4 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (17-4) Nc Nb Ni Nmd 0 16,98 17,57 0,00 0,00 0,2 16,98 17,57 0,76 0,76 0,4 16,98 17,57 1,75 1,75 0,6 16,98 17,57 3,06 3,06 0,8 16,98 17,57 4,88 4, ,98 17,57 7,62 7,62 1,2 16,98 17,57 12,15 12,15 1,4 16,98 17,57 21,14 21,14

113 99 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.7 Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (17-4 Nolu Sinyaller Arasý) Gaziemir Giriþ Kavþaðý: Gaziemir giriþ kavþaðýnda mevcut sinyalizasyon sisteminin ara yol için kullanýlan 9 nolu sinyal dýþýndaki diðer tüm sinyallerde trafik akým talebini rahatlýkla karþýladýðý görülmektedir (Ek C2). 9 nolu sinyaldeki gecikmenin büyüklüðü; bu sinyale ayrýlan yeþil sürenin düþük olmasý ve ara yolun þerit sayýsýnýn mevcut trafik akýmýný güçlükle saðlamasýna baðlanabilir. Gaziemir giriþ kavþaðýndaki sinyallerde oluþan kuyruklanmalar incelendiðinde özellikle ana yollardan giriþ kavþaðýna gelen 1 nolu sinyalde büyük kuyruklanmalar oluþtuðu görülmektedir (Ek C3). Ancak bu kuyruklanmalarýn kavþak performansýna herhangi bir olumsuz etkisi bulunmamaktadýr. Tablo 6.8 ve þekil 6.8 de 1-3 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset

114 100 süresinden yararlanýlmasý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 80 m lik bir mesafenin bulunmasý, yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn fazla olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Ancak 3 nolu sinyale gelen akýmlarý doygunluk derecesinin 1.1 katýna çýktýðýnda 1-3 nolu kavþaklar arasýnda týkanýklýklar olacaktýr (þekil 6.8). Tablo 6.8 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-3 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (1-3) Nc Nb Ni Nmd 0,0 10,30 10,93 0,00 0,00 0,2 10,30 10,93 0,39 1,30 0,4 10,30 10,93 0,91 2,72 0,6 10,30 10,93 1,63 4,35 0,8 10,30 10,93 2,69 6,31 1,0 10,30 10,93 4,41 8,94 1,2 10,30 10,93 7,68 13,12 1,4 10,30 10,93 16,40 22,74 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.8 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (1-3 Nolu Sinyaller Arasý)

115 101 Tablo 6.9 ve þekil 6.9 da 3-5 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda herhangi bir ofset süresinden yararlanýlmadýðý halde, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 60 m lik bir mesafenin bulunmasý ve yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Ancak 5 nolu sinyale gelen ana akým doygunluk derecesine ulaþtýðýnda 3-5 nolu kavþaklar arasýnda týkanýklýklarýn olacaðý açýktýr (þekil 6.9). Tablo 6.9 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (3-5 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (3-5) Nc Nb Ni Nmd 0,0 7,80 8,42 0,00 0,00 0,2 7,80 8,42 0,65 0,65 0,4 7,80 8,42 1,55 1,55 0,6 7,80 8,42 2,84 2,84 0,8 7,80 8,42 4,89 4,89 1,0 7,80 8,42 8,61 8,61 1,2 7,80 8,42 17,49 17,49 1,4 7,80 8,42 66,46 66,46 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.9 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (3-5 Nolu Sinyaller Arasý)

116 102 Tablo 6.10 ve þekil 6.10 da 2-4 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda 5 sn lik bir ofset süresinden yararlanýldýðý, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 60 m lik bir mesafenin bulunmasý ve yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn fazla olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Ancak 4 nolu sinyale gelen akýmlar doygunluk derecesine ulaþtýðýnda 2-4 nolu kavþaklar arasýnda týkanýklýklarýn olacaðý söylenebilir (þekil 6.10). Tablo 6.10 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (2-4 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (2-4) Nc Nb Ni Nmd 0,0 8,10 8,70 0,00 0,00 0,2 8,10 8,70 0,27 1,17 0,4 8,10 8,70 0,63 2,44 0,6 8,10 8,70 1,15 3,87 0,8 8,10 8,70 1,99 5,61 1,0 8,10 8,70 3,50 8,03 1,2 8,10 8,70 7,10 12,54 1,4 8,10 8,70 26,99 33,34 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.10 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (2-4 Nolu Sinyaller Arasý)

117 103 Tablo 6.11 ve þekil 6.11 de 4-6 nolu sinyaller arasýnda deðiþik akým % lerine göre kuyruk etkileþimleri incelendiðinde; giriþ ve çýkýþ akýmlarý arasýnda herhangi bir ofset süresinden yararlanýlmadýðý halde, giriþ ve çýkýþ kavþaklarý arasýnda 80 m lik bir mesafenin bulunmasý ve yan yollarda çýkýþ kavþaðýna gelen akýmlarýn olmamasý nedeniyle iki kavþak arasýnda herhangi bir olumsuzluðun sözkonusu olmadýðý söylenebilir. Ancak 6 nolu sinyale gelen ana akým doygunluk derecesine ulaþtýðýnda 4-6 nolu kavþaklar arasýnda týkanýklýklar olacaktýr (þekil 6.11). Tablo 6.11 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (4-6 Nolu Sinyaller Arasý) Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (4-6) Nc Nb Ni Nmd 0,0 10,98 11,58 0,00 0,00 0,2 10,98 11,58 0,90 0,90 0,4 10,98 11,58 2,13 2,13 0,6 10,98 11,58 3,91 3,91 0,8 10,98 11,58 6,72 6,72 1,0 10,98 11,58 11,85 11,85 1,2 10,98 11,58 24,07 24,07 1,4 10,98 11,58 91,43 91,43 Kuyruk Etkileþimleri Kuyruk Uzunluðu (Araç) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Çýkýþ Akýmý Doygunluk Derecesi (Xd) Nc Nb Ni Nmd Þekil 6.11 Gaziemir Giriþ Kavþaðý Çeþitli Akým % lerine Göre Kuyruk Etkileþimleri (4-6 Nolu Sinyaller Arasý)

118 104 YEDÝNCÝ BÖLÜM SONUÇ VE ÖNERÝLER 7.1. Sonuç Ve Öneriler Ýzmir de ikili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþak olarak adlandýrýlan ESBAÞ giriþ kavþaðý, Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðý ve Gaziemir giriþ kavþaklarý; gözlemsel çalýþmalar yardýmýyla elde edilen verilerin basit bir analitik yöntemle çözümü yapýlmýþ ve bu kavþaklarýn performanslarý ile ilgili þu sonuçlara varýlmýþtýr. ESBAÞ Giriþ Kavþaðý: ESBAÞ giriþ kavþaðýnda yapýlan gözlem ve hesaplamalar sonucunda, kavþak performansýnýn iyi olduðu, sinyallerde araçlar arasýnda kuyruk etkileþimlerinin olumsuz etkilerinin olmadýðý söylenebilir. ESBAÞ ýn yakýn bir gelecekte tam kapasite olarak faaliyete geçeceði düþünüldüðünde, ESBAÞ ýn giriþ ve çýkýþýný düzenleyen sinyal ve baðlantý yollarýnýn artan trafik talebini karþýlayamayacaðý açýktýr. Bu nedenle mevcut giriþ ve çýkýþlara alternatif olarak çevre yoluna bir baðlantý yapýlmasý durumunda bölge giriþ ve çýkýþlarýnýn daha da rahatlayacaðý düþünülebilir. Karabaðlar Yaþayanlar Kavþaðý: Karabaðlar Yaþayanlar kavþaðýnda 20 m lik ara mesafelerde görülen kuyruk etkileþimlerinin dýþýnda herhangi bir olumsuzluk sözkonusu olmayýp kavþak performansý oldukça iyidir. Kavþaktaki olumsuz etkilerin giderilmesi için hesaplamalar sonucunda elde edilen yaklaþýk 2,7 sn lik ofset süresinin 14, 15 ve 17

119 105 nolu sinyallerde kullanýlmasý ve yan yollardan bu sinyallere gelen akýmlarýn farklý yollara kanalize edilmesi düþünülebilir. Gaziemir Giriþ Kavþaðý: Gaziemir giriþ kavþaðýnýn mevcut akým koþullarý altýnda performansýnýn iyi düzeyde olduðu söylenebilir. Ancak 9 nolu sinyale gelen akýmlarýn ileriki süreçte daha fazla gecikmeye uðramamasý için bu sinyaldeki yeþil sürenin arttýrýlmasýnda yarar olacaktýr Genel Deðerlendirme Son yýllarda özellikle þehir içi yol aðlarýnda trafik sinyallerinin kullanýmýnýn arttýðý gözönüne alýndýðýnda, yakýt tüketimi ve gecikmelerin azaltýlmasý amacýyla Koordine Sinyalizasyon Sistemlerinin kullanýlmasýnýn, Koordine Sinyalizasyon Sistemlerinde kuyruk etkileþimlerinin sýklýðý, ek bir ofset zamandan kaynaklý devre süresinin uzunluðu, iki kavþak arasýnda hýzýn düþüklüðü göz önüne alýndýðýnda, ikili (yakýn mesafeli) kavþaklarýn kritik kavþaklar olarak deðerlendirilmesinin, Ýkili (yakýn mesafeli) sinyalize kavþaklarda gecikmelerin büyük bir bölümü iki kavþak arasýnda meydana geldiðinden, özellikle çýkýþ kavþaklarýndaki gecikmelerin azaltýlmasý amacýyla, hesap ve tasarýmlarda bu durumun gözönünde tutulmasýnýn, Ýki kavþak arasýndaki kuyruk oluþumlarýnda, olumsuz kuyruk etkileþimlerinden korunmak için Nc?Ni ve Nb? Nmd þartlarýný saðlanmasýnýn, Ýkili (yakýn mesafeli) kavþaklarýn performansýný olumlu yönde etkileyeceði düþünülmektedir.

120 106 KAYNAKLAR Adal, E.E. (1999). Yeþil Dalga Koordinasyon Sistemlerinin Kent Ýçi Trafiðine Etkileri, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Akçelik, R. (1999). Fundamental Relationships for Traffic Flows at Signalised Intersections, Research Report ARR 340. Akçelik, R. (2001). Progression Factors in the HCM 2000 Queue and Delay Models for Traffic Signals, Akcelik & Associates Pty Ltd. Akçelik, R (2001). Acceleration and deceleration models, 23 rd Conference of Australian Institutes of Transport Research (CAITR 2001). Akçelik, R. (2002). Glossary of Road Traffic Analysis Tarms, Akcelik & Associates Pty Ltd. Ayfer, M.Ö. (1977). Trafik sinyalizasyonu. Ankara : Karayollarý Genel Müdürlüðü Matbaasý. Bennett, S., Felton, A. & Akçelik, R (2001). Pedestrian movement characterics at signalized intersections, 23 rd Conference of Australian Institutes of Transport Research (CAITR 2001). Canseven, G. (2002, Temmuz). Aðýr araç oranýnýn sinyalize Kavþak Kapasitesine Etkisi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Gökdað, M. (1996). Sinyalize Kavþaklarda Meydana Gelen Taþýt Gecikmelerinin Simulasyon Modellemesi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Highway Capacity Manual (HCM). (1985). Transportation Research Board, Natioanal Research Council, Special Report 209, Washington D.C. Highway Capacity Manual (HCM). (1994). Transportation Research Board, Natioanal Research Council, Special Report 209, Third Edition Washington D.C.

121 107 Highway Capacity Manual (HCM). (1997). Transportation Research Board, Natioanal Research Council, Special Report 209, Washington D.C. Johnson, B.A. & Akçelik R. (1992). Review of Analytical Software for Applicability to Paired Intersections, 16 th ARRB Conference. Kang Y.S. (2000, April). Delay, Stop and Queue Estimation for Uniform and Random Traffic Arrivals at Fixed-Time Signalized Intersections, Virginia Polytechnic Institute. Murat. Þ.Y. (1996). Denizli þehiriçindeki kavþaklardaki trafik akýmlarýnýn bilgisayarla incelenmesi. Denizli : Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Murat. Þ.Y. (2001). Sinyalize Kavþaklarda Bulanýk Mantýk Tekniði ile Trafik Uyumlu Sinyal Devre Modeli, Ýstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü May, A.D. (1990). Traffic Flow Fundamentals, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. Niittymaki, J.P. (1997). Isolated Traffic Signals-Vehicle Dynamics and Fuzzy Control, Ph.D. Thesis, Helsinki Universty of Tecnology, Civil and Environmental Engineering. Özdirim, M. (1993). Trafik Mühendisliði. Cilt 1-2, T.C.K. Genel Müdürlüðü Ankara Rouphail, N.M. & Akçelik R. (1992). A Preliminary Model of Queue Interaction at Signalised Paired Intersections, 16 th ARRB Conference. Rouphail, N.M. (1998). Capacity Analysis of Interchange Ramp Terminels, The National Academy of Sciences. Salter, F.S. (1974). Highway traffic analysis and design. London : Pergamon Press. Sorensen, H. (1998). Store Kartogers Forbrung of Motorgeves Kapacitct, Determining passenger car equivalents for freeways. Tanyel, S. (2001). Türkiye deki dönel kavþaklar için kapasite hesap yöntemi. Ýstanbul : Ýstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Varlýorpak, Ç. (1982). Trafik ders notlarý. Ýzmir : Dokuz Eylül Üniversitesi Matbaasý. Webster, F.V. (1958). Traffic signal settings. Road Research Laboratory Technical Paper No. 39, HMSO, London. Webster, F.V.&Cobbe, B.M. (1966). Traffic signals. Road Research Technical Paper No. 56, HMSO, London.

122 108 Yayla, N. (1993). Türkçe-Ýngilizce karayolu ve trafik terimleri sözlüðü. Ýstanbul : Ýstanbul Teknik Üniversitesi Matbaasý.

123 EKLER 109

124 110 EK-A ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI

125 Tablo EK - A1 ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI SÝNYALÝZASYON NUMARASI OTOMOBÝL 1,0 O.B. MÝNÝBÜS 1,5 O.B. KAMYONET 1,5 O.B. OTOBÜS 2,0 O.B. KÖRÜKLÜ OTOBÜS 3,5 O.B. KAMYON 2,0 O.B. TIR 3,5 O.B. MOTORSÝKLET 0,35 O.B. BÝSÝKLET 0,25 O.B. O.B. TOPLAMI ORTALAMA ARAÇ UZUNLUÐU ÞERÝT ,52 1 ÞERÝT ,52 2 ÞERÝT ,06 2 ÞERÝT ,47 1 ÞERÝT ,15 3 ÞERÝT ,63 3 ÞERÝT ,46 2 ÞERÝT ,52 2 ÞERÝT ,46 3 ÞERÝT ,64 YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ

126 Tablo EK - A2 ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI ÞERÝT SAYISI, N AKIM DEÐERÝ, Q TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) L BX + 5 LGZ KORUMA SÜRESÝ t = + 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 k 3,6 3, 6 VB VZ KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 41,25 21,25 76,25 76,25 76,25 36,25 36,25 81,25 81,25 41,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 58,75 78,75 23,75 23,75 23,75 63,75 63,75 18,75 18,75 58,75 HAM KAPASÝTE G S * N* 3348, ,19 902,39 902,39 451, , ,58 712,39 712, ,58 C Q C k i = G S DOYMA DERECESÝ i 0,810 0,228 0,080 0,920 0,377 0,780 0,672 0,576 0,590 0,724 ORTALAMAGECÝKME G 2 C(1 ) 2 k C D0 = C + 150( ) 2 G Q(1 k) Q 2(1 k) C 1900 HÝZMET SEVÝYESÝ i i 1/ 3 ( k (2+ 5G / C) ) 17,377 3,125 29,804 55,300 33,465 13,965 12,080 38,129 38,314 15,510 B A C E C B B D D B

127 Tablo EK - A3 ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) v (Mevcut akým deðeri) TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) KORUMA SÜRESÝ LBX + 5 LGZ 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 t k = 3,6 + 3, 6 VB VZ KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 41,25 21,25 76,25 76,25 76,25 81,25 81,25 41,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 58,75 78,75 23,75 23,75 23,75 18,75 18,75 58,75 KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) DOYMA DERECESÝ (X=v/c) 0,810 0,228 0,080 0,920 0,377 0,576 0,590 0,724 QbL=(v*R)/(3600*NLG) 9,037 1,516 0,710 8,185 3,353 4,328 4,433 8,080 MAKSÝMUM AKIM PERÝYODU, T (sa) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 YEÞÝL SÜRE ORANI, u (G/C) 0, , , , , , , ,58747 KUYRUKLANMADA HÝSSEDÝLEN TOPLAM AKIM DEÐERÝ, vý=v+((qbl*nlg)/t)) KUYRUKLANMADA HÝSSEDÝLEN HER ÞERÝT ÝÇÝN AKIM DEÐERÝ, vl=vý/nlg 2819,44 347,062 77,68 895, , , , ,96 939, ,062 38,84 447, , , , ,32 ÞERÝT BAÞINA KAPASÝTE, cl= c/nlg 1116, ,19 451, , , , , ,19 XL=vL/Cl 0, , , , ,4065 0, , ,75284 k B = 0,12( s g) PERFORMANS PARAMETRESÝ L 0,7 I 1, , , , , , , ,32797 z = X 2QbL 1+ ( c T ) L = ( X L QbL 1) + ( c T ) L -0, , , , , , ,2547-0,19919 PF Q 2 Q = 0,25c L 1 = P F. 2 T z + z VLC(1 u) 1 2 [ min(1, X ) u] 8k B X + c T L Q = Q 1 + Q 2 L 16k BQ + ( c T ) L bl 2 0,5 21,3104 2, , ,4076 4, , , ,2654 7, ,5289 0, , , , , , ,5819 3, , ,2448 4, , , ,8983

128 Tablo EK - A4 ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUK ETKÝLEÞÝMLERÝ ESBAÞ GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) GÝRÝÞ KAVÞAÐINDAN GELEN AKIM YAN YOLLARDAN GELEN AKIMLAR TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) KORUMA SÜRESÝ L BX + 5 L t = + k 3,6 3, 6 VB V GZ Z 1,25 1,25 1,25 1,25 KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 46,25 36,25 46,25 36,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) 53,75 63,75 53,75 63, BLOK UZUNLUÐU ARAÇ ARALIÐI ÝVME DEÐERÝ a TERSÝVME DEÐERÝ a TIKAYICI KUYRUK UZUNLUÐU (Nb) 142,86 12,86 142,86 12,86 TIKANMA YOÐUNLUÐU (Kj) 142,86 142,86 142,86 142,86 ORTALAMA HIZ (Vm) 7,39 7,39 7,39 7,39 OFSET SÜRESÝ 135,34 12,18 135,34 12,18 UYGULANAN OFSET SÜRESÝ ENGELLENEN KUYRUK UZUNLUÐU (Ni) 59,54 1,04 59,54 1,04 MAK. KUYRUK UZUNLUÐU 59,54 6,45 59,54 6,45 KRÝTÝK KUYRUK UZUNLUÐU 142,26 12,26 142,26 12,26 GELÝÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xu) 0,88 0,74 0,88 0,74 ÇIKIÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xd) 0,88 0,99 0,88 0,99 ÇIKIÞ KAVÞAÐI MAX. BOÞ. AKIMI (%90)

129 111 EK-B KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI

130 Tablo EK - B1 KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI KARABAÐLAR (YAÞAYANLAR) KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI SÝNYALÝZASYON NUMARASI OTOMOBÝL 1,0 O.B. MÝNÝBÜS 1,5 O.B. KAMYONET 1,5 O.B. OTOBÜS 2,0 O.B. KÖRÜKLÜ OTOBÜS 3,5 O.B. KAMYON 2,0 O.B. TIR 3,5 O.B. MOTORSÝKLET 0,35 O.B. BÝSÝKLET 0,25 O.B. O.B. TOPLAMI ORTALAMA ARAÇ UZUNLUÐU 1 4 ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ 12 4 ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , ÞERÝT , YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ

131 Tablo EK - B2 KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI ÞERÝT SAYISI, N AKIM DEÐERÝ, Q TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) L BX + 5 LGZ KORUMA SÜRESÝ t k = 3,6 + 3, 6 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 VB VZ KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 36,25 31,25 36,25 31,25 46,25 46,25 31,25 36,25 36,25 31,25 36,25 36,25 46,25 46,25 36,25 36,25 46,25 31,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 33,75 38,75 33,75 38,75 23,75 23,75 38,75 33,75 33,75 38,75 33,75 33,75 23,75 23,75 33,75 33,75 23,75 38,75 HAM KAPASÝTE G S * N* C DOYMA DERECESÝ QiC k i = G S ORTALAMAGECÝKME i i 0,841 0,832 0,841 0,680 0,847 0,847 0,732 0,842 0,956 0,735 0,956 0,781 0,296 0,646 0,417 0,417 0,593 0,761 C (1 D 0 = 2(1 G C G C 2 ) + k ) 2 k Q (1 k ) 1900 C 150 ( Q 2 ) 1 / 3 ( k ( 2 + 5G / C ) ) 17,17 14,57 17,17 12,33 32,76 32,76 12,31 17,83 29,63 12,34 29,63 17,11 17,48 20,30 12,34 12,99 20,20 12,72 HÝZMET SEVÝYESÝ B B B B C C B B C B C B B C B B C B

132 KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) v (Mevcut akým deðeri) TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) LBX + 5 LGZ KORUMA SÜRESÝ t k = 3,6 + 3, 6 VB VZ 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 36,25 36,25 36,25 36,25 46,25 46,25 31,25 36,25 36,25 36,25 36,25 36,25 46,25 46,25 36,25 36,25 46,25 36,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 33,75 33,75 33,75 33,75 23,75 23,75 38,75 33,75 33,75 33,75 33,75 33,75 23,75 23,75 33,75 33,75 23,75 33,75 KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) DOYMA DERECESÝ (X=v/c) 0,922 0,956 0,841 0,781 0,847 0,847 0,732 0,842 0,956 0,844 0,956 0,781 0,296 0,646 0,417 0,417 0,593 0,874 QbL=(v*R)/(3600*NLG) 7,276 7,538 6,633 6,157 6,218 6,218 5,563 6,642 7,538 6,654 7,538 6,157 2,175 4,742 3,289 3,289 4,351 6,895 Maksimum akým periyodu, T (sa) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Yeþil süre oraný, u (G/C) 0,482 0,482 0,482 0,482 0,339 0,339 0,554 0,482 0,482 0,482 0,482 0,482 0,339 0,339 0,482 0,482 0,3392 0,4821 Kuyruklanmadan hissedilen toplam akým deðeri, vý=v+((qbl*nlg)/t)) ,9 570, , ,3 395,2 798,8 3313,3 Kuyruklanmadan hissedilen her þerit için akým deðeri, vl=vý/nlg 874,1 905,5 796,8 739,6 570,9 570,9 792,5 797,9 905,5 799,4 905,5 739,6 199,7 435,3 395,2 395,2 399,4 828,33 Herbir þeridin kapasitesi, cl= c/nlg ,6 644, ,6 644, ,56 915,99 XL=vL/cL 0,954 0,989 0,87 0,807 0,886 0,886 0,754 0,871 0,989 0,873 0,989 0,807 0,31 0,675 0,431 0,431 0,6196 0,9043 k B = 0,12( s L g ) 0,7 I 0,901 0,901 0,901 0,901 0,704 0,704 0,992 0,901 0,901 0,901 0,901 0,901 0,704 0,704 0,901 0,901 0,7044 0,9009 Performans Parametresi Q Q 1 2 = P F. 2 = 0,25c 2Q bl z = X 1 + = ( X ( c T ) L PF2 VLC(1 u) 1 L Q = Q 1 + Q 2 [ min(1, X ) u] T z + z 2 L 8k B X + c T L L Q bl 1) + ( c T ) 16k BQ + ( c T ) L L bl 2 0,5-0,011 0,022-0,093-0,153-0,066-0,066-0,211-0,091 0,022-0,09 0,022-0,153-0,617-0,267-0,516-0,516-0,32-0, ,3 17,42 13,82 12,2 10,48 10,48 11,8 13,85 17,42 13,9 17,42 12,2 2,867 7,255 5,024 5,024 6, ,789 9,641 11,78 5,828 4,111 5,203 5,203 3,335 5,87 11,78 5,925 11,78 4,111 0,382 1,789 0,792 0,792 1,4054 7, ,94 29,2 19,65 16,31 15,69 15,69 15,14 19,72 29,2 19,82 29,2 16,31 3,249 9,044 5,816 5,816 7, ,934

133 Tablo EK - B4 KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI KUYRUK ETKÝLEÞÝMLERÝ KARABAÐLAR YAÞAYANLAR KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) GÝRÝÞ KAVÞAÐINDAN GELEN AKIM YAN YOLLARDAN GELEN AKIMLAR TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) KORUMA SÜRESÝ L BX + 5 L t = + k 3,6 3, 6 VB V GZ Z 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 + BX L = kt6,3 B V KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 36,25 31,25 31,25 36,25 36,25 31,25 36,25 36,25 31,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) 33,75 38,75 38,75 33,75 33,75 38,75 33,75 33,75 38, BLOK UZUNLUÐU ARAÇ ARALIÐI 7,1 7,1 7,1 6,86 6,85 6,85 6,83 6,83 6,83 ÝVME DEÐERÝ a TERSÝVME DEÐERÝ a TIKAYICI KUYRUK UZUNLUÐU (Nb) 140,85 11,27 2,82 145,77 2,92 17,52 146,41 2,93 17,57 TIKANMA YOÐUNLUÐU (Kj) 140,85 140,85 140,85 145,77 145,99 145,99 146,41 146,41 146,41 ORTALAMA HIZ (Vm) 7,49 7,49 7,49 7,24 7,23 7,23 7,21 7,21 7,21 OFSET SÜRESÝ 133,43 10,67 2,67 138,10 2,77 16,60 138,71 2,77 16,64 UYGULANAN OFSET SÜRESÝ ENGELLENEN KUYRUK UZUNLUÐU (Ni) 301,77 0,18 0,78 49,81 1,00 5,23 18,42 0,37 3,71 MAK. KUYRUK UZUNLUÐU 301,77 1,69 1,84 49,81 2,01 5,23 18,42 3,61 3,71 KRÝTÝK KUYRUK UZUNLUÐU 140,23 10,66 2,21 145,18 2,33 16,93 145,83 2,34 16,98 GELÝÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xu) 1,68 0,60 0,64 0,84 0,84 0,83 0,42 0,42 0,68 ÇIKIÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xd) 1,68 0,73 0,73 0,84 0,96 0,83 0,42 0,78 0,68 ÇIKIÞ KAVÞAÐI MAX. BOÞ. AKIMI (%90) 1648, , , , , , , , ,07

134 112 EK-C GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI HESAP TABLOLARI

135 Tablo EK - C1 GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI GÖZLEM SONUÇLARI SÝNYALÝZASYON NUMARASI OTOMOBÝL 1,0 O.B. MÝNÝBÜS 1,5 O.B. KAMYONET 1,5 O.B. OTOBÜS 2,0 O.B. KÖRÜKLÜ OTOBÜS 3,5 O.B. KAMYON 2,0 O.B. TIR 3,5 O.B. MOTORSÝKLET 0,35 O.B. BÝSÝKLET 0,25 O.B. O.B. TOPLAMI ORTALAMA ARAÇ UZUNLUÐU ÞERÝT ,36 3 ÞERÝT ,76 3 ÞERÝT ,20 3 ÞERÝT ,90 3 ÞERÝT ,01 3 ÞERÝT ,91 3 ÞERÝT ,12 3 ÞERÝT ,85 2 ÞERÝT ,29 2 ÞERÝT ,18 1 ÞERÝT ,67 1 ÞERÝT ,28 1 ÞERÝT ,77 YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ YAYA SÝNYALÝ

136 Tablo EK - C2 GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI KAPASÝTE VE GECÝKME HESABI ÞERÝT SAYISI, N AKIM DEÐERÝ, Q TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) L BX + 5 LGZ KORUMA SÜRESÝ t = + 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 k 3,6 3, 6 VB VZ KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 31,25 31,25 26,25 26,25 26,25 26,25 26,25 26,25 61,25 61,25 46,25 61,25 61,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 48,75 48,75 53,75 53,75 53,75 53,75 53,75 53,75 18,75 18,75 33,75 18,75 18,75 HAM KAPASÝTE G S * N* 3473, , , , , , , ,48 890,49 890,49 801,49 445,24 445,24 C Q C k i = G S DOYMA DERECESÝ i 0,818 0,542 0,840 0,666 0,647 0,620 0,666 0,669 0,831 0,422 0,534 0,274 0,391 D 0 G 2 C (1 ) = C + G 2(1 k ) C ORTALAMAGECÝKME 2 k C 150( Q(1 k ) Q 1900 i i 2 ) 1 / 3 ( k (2+ 5G / C ) ) 13,460 9,568 11,329 8,389 8,191 7,914 8,398 8,430 35,221 26,778 19,111 26,236 27,498 HÝZMET SEVÝYESÝ B A B A A A A A D C B C C

137 GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) v (Mevcut akým deðeri) TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) KORUMA SÜRESÝ LBX + 5 LGZ t k = 3,6 + 3, 6 VB VZ 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 31,25 31,25 26,25 26,25 26,25 26,25 26,25 26,25 61,25 61,25 46,25 61,25 61,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) 48,75 48,75 53,75 53,75 53,75 53,75 53,75 53,75 18,75 18,75 33,75 18,75 18,75 KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) DOYMA DERECESÝ (X=v/c) 0,818 0,542 0,759 0,666 0,647 0,620 0,666 0,669 0,831 0,422 0,267 0,137 0,195 QbL=(v*R)/(3600*NLG) 6,839 4,531 5,653 4,956 4,820 4,618 4,962 4,984 5,756 2,924 2,437 0,949 1,353 Maksimum akým periyodu, T (sa) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Yeþil süre oraný, u (G/C) 0,609 0,609 0,672 0,672 0,672 0,672 0,672 0,672 0,234 0,234 0,422 0,234 0,234 Kuyruklanmadan hissedilen toplam akým deðeri, vý=v+((qbl*nlg)/t)) ,4 447,5 129,6 184,8 Kuyruklanmadan hissedilen her þerit için akým deðeri, vl=vý/nlg 974,4 645,5 991,6 869,5 845,6 810,1 870,5 874, ,7 223,7 64,8 92,41 Herbir þeridin kapasitesi, cl= c/nlg ,2 445,2 801,5 445,2 445,2 XL=vL/cL 0,842 0,558 0,777 0,681 0,662 0,635 0,682 0,685 0,883 0,449 0,279 0,146 0,208 Q 1 = k ( s Performans parametresi B = 0,12 2QbL z = X 1 + = ( X ( c T ) P F. 2 VLC(1 u) 1 L L L g 0, 7 ) QbL 1) + ( c T ) L I 1,165 1,165 1,248 1,248 1,248 1,248 1,248 1,248 0,597 0,597 0,901 0,597 0,597-0,13-0,4-0,2-0,29-0,31-0,33-0,29-0,29-0,05-0,46-0,65-0,75-0,69 PF [ min(1, X ) u] L 17,36 8,486 15,13 11,69 11,11 10,3 11,72 11,81 8,431 3,797 3,258 1,141 1,653 Q 2 = 0,25c L Q = Q 1 + Q 2 T z + z 2 8k B X + c T L 16k BQ + ( c T ) L bl 2 0,5 6,152 1,66 4,531 2,896 2,669 2,372 2,906 2,944 4,46 0,634 0,421 0,13 0,2 23,51 10,15 19,66 14,59 13,78 12,67 14,62 14,75 12,89 4,431 3,679 1,271 1,853

138 Tablo EK - C4 GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUK ETKÝLEÞÝMLERÝ GAZÝEMÝR GÝRÝÞ KAVÞAÐI KUYRUKLANMA HESABI NLG (Þerit Sayýsý) GÝRÝÞ KAVÞAÐINDAN GELEN AKIM YAN YOLLARDAN GELEN AKIMLAR TOPLAM SARI SÜRE (?Yi) TOPLAM KIRMIZI SÜRE (?Ri) TOPLAM YEÞÝL SÜRE (?gi) DEVRE SÜRESÝ (C) KORUMA SÜRESÝ L BX + 5 L t = + k 3,6 3, 6 VB V GZ Z 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 KAYIP ZAMAN (t s =?Yi+?Ri +?t k) 31,25 26,25 26,25 31,25 26,25 26,25 EFEKTÝF YEÞÝL SÜRE (G=C-?tS) KAPASÝTE (c =1900*NLG* G/C) 48,75 53,75 53,75 48,75 53,75 53, BLOK UZUNLUÐU ARAÇ ARALIÐI 7,36 7,32 7,13 6,76 6,9 6,91 ÝVME DEÐERÝ a TERSÝVME DEÐERÝ a TIKAYICI KUYRUK UZUNLUÐU (Nb) 135,87 10,93 8,42 147,93 8,70 11,58 TIKANMA YOÐUNLUÐU (Kj) 135,87 136,61 140,25 147,93 144,93 144,72 ORTALAMA HIZ (Vm) 7,77 7,73 7,53 7,14 7,28 7,29 OFSET SÜRESÝ 128,72 10,35 7,97 140,14 8,24 10,97 UYGULANAN OFSET SÜRESÝ ENGELLENEN KUYRUK UZUNLUÐU (Ni) 67,51 3,66 3,24 36,46 0,84 4,13 MAK. KUYRUK UZUNLUÐU 67,51 3,66 3,24 36,46 4,24 4,13 KRÝTÝK KUYRUK UZUNLUÐU 135,24 10,30 7,80 147,35 8,10 10,98 GELÝÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xu) 0,82 0,84 0,65 0,54 0,49 0,62 ÇIKIÞ AKIMININ DOYGUNLUK DERECESÝ (Xd) 0,82 0,84 0,65 0,54 0,67 0,62 ÇIKIÞ KAVÞAÐI MAX. BOÞ. AKIMI (%90) 3125, , , , , ,53