HIZLI RAYLI SİSTEMLERİN YOLCU TAŞIMA KAPASİTE HESAPLAMALARI VE TÜRKİYEDEKİ BENZER SİSTEMLERİN BİRBİRLERİYLE KARŞILAŞTIRILMASI Ilgaz CANDEMİR_, Serhan TANYEL_ SUMMARY Rail transit systems are found to be the most trusted transit systems all over the world. They have become one of the main parts of daily urban life as they provide, fast, safe and comfortable journey for passengers. If they are planned precisely, capacities up to10000-40000 passengers/hour can be achieved. They are also used as an important tool for to maintain well developed cities and provide dynamic city centers. In this study, some of the most important rail transit systems in Turkey are introduced. Their capacities tried to be determined by using different capacity calculation methods and the results are tired to be compared. ÖZET Dünyada halen en güvenilir ulaşõm modu, raylõ sistemlerdir. Gelişen teknolojinin yansõmasõ ile birlikte hõz, sinyalizasyon ve konfor problemlerini çözen kentsel raylõ sistemler büyük şehirler için vazgeçilmez olmuşlardõr. Planlama,dizayn,araç ve ekipman seçimi, inşaat ve sonrasõnda çok titiz bir işletim isteyen metro hatlarõ ortalama 10000-40000 yolcu/saat kapasiteleri olan güçlü toplu taşõmacõlõk sistemlerdir. Raylõ sistemler ayrõca kentin homojen olarak gelişmesinin sağlanmasõnda önemli bir araç olarak görülmekte ve dinamik kent merkezlerinin oluşturulmasõnda etken olmaktadõrlar. Bu bildiride Türkiye deki raylõ sistemleri hakkõnda kõsaca bilgi verildikten sonra, Türkiye deki bazõ önemli raylõ ulaşõm sistemlerinin kapasiteleri farklõ yöntemlerle hesaplanarak, birbirleriyle karşõlaştõrõlmaya çalõşõlmõştõr. 1.GİRİŞ Dünyada 179 farklõ şehrin benimsendiği,hafif raylõ ve tramvay gibi kentiçi raylõ ulaşõm sistemleri, son yõllarda geç kalõnmasõna rağmen belediyelerimizin de rağbet ettiği ve ulaşõm politikalarõnõn baş hedefi haline gelen pahalõ inşaat yatõrõmlarõdõr. Birçok başarõlõ sistem arasõnda dikkati çeken bu tip taşõmacõlõkta ilk ve en önemli örnek Londra sudur. İlk hattõnõ 1863 yõlõnda açan,1890 da elektrifikasyona geçen Londra su günümüzde, toplam 408 km lik 13 hattõ,275 istasyonu, 12,000 kişilik çalõşanõ ve günde ortalama 3,000,000 milyon yolcu talebi ile dev bir sistemdir. Bilinen diğer gelişmiş metro hatlarõ New York (398km), Tokyo (249 km), Moskova (246 km) --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 İnş. Y. Müh., İzmir METRO A.Ş., Yapõlar Şefi, İzmir 2 Yrd. Doç. Dr., Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ulaştõrma Anabilim Dalõ Başkanõ, İzmir 309
ve Paris (202 km) tir. Dünya nõn pik saatte tek yönde en çok yolcu taşõyan hattõ Tokyo- Yamanote hattõdõr (100000 yolcu/saat/yön). Yaklaşõk 1 saat süren bu hat daire biçimlidir. 200 metre uzunluğunda trenlerin pik saatte 4 dakikalõk servis aralõğõyla çalõştõğõ özel bir hattõr. Ayrõca, pik saatlere mahsus Hong Kong 80000, Mexico City 75000, New York -Queens bulvarõ. E/F hatlarõ yaklaşõk 63500 yolcu taşõmaktadõrlar. Türkiye de ise, raylõ sistemleri etkin olarak 1989 da açõlan İstanbul Ulaşõm A.Ş. nin işlettiği İstanbul Hafif Raylõ sistemi ile başlamõş ve bu sistemin hayata geçmesiyle diğer önemli kentlerimizde de bu tarz taşõmacõlõğa önem verilmesine önayak olmuştur. Halen İstanbul da aktif olarak çalõşan 3 büyük sistem mevcuttur. İstanbul LRTS (Hafif Raylõ Sistemi) Aksaray-Havaalanõ arasõnda, İstanbul su Taksim- 4.Levent arasõnda, cadde tramvayõ da Eminönü-Zeytinburnu güzergahõnda 11.2 km lik hat ve 20 istasyonuyla günde ortalama 140000 yolcu taşõmaktadõr. Halen inşaatõ devam eden 7 projenin en önemlisi 5,2km lik metronun uzantõsõ Taksim-Yenikapõ hattõdõr. Ayrõca yine entegrasyonu sağlayacak Taksim ile Kabataş õ birbirine bağlayacak 600 metrelik füniküler inşaatõ bitmek üzeredir. Başkent Ankara da raylõ sistem stratejisi ve yatõrõmõnõ öncelikle ilerde omurga olacak olan 2 hatta yapmõştõr. Aşti-Dikimevi arasõnda, Ankara ise Kõzõlay-Batõkent arasõnda hizmet vermektedir. Halen uzatmalarõ 3 ayrõ yönde ilerlemektedir. Bunlar; Batõkent ten Sincan yönüne, Kõzõlay dan Ümitköy yönüne ve Ulus istasyonundan da Keçiören tarafõna doğru yapõlan çalõşmalardõr. İzmir de 2000 de açõlan Üçyol-Bornova hattõnõn, günümüzde Batõ yönünde 5,5 km uzatõlmasõ hayata geçirilirken ayrõca 4 yeni hat uzatmanõn da proje ihaleleri yapõlmaktadõr. En yeni sistemlerden birisi olan Bursa kentimizde de 2002 de açõlan 17 km lik katener araçlarõn çalõştõğõ sistem bulunmaktadõr. Ayrõca ülkemizde 1992 yõlõndan beri başarõyla çalõşan Konya Tramvay sistemi 18 km hat uzunluğu ve 20 istasyonu ile hizmet vermektedir. Yine Antalya nõn 27 Mart 1999 açõlan 5,1 km lik tramvay hattõnda günde yaklaşõk 20000 kişiye hizmet verilmektedir. Eskişehir tramvayõ da 1000 mm lik hat genişliğiyle diğer raylõ sistemlerimizden biraz farklõdõr.2004 yõlõnda işletmeye açõlan bu en genç sistem, 14,5 km uzunluğunda olup 26 istasyonu vardõr. 2 hastaneyi 2 üniversite kampusününe ilaveten hat şehir otogarõna da gitmektedir. İnşaat aşamasõnda önemli yol kateden hali hazõrda %65 lik kõsmõnõn bittiği Adana hafif raylõ sistemide bittiğinde 13,5 km lik lineer hattõ ve 13 istasyonu olacaktõr. Yine bugünlerde yapõmõ başlanacak olan Kayseri hafif raylõ sisteminin 17,5 km uzunluğunda ve 31 istasyon olmasõ ve 3 yõlda tamamlanmasõ planlanmaktadõr..33 metre uzunluğundaki düşük tabanlõ araçlar 6 yolcu/m 2 yüklemesine göre 275 kişi taşõyacaklardõr. Tablo 1 de, ülkemizde mevcut bulunan bazõ raylõ sistemlere ait bilgiler sunulmaktadõr. Tablo 1 den anlaşõlacağõ üzere, son 15 senede Türkiye de kentiçi toplu ulaşõmda raylõ sistemler önemli bir pay almaya başlamõşlardõr. Önümüzdeki 15 senede bu payõn daha da artmasõ beklenmektedir. Bu çalõşmada, Türkiye deki raylõ sistemlerden İstanbul,Ankara,İzmir,Bursa kentlerinin raylõ toplu ulaşõm sistemlerinin kapasiteleri farklõ yöntemlerle hesaplanõp karşõlaştõrmalarõnõn yapõlmasõ amaçlanmõştõr. 2. RAYLI SİSTEMLERDE KAPASİTE TANIMI 310
Raylõ sistemlerin Kapasite si özetle raylõ sistemlerin yolcu taşõma kabiliyeti olarak tanõmlanabilir. Dünyadaki tüm metro ve hafif raylõ sistemlerin tasarõmõ, inşasõ, genişlemesi ve ekipmanlarõn konfigürasyonlarõ, kapasite fizibilite ve etüdleri Tablo 1 Ülkemizdeki metro ve hafif raylõ sistemler Sahibi İzmir İzmir A.Ş. EGO Ankara EGO Açõlõş yõlõ 20.Ağu.00 30.Ağu.96 28.Ara.97 İstanbul LRTS İst. Ulaşõm A.Ş. 11.03.1989 *** İstanbul İst. Ulaşõm A.Ş. 16.Eyl.00 BursaRay BURULAŞ 15.Haz.02 Hat Uzunluğu(k 11,6 8,527 14,6 20,0 8,0 17,027 m) Hat genişliği (m) 1.435 1.435 1.435 1.435 1.435 1.435 Max.Eğim %4,80 %4 - %5 %3 %6 %4 %5,5 - %6 Minimum Kurp (m) 250 250 300 225 340 110 İstasyon sayõsõ 10 11 12 18 6 17 Güç temini 750 V DC 750 V DC 750 V DC 750 V DC 750 V DC 1500 V DC Akõm toplayõcõ 3.ray 3.ray 3.ray Katener 3.ray Katener Araç tipi ABB 96 AEG/Breda Alstom Siemens ABB 88 Alstom 99 94 /TorontoH6 B80 Araç/dizi 3 3 6 4 4 3-4 Araç sayõsõ 45 33 108 105 32 48 Araç boyu 23,5 29 22,879 23,5 21,78/21,36 27,77 Araç Genişliği 2,65 2,65 3,124 2,65 3,05 2,65 Pik Sefer aralõğõ(dk:sn 5:00 4' 20'' 3' 25'' 3:00-5:00 4' 30'' 4:00-8:00 ) Kent nüfus (2000) 3,387,908 4,007,860 10,033,478 2,106,687 Günlük ortalama yolcu 75,000 125,000 160,000 170,000 140,000 120,000 (haftaiçi) 2001Yõlõ İnşaat 25970398 40426922 48933272 55,161,090 20,687,387 taşõnan yolcu aşamasõ 2002 Yõlõ taşõnan yolcu 25078934 41200000 43535408 52.963,072 35,581,375 19.856.833 2003 Yõlõ taşõnan yolcu 25122668 42110000 46677954 56,370,000 38,836,858 44247820 Yõllõk yolcu miktarõ 25,704,006 42,504,000 47,492,684 64,128,508 43,514,341 42,525,010 (2004) *** Aksaray-Kartaltepe hattõnõn açõlõşõ sonucunda şekillenir. Günümüzde Tasarõm (Dizayn) Kapasitesi ve Gerçek Kapasite olarak iki kapasite tanõmõ literatürde yer almaktadõr. Birçok önemli çalõşmada Dizayn Kapasitesi tanõmõ, teorik kapasite veya maksimum teorik kapasite gibi farklõ başlõklar altõnda sunulmuştur. Dizayn Kapasitesi, tek bir yön doğrultusunda bir saat içinde seçilen bir noktadan geçen maksimum yolcu sayõsõ olarak tanõmlanabilir [1]. 311
Gerçek kapasite tanõmõ ise, dizayn ve inşaat aşamalarõnõ tamamlayan ve işletmeye açõlan bir hattõn veya ağõn işletime başladõktan sonraki dönemde, aynõ parametrelerin yanõnda (1 saat, tek yön), yolcu çeşitliliği ve pik saatlerdeki talep farklõlõklarõ da hesaplamaya dahil edilerek yapõlan bir kapasite kapasite hesap yöntemidir [1]. Kõsaca,tek yönde sistemin ve talebin çeşitliliğinin izin verdiği ölçüde bir saat içinde taşõnan max. sayõda yolcu sayõsõ gerçek kapasiteyi verir. Dizayn Kapasitesi ile Gerçek Kapasite aşağõdaki bağõntõlarla tanõmlanabilir: Dizayn kapasitesi = Hat kapasitesi (max. tren/saat)* Tren Kapasitesi (1) Gerçek Kapasite = Dizayn Kapasitesi * Pik saat değişkenlik faktörü (2) Yukarõdaki bağõntõlar, (3) numaralõ bağõntõ yardõmõyla daha iyi anlaşõlabilir: Dizayn kapasitesi = 3600 * Tren * araç trenler arasõ mesafe(sn) + istasyonda bekleme süresi(sn) araç yolcu (3) Saniye cinsinden tren aralõklarõnõ hesaplanmasõnda aşağõdaki parametreler dikkate alõnõr: Trenler minimum takip mesafesi takip aralõklarõ Sinyalizasyon sistemleri Tren uzunluklarõ Hattõn geometrik özellikleri Kavşaklar, kesişimler, dönüşler (cadde içinde giden raylõ sistemlerde geçerlidir.). Saniye cinsinden istasyonda bekleme süreleri hesaplanõrken dikkate alõnan faktörler aşağõda sõralanmõştõr: Platform tipleri araç kapõ sayõlarõ ve genişlikleri ücret toplama sistemleri tekerlekli sandelyeli yolcular ve bu kişilerin iniş-biniş imkanlarõ/standartlarõ Dizayn kapasitesinin hesaplanmasõnda kullanõlan temel faktörler şunlardõr: 1) Araçlardaki koltuk sayõsõ, 2) Araçlardaki ayakta yolculuk yapan yolcu sayõsõ, (ayakta durulacak boş alan*m_ ye düşen yolcu yoğunluğu) 3) Treni oluşturan araç sayõsõ, 4) Tren aralõklarõ (sinyalizasyon sisteminin trenlerin birbiri ardõna tek yöndeki seferlerini etkilemeleri, istasyon durma zamanlarõ, baş istasyonlardaki bekleme süreleri ). Yukarõdaki 4 maddenin hesaplamalarõ somut sayõsal sonuçlardan oluşur ve detaylõ matematiksel yaklaşõmlarla ile bulunur. Örneğin herhangi bir şehirde kurulacak olan bir metro hattõ için hangi sinyalizasyon sisteminin kurulacağõ ve hangi istasyonda trenin daha fazla veya daha az bekleyeceği o şehrin ulaşõm etüdü ve karakteristik özellikleri 312
ile ilgilidir. Fakat gerçek kapasiteyi oluşturan faktörler daha çok insana, dolayõsõyla o kentteki yaşam biçimine dayalõdõr. (insan alõşkanlõklarõ; sistemin geçtiği cadde,semt veya bölgelerdeki sosyal, ekonomik,politik, kültürel farklõlõklar; sistemin geçtiği koridordaki farklõ ulaşõm seçenekleri). 3. KAPASİTE HESAP YÖNTEMLERİ Çalõşmada, üç ayrõ hesap yöntemi kullanõlmõştõr: 1) Araç Karakteristikleri Yöntemi 2) Yolcu Alan Yaklaşõmõ Yöntemi 3) Maksimum Kapasite Yöntemi Yukarõdaki bu üç yöntemden ilk iki yöntem, hat kapasitesine dolayõsõyla dizayn kapasitesinin hesaplanmasõ amacõyla kullanõlan yöntemler olmalarõna rağmen Maksimum Kapasite Yöntemi, yolcu çeşitliliğini de kapsayan, gerçek kapasitenin hesaplanmasõ amacõyla kullanõlan yöntemdir. Gerçek kapasite yukarõda belirtildiği üzere ancak işletme başladõktan sonra elde edilebilecek yolcu istatistikleri ile bulunabilecek gerçek değerleri yansõtõr. 3.1 Araç Karakteristikleri Yöntemi Bu yöntemin amacõ; herhangi bir metro aracõnõn kapasitesinden yola çõkarak ortalama bir hat kapasitesi bulmaktõr. Bu yöntemde yolcu/araç kapasitesini yine pik veya pik olmayan yüklemeler yaparak bulmak mümkün olacaktõr. Bunun için kullanõlacak formül aşağõda verilmiştir: Yolcu trenler = saat saat araçlar tren yolcu araç (4) Şekil 1 Tipik metro aracõ şemasõ. [1] Şekil 1 de, şematize edilmiş bir metro aracõnõ gösterilmiştir. Şekilde, V c, pik saatteki araç kapasitesi, L c, araç iç uzunluğu, L a, araçlarõn arasõnõ birleştiren uzunluk; W s, kapõ basamak genişliği, W c, araç iç genişliği, S sp, ayaktaki yolcu için durma alanõ (yolcu/m 2 ); N, koltuk düzeni, S a, tek yolcunun oturarak kapattõğõ alan (m 2 ), D n, kapõ adedi; D w, kapõ genişlikleri (m); S b, kapõ kenarlarõ ile yan perdeler arasõ mesafe (0,2m 313
[0.67 ft] veya daha az); S w, koltuk alanlarõ (0,69 m [2.25 ft] karşõlõklõ veya arka arkaya / 0.43 m [1,42 ft)] boyuna) olarak tanõmlanabilir. Hesaplama aşamasõnda özellikle ayaktaki yolcu için durma alanõ (Ssp) değeri üzerinde durulmuştur. Bunun nedeni, koltuk sayõlarõ araçlar için standart olmasõna rağmen, yolculuk saatlerine bağlõ olarak (örneğin pik saatlerde) ayaktaki yolcu sayõsõnõn değişken olmasõdõr. Ssp değeri için genel olarak şu değerler kullanõlmaktadõr: 0,2 m 2 (2,15 sq.ft) /.minimum, 0,3 m 2 (3,20 sq.ft)/.kabul edilebilir, 0,4 m2 (4,30 sq.ft)/ rahat. Yukarõdaki verilerden yararlanarak, taşõt karakteristiklerine bağlõ taşõt yolcu kapasitesi, aşağõdaki bağõntõdan hesaplanabilir: ( Lc 0,5 La ) Wc 0,5 Dn Ws Dw v = (5) c Ssp + + S a Lc La Dn ( Dw 2 Sb N 1 Sp Sw Litaratürde veya genel kabul gören metro yayõnlarõnda araç boy ve enleri dõştan dõşa verilir. Pratik olarak onlarõ iç ölçüye çevirmek için ön ve arka duvarlarõn kalõnlõklarõ 0,2 m alõnõr. Fakat elde net ölçüler varsa 0,2 m kale alõnmaz. Örneğin BursaRay aracõnõn dõş duvarlarõnõn kalõnlõğõ 85 mm dir. Dolayõsõyla araç gerçek genişliği [2,65 m (0,85 m *2)] şeklinde işleme konulur. Yine önemli olup bu tip hesaplama yapan mühendislerin atladõğõ bir konu da araç boyu alõrken (Lc) kuplörlerden dikkate alõnmaz; aksine sürücü kabininden araç arkasõndaki varsa pano yoksa araç duvarõ işleme alõnmalõdõr. Tablo 2 de,işletmelerin araç karakteristikleri verilirken, Tablo 3 te, bir diziye ait yolcu sayõlarõ; Tablo 4 te ise tek yön saatlik yolcu kapasiteleri hesaplanmõştõr. Tablo 2 Türkiye deki farklõ sistemlere ait araç karakteristikleri İzmir Ankara İstanbul İstanbul LRTS BursaRay Lc(m) 20,22 25,73 21,2 20,22 21,36 24,1 La(m) 1,04 2,45 0 1,04 0 1,54 Ws(m) 0,09 0,09 0,05 0,09 0,1 0,05 Wc(m) 2,51 2,55 2,92 2,51 2,9 2,48 Ssp(m 2 /yolcu) 0,2/0,3/0,4 0,2/0,3/0,4 0,2/0,3/0,4 0,2/0,3/0,4 0,2/0,3/0,4 0,2/0,3/0,4 N 4 3 2 4 3 4 Sa 0,39 0,33 0,36 0,39 0,31 0,38 Dn(pcs) 4 4 4 4 4 4 Dw(m) 1,4 1,3 1,143 1,4 1,37 1,452 Sb(m) 0,14 0,14 0 0,14 0,08 0 Sw(m) 0,83 0,78 0,49 0,83 0,5 0,87 Dizi 3 3 6 4 4 2, 3, 4 Koltuk sayõsõ 44 60 60-62 48 54-60 60 Tablo 3 Araç karakteristiklerine yöntemine göre 1 dizideki yolcu miktarlarõ Yolcu/m 2 8 7 6 5 4 3 İzmir 268,276 240,301 215,326 188,929 163,153 138,157 414,584 350,039 310,577 268,868 228,141 188,647 Ankara 366,72 329,108 292,909 254,653 217,296 181,071 İstanbul LRTS 268,276 240,301 215,326 188,929 163,153 138,157 İstanbul 358,03 324,472 292,184 258,058 224,734 192,420 314
BursaRay 304,55 275,939 248,378 219,247 190,802 163,218 Tablo 4 Araç karakteristiklerine göre pik saat,tek yön yolcu toplamlarõ Araç karakteristikleri: Cak=pik saat/tren * tren/araç * araç/yolcu (yolcu/saat/yön) Yolcu/m2 8 7 6 5 4 3 İzmir 9658 8651 7752 6801 5874 4974 17412 14701 13044 11292 9582 7923 Ankara 41806 37518 33392 29030 24771 20641 İstanbul LRTS 12877 11534 10335 9069 7801 6632 İstanbul 19090 17301 15579 13760 11983 10260 BursaRay 18273 16556 14903 13155 11448 9793 3.2 Yolcu Alan Yaklaşõmõ Yöntemi Bu konuda şimdiye kadar birçok ulusal ulaşõm birimi, enstitüler, üniversiteler çalõşmalar düzenlenmiş ve hemen hemen ortak bir noktada buluşmuşlardõr. Bu kapasite tayin yönteminde izlenen yol, hõzlõ raylõ sistem yolcu alan litaratürü taranarak mantõklõ ve faydalõ olanlarõ yorumlanõp, çözümler sunulmasõdõr. Bu yöntemde de ayaktaki yolcu yoğunluğu yolculuk saatlerine göre değişim gösterdiğinden hesaplarda dikkate öncelikli olarak alõnmõştõr. Hesaplama sonuçlarõnõ değerlendirirken genellikle 5 yolcu/m 2 değeri üzerinde durulacaktõr.yapõlan çalõşmalar sonucu fiziki özellikler gözönüne alõndõğõnda 5 kişinin 1 m 2 yi domine ettiği görülmüş,bu konuda ülkemiz insanlarõ üzerinde yapõlan ölçümleme çalõşmalarõ sonucunda ortalama bir Türk İnsanõn ayakta 0,194 m 2 yer kapladõğõ saptanmõştõr. Batelle ENSTİTÜSÜNÜN ayakta yolcu yoğunluğu önerisi şöyledir [2]: KONFORLU taşõma...2-3 yolcu / m 2 KONFORSUZ taşõma...5 yolcu / m 2 KABUL EDİLEMEYECEK TAŞIMA...8-10 yolcu / m 2 Indiana ÜNİVERSİTESİNİN bu konudaki çalõşmasõnda ise [3]: UYGUN TAŞIMA 0,5 M 2 (yolculara konforlu hizmet verilir) ZORDA OLSA TOLERE EDİLEBİLİR TAŞIMA 0,35 M 2 (Özellikle büyük metropollerde,yolcularõn birbiriyle temasõnõn başladõğõ nokta) TOLERANSSIZ TAŞIMA 0,2 M 2 değerleri verilmiştir. 0,2 m 2 değeri, yolcular için alt limit olarak kabul edilmektedir. Fakat 0,2 m 2 veya çok daha düşük alanlarda hizmet veren birçok metro olduğu bilinmektedir. Aşağõdaki bağõntõda Bu formülde R. Vukan VUHCIC in yaptõğõ çalõşmalar sonucu oturan yolcularõn 0.,5 m 2 alana, ayaktaki yolcularõn ise 0.15-0.25 m 2 alana ihtiyaçlarõ olduğunu saptamõştõr [4]. Vuhcic in oluşturduğu amprik formül ayakta ve oturan yolcu alanlarõndan araç oradan da istenirse hat kapasitesini bulmamõza yardõmcõ olmaktadõr: C v ε * Ag Al m* ρ = m+ σ (6) 315
Bu formülde σ, ayaktaki yolcularõn kapladõklarõ alandõr. ε değeri (0.66-0.90) arasõnda değişkenlik gösterir. σ ya değişik yükleme değerleri verilerek değişik kapasiteler bulmak mümkündür. Tablo 5 te altõ raylõ sisteme ait parametre değerleri, Tablo 6 da bir diziye ait yolcu sayõlarõ; Tablo 7 de ise saatlik yolcu kapasiteleri Yolcu Alan Yaklaşõmõ yöntemine göre hesaplanmõştõr. 3.3 Maksimum Kapasite Yöntemi Maksimum kapasite; pik saatte sinyalizasyon sisteminin kõsõtlamalarõnõ da göz önüne alarak 1 saatte 1 yönde geçebilecek maksimum tren sayõsõnõn yolcu çeşitlilik katsayõsõ ile çarpõmõndan elde edilir. Bu hesap yönteminde en ideal tren aralõğõ verildiği halde işletmeler, gerek güvenlik gerekse de arõzalarõn doğuracağõ hatta tren kalmalarõnõn işletmeyi olumsuz etkileyeceğinden dolayõ bu sürelerde tren çalõştõrmazlar. Özetle sinyalizasyonun izin verdiği minimum limiti kullanma gibi bir zorunluluk yoktur. Tablo 5 Altõ farklõ sisteme ait parametre değerleri İzmir Ankara İstanbul LRTS İst. BursaRay m(adet) 44 60 60-62 48 54-60 60 _ 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Ag(m2) 62,275 78,503 71,473 62,275 65,788 73,590 Al(m2) 91,875 6,780 4,160 91,875 6,038 10,385 _(m2) 0.235 0,224 0,245 0.235 0,275 0,248 _(m2) 0,195 0,195 0,195 0,195 0,195 0,195 Tablo 6 Yolcu-alan kabulüne göre pik saat,tek yön yolcu toplamlarõ Yolcu/m 2 8 7 6 5 4 3 İzmir 336,16 299,38 264,00 226,61 190,08 154,66 469,21 412,67 363,81 312,16 261,73 212,82 Ankara 483,28 376,51 332,93 286,87 241,90 198,29 İstanbul LRTS 332,64 296,81 262,33 225,94 190,32 155,81 İst. 405,27 318,28 282,22 244,10 206,88 170,79 BursaRay 470,80 346,47 306,78 264,83 223,86 184,13 Tablo 7 Yolcu-alan kabulüne göre pik saat,tek yön yolcu toplamlarõ Yolcu alan Cya=pik saat/tren * tren/araç * araç/yolcu (yolcu/saat/yön) Yolcu/m 2 8 7 6 5 4 3 İzmir 12102 10778 9504 8158 6843 5568 19707 17332 15280 13111 10992 8938 Ankara 55094 42,922 37955 32704 27577 22605 İstanbul LRTS 15966 14247 12592 10843 9135 7479 İst. 21609 16971 15048 13016 11031 9107 BursaRay 28249 20788 18407 15890 13432 11048 C max ile gösterilecek max kapasite ; hat ve istasyon aralõklarõ, istasyon durma zamanlarõ, operasyon sõrasõndaki genel gecikme zamanlarõ, istasyon kõsõtlamalarõ platform sayõsõ, boyu, genişliği, cadde ile kaç bağlantõsõnõn olduğu, bağlantõlarõnõn 316
yürüyen merdiven mi, sabit merdiven mi, asansör mü olduğu, platform sayõsõ fazla ise veya arakatlõ inşa tarzõ varsa bağlantõ pasajlarõnõn çapõ, boyu, kaç adet bilet gişesi veya turnikesinin olduğu), sinyalizasyon tipi,yolcu yükleme oranlarõ ve yolcu yüklame değişiklilik faktörünü (inme-binme) temel olarak içinde bulundurur.istasyon kõsõtlamalarõ ile anlatõlmak istenen kõsaca platformun sayõsõ, boyu, genişliği, cadde ile kaç bağlantõsõnõn olduğu,bağlantõlarõnõn yürüyen merdiven mi, sabit merdiven mi, asansör mü olduğu, platform sayõsõ fazla ise veya arakatlõ inşa tarzõ varsa bağlantõ pasajlarõnõn çapõ,boyu,kaç adet bilet gişesi veya turnikesinin olduğu, bu turnikelerin saatte kaç kişiyi geçirme imkanlarõnõn olduğu, istasyon dõşõnda araba parklarõnõn varlõğõ, çok büyük toplumsal olaylarda (futbol maçõ, konser...)istasyonun stratejisi anlatõlmak istenmektedir. C max =T max *L*P m *D ph (7) Burada Tmax, saatte geçen max tren sayõsõ; L, tren uzunluğu; Pm, tren boyuna bağlõ yolcu yükleme seviyesi; Dph, yükleme çeşitlilik faktörüdür. Tmax õ bulmak için trenler arasõ minimum aralõk süresinin (Hmin) bulunmasõ gereklidir. H min =T S +t d +t om (8) Burada Hmin = trenler arasõ min. aralõk süresi; T s, min. trenler arasõ zaman(sec) bazõnda ayrõlõk; t d, istasyon durma-kalkma süreleri; t om ;operasyon sõnõr zamanõdõr. Tmax buradan aşağõdaki şekilde hesaplanabilir: Tmax= 3600 H min (9) T s ; trenlerin minimum ayrõlma süresi direk olarak sistem trafiğini idare eden sinyalizasyon sistemi ile ilgilidir. Hõzlõ raylõ ulaşõm yapan sistemler, üç tip sinyalizasyonu kullanõrlar: Üçlü algõlama, kabin kontrol, blok (1. Sabit blok, 2. Hareketli blok). Sinyalizasyon sistemi ne olursa olsun tren boylarõ arttõkça trenler arasõ süre (aralõk) artmak zorunda kalmaktadõr. En gelişmiş sistem blok sistemidir ve trenler arasõ aralõk ne kadar az olursa sistem o derece seri çalõşmaya ve büyük kapasiteler taşõma kabiliyetine sahip olur. T s bağõntõsõna ait parameteler, Tablo 8 de görülmektedir. T s bağõntõsõ ise yine aşağõda görülmektedir. 2 2 2( L + D) L 100 V a = + + + + as (1 0,1 Gi ) lv tos Ts B as(1 0.1* Go) Va K 2 d s 20000 Va V + a 1 V max + t (10) 317
Bu bağõntõda t = t + os til + tbr bağõntõsõ ile ifade edilebilir. Trenler arasõndaki minimum aralõk değerinin hesaplanmasõ için kullanõlan diğer parametreler ise şu şekilde tanõmlanabilirler: t d ; istasyonlarda trenin bekleme süreleri, trenin istasyona girdikten sonra kapõlarõnõ açmasõyla başlayan, yolcularõn iniş-biniş zamanlarõ sõrasõnda devam eden kapõlarõnõ kapatõp tekrar ilk hareketin başlangõcõna kadar olan raylõ sistem zaman dilimidir.bu zaman dilimini birçok parametre etkiler,en önemlileri;trenin durduğu istasyonun önemi, konumu, istasyon içi platformlarõn doluluk oranõ, araç kapõ genişlikleri, sayõlarõ, tekerlekli sandalyeli veya özürlüler için iniş-binişlerdir.hõzlõ raylõ ulaşõmda bekleme zamanlarõ tipi olarak 15 ile 40 saniye arasõnda değişkenlik gösterir.fakat sabah ve akşam pik saatlerde bazõ yoğun metrolarda bu rakam 45 saniye ve üstüne çõkabilir. t om, operasyon sõnõr zamanõ ;tren operasyonlarõ için konulmuş bir hava yastõğõ gibi güvenlik artõrõcõ ek bir zamandõr.larda bu zaman genellikle 15-25 saniye kabul edilmektedir. Tablo 9 da, Ts değerinin hesaplanmasõnda kullanõlan bazõ parametrelerin değişik raylõ sistemlere ait değerleri görülmektedir. Tablo 9 Türkiye deki sistemlere ait parametre değerleri İzmir Ankara İstanbul İstanbul LRTS BursaRaY L (m) 70,5 87 137,27 94 86,82 83,31-111,08 D(m) 28 10 7,5 14 50 6 Va(m/s) 11,11 11,11 11,11 11,11 11,11 11,11 Vmax(m/s) 22,22 22,22 22,22 22,22 22,22 19,44 K 75% 75% 75% 75% 75% 75% B 2,4 2,4 1,2 2,4 1,2 2,4 Tos(sn) 3 3 3 3 3 3 til(sn) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Tbr(sn) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 as(m/s2) 1 1,1 1,35 0,7 1 1 ds(m/s2) 1,1 1,35 1,25 1,1 1,1 1,3 Gi 0 0 0 0 0 0,00 Go 0 0 0 0 0 0 Iv 90% 90% 90% 90% 90% 90% Pe 0 0 0 0 0 0 Smb 0 0 0 0 0 0 Maksimum kapasitenin hesaplanmasõ için kullanõlan (7) bağõntõsõnda bulunan P m parametresi; treni oluşturan araçlarõn bir tanesinin 1 metresindeki (boyuna) ortalama yolcu sayõsõnõ verir ve (11) bağõntõsõndan yararlanarak hesaplanabilir. Rsaat Pm = (60/ h) L Burada R saat, pik saatte bir yönde hareket eden yolcu sayõsõ; h, trenler arasõ işletim süresidir. ve bazõ ağõr raylõ sistemlerde BOYUNA 1 metreye düşen yolcu sayõsõ 7 ila 11 iken hafif raylõ sistemlerde bu sayõ 5 ila 9 arasõndadõr. Yeni üretilen araçlarda (11) 318
orta seviyeli konfor ölçeği 0.5 m2/yolcu tavsiye edilir.bu durumda 1 metrelik boyuna yüklemelerde metrolar için 6 yolcu, hafif raylõ sistemler için 5 yolcu rakamlarõ bulunur. Tablo 10 daki değerler istasyonlardaki turnikelerdeki validatörlerden alõnan gerçek değerlerdir ve yolcu sayõmlarõ yöntemleri ile saptanõr. Tablo 10 Yolcu çeşitliliği için Türkiye deki bazõ raylõ sistemlere ait ölçüm sonuçlarõ Dizi/tren Aralõk (dk:sn) Ölçüm İstasyonu Dph Pm İzmir 3 5:00 Üçyol 0,7724 5,079 3 4:20 Aşti 0,7827 5,301 Ankara 6 3:25 Beşevler 0,7283 6,029 İstanbul LRTS 4 5:00 Aksaray 0,7406 7,539 İstanbul 4 4:30 4.Levent 0,7388 5,611 BursaRay 4 4:00 Osmangazi 0,7484 6,068 D ph ise, yükleme çeşitlilik faktörüdür. Herhangi bir pik saat içinde yolcu yoğunluğunda dalgalanma olduğundan hesaba katõlmasõ gereken önemli bir parametredir. Değişik tip raylõ ulaşõm sistemleri için ayrõ ayrõ hesaplanõr. D ph = Rsaat 4* R 15 (12) Burada R 15, pik 15 dakika içinde seyahat eden yolcu sayõsõdõr. Yukarõdaki bilgilerden yararlanõlarak hesaplanan maksimum kapasite değerleri Tablo 11 de görülmektedir. Tablo 11 Maksimum kapasite final tablosu-1km ye düşen yolcu sayõsõ İzmir Ankara İstanbul İstanbul LRTS BursaRay T(s) (sn) 44,37 40,43 41,48 53,39 48,34 46,38 Td (sn) 25 22 17 15 26 30 tos (sn) 25 25 25 25 25 25 Hmin (sn) 94.37 87,43 83,48 93,39 99,34 101,38 Tmax (sn) 38,147 41,175 43,120 38,540 36,239 35,509 Ltren (m) 70,5 87 137,27 94 86,82 111,08 Pm 5,079 5,301 6,356 8,654 5,142 6,068 Dph 0,7724 0,7827 0,7283 0,7406 0,685 0,7484 Cmax.kapasite 10,550 14,863 27,400 23,218 11,082 17,912 Hat (km) 11,6 8,527 14,6 20,0 8,0 17,027 1 km'ye düşen yolcu sayõsõ 909,48 1743,05 _ 1876,71 _ 1160,9 1630,9 _ 1051,97 İncelenen raylõ sistemlere ait mevcut işletme aralõklarõ kullanõlarak yapõlan hesaplamalarõn sonuçlarõ ise Tablo 12 de gösterilmiştir. Tablo 12 Maksimum kapasitenin mevcut işletme aralõklarõ kullanarak hesaplanmasõ İzmir Ankara İstanbul İstanbul BursaRay LRTS 319
Hmin (sn) 94.37 87,43 83,48 93,39 99,34 101,38 Hgercek (sn) 300 260 215 300 270 240 C max gercek 3318 5053 11452 6298 4797 7566 4 SONUÇ VE ÖNERİLER İzmir, Ankara, İstanbul ve Bursa da bulunan raylõ sistemlerin yolcu kapasiteleri, üç ayrõ yönteme göre hesaplanmõştõr:1.araç karakteristikleri yöntemi 2.Yolcu alanõ yaklaşõmõ yöntemi 3.Maksimum kapasite yöntemi. Hat kapasitesini belirlemekte saptayan;araç karakteristikleri ile yolcu alanõ yaklaşõmõnda kullanõlan m2 ye düşen yolcu sayõsõ parametresinin değişimine bağlõ olarak, raylõ sistem kapasiteleri karşõlaştõrõlmõştõr. Çalõşmada, m 2 ye düşen yolcu sayõsõnõn 3 ~8 arasõnda değişim gösterdiği kabulü ile hesaplar yapõlmõştõr. Her sistem ve her şehir için değişebilecek olan yolcu akõşõnõnda değerlendirildiği maximum kapasite yöntemi ile ilk 2 yöntemin bileşkesinin ortaya koyduğu sonuçlarõ aynõ anda yansõtmak için Şekil 2 hazõrlanmõş ve 5 yolcu/m 2 ortalama değeri alõnmõştõr. Araç karakteristikleri yöntemi kullanõlarak elde edilen yolcu/saat grafiği Şekil 3 ; Yolcu Alanõ yaklaşõmõ yöntemi kullanõlarak elde edilen yolcu/saat grafiği ise Şekil 4 te görülmektedir. 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0?zmir Ankara?stanbul LRTS?st. BURSARAY 1. Yöntem 2. Yöntem 3. Yöntem Şekil 2 3 yöntemin değişik şehirlerdeki raylõ sistemler için karşõlaştõrõlmasõ Şekiller incelendiğinde, Yolcu Alanõ Yaklaşõmõ yöntemi kullanõlarak elde edilen kapasite değerlerinin, Taşõt Karakteristikleri yönteminden elde edilen kapasite değerlerine oranla daha yüksek olduğu anlaşõlmaktadõr. Hesaplamalar sonucunda, İzmir ve İstanbul LRTS için hesaplanan değerler birbirlerine çok yakõn çõkmõştõr. Benzer şekilde, ve Ankara ya ait kapasite değerleri de birbirlerine çok yakõndõr. İşletmelerin mevcut hat uzunluklarõ düşünüldüğünde Ankara Sistemlerinin daha verimli olduğunu ve arkasõndan İstanbul nun geldiğini görürüz.(tablo 11) İstanbul için elde edilmiş olan kapasite değerleri Taşõt Karakteristikleri yönteminde ve Ankara ya çok yakõn çõkarken, Yolcu Alanõ Yaklaşõmõ yönteminde, BursaRay için hesaplanmõş olan değerlerin altõnda kalmõştõr. İstanbul suna ait oturma yeri sayõsõnõn değişken olmasõ (54~60 arasõnda değişmektedir; hesaplarda 57 değeri kullanõlmõştõr), İstanbul suna ait araç başõna düşen yolcu kapasite değerinin değişmesi sonucunu doğurabilir. Benzer şekilde BursaRay, bir dizi içinde değişik araç sayõlarõ kullanmaktadõr. Bu durum, BursaRay õn kapasitesini 320
belirleyen önemli bir unsurdur. Çalõşmada, BursaRay için bir dizideki araç sayõsõ sabah operasyonlarõ göz önüne alõnarak 4 olarak alõnmõştõr. Yine şekiller incelendiğinde, İzmir su olarak tanõmlanan sistemin aslõnda bir hafif raylõ sistem olduğu açõkça görülmektedir. Nitekim metro özelliği taşõyan sistemler ile, İzmir ve İstanbul LRTS kapasiteleri arasõnda önemli bir fark bulunmaktadõr. yolcu/saat/yön 50000 40000 30000 20000 10000 0 9658?zmir 17412 41806 Ankara 12877?stanbul LRTS 19090?stanbul 18273 BursaRay??letmeler 8 yolcu/m2 7 yolcu/m2 6 yolcu/m2 5 yolcu/m2 4 yolcu/m2 3 yolcu/m2 Şekil 3 Araç karakteristikleri yöntemi kullanõlarak elde edilen yolcu/saat/yön grafiği yolcu/saat/yön 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 12102?zmir 19707 55094 Ankara 15966?stanbul LRTS 21609?st. 28249 BursaRay??letmeler 8 yolcu/m2 7 yolcu/m2 6 yolcu/m2 5 yolcu/m2 4 yolcu/m2 3 yolcu/m2 Şekil 4 Yolcu Alanõ yaklaşõmõ yöntemi kullanõlarak elde edilen yolcu/saat/yön grafiği Fakat günlük ve yõllõk değerlere bakõldõğõnda gerek yerleşmişlik gerekse koridorunun geçtiği güzergah göz önüne alõndõğõnda İstanbul LRTS tüm sistemler arasõnda birincidir.2002 yõlõndaki Havaalanõ uzatmasõyla stratejik ve prestij açõdan önemli bir kale sayõlabilecek bir noktadan yolcu toplamaktadõrlar.bugünlerde devam eden Aksaray-Yenikapõ güzergahõda bittiğinde günde 230,000 den fazla yolcu taşõma kapasiteleri olacaktõr.ayrõca şuanda inşaat sürecinde İstanbul LRTS yi destekleyecek 321
Vezneciler-Sultançiftliği ve Zeytinburnu-Güngören-Bağcõlar cadde tramwaylarõ da LRTS ye kuzey yönünde dik kesişimler yapacak ve İstanbul trafiğine nefes aldõracak çalõşmalardõr. İstanbul su hesaplarda çok iddealõ çõkmamasõna rağmen bu hattõnda 5,2 km lik bir uzatmayla Taksim den Yenikapõ ya gelecek olmasõ(inşaat aşamasõnda) ve bir sonraki aşamada da kuzeydoğu yönünde 3,6 km lik 4.Levent ten Ayazağa yönüne genişlemesi ihale sürecindedir.ankara gibi yüksek kapasiteli araç kullanan metro gelecekte bu projelerin bitmesiyle günde 250,000 den fazla yolcu taşõmasõ beklenmektedir. Yalnõz õn hafif raylõ olmasõna rağmen gerek araçlarõnõn tipik hafif raylõ araçlarõndan büyük olmasõ gerekse Ankara su ile Kõzõlay da yaptõğõ entegrasyon ayrõca devam ettiği güzergahõn uç istasyonu olan AŞTİ den besleniyor olmasõ onu diğer 3 hafif raylõdan ilginç kõlar.ilerde õn devam eden inşaatlar sonrasõ Eskişehir- İzmir yönünden daha fazla yolcuyu merkeze çekmesi beklenmektedir.ayrõca Ankara metrosunun devam eden inşaatlarõ bittiğinde park et ve devam et (park and ride) sisteminin Ankara şehriçi trafiğine büyük bir katkõsõ olacağõna inanõyoruz.çünkü Ümitköy ve Sincan bölgeleri şehir dõşõnda kaldõğõndan uç istasyonlarõn yanõnda yeterli sayõda araç otoparkõ yapõlarak Raylõ Sistemin şehre katkõsõ arttõrõlacaktõr. En genç hafif raylõ sistemimiz olan BursaRay,hizmete başladõğõndan bu yana başarõlõ bir yolcu taşõma kapasitesi grafiği çizmiş grafiklerden anlaşõlacağõ üzere kent içinde metro standartlarõnõ yakalayabilmiş bir görüntü çizmektedir.araç karakteristikleri ve yolcu çeşitliliğininde ortaya koyduğu somut değerler sonucudur. İzmir de şu anda sürdürülmekte olan Aliağa- Cumaovasõ hõzlõ tren projesi ve İzmir hafif raylõ sisteminin Üçkuyulara kadar 5,5km uzatõlmasõ sonucunda, İzmir kentiçi ulaşõmda raylõ sistemlerin payõnõn artacağõ beklenmektedir. Özellikle Üçyol-Üçkuyular hattõnõn hayata geçirilmesi, şu anada günde diğer raylõ sistemlere oranla çok daha az sayõda yolcu taşõnan İzmir hafif raylõ sisteminin daha etkin kullanõlmasõ sonucunu doğuracaktõr. Hafif Raylõ Sistem hattõnõn, Hõzlõ Tren hattõ ile entegre edilmesi, bu verimin daha da artmasõnõ sağlayacaktõr.günlük yolcu taşõma kabiliyetinin ortalama 75,000 yolcu/gün den 130,000 yolcu/gün e çõkacağõ beklenmektedir.gelecekte öncelikle Otogar olmak üzere,narlõdere ve Buca koridorlarõnõnda sisteme dahil edilmesiyle, talebin daha da artacağõ ; hõzlõ ve güvenli toplu ulaşõm sisteminin bütünleşik olarak hayata geçirilmesiyle İzmir in ulaşõm sorununun önemli oranda çözüleceği düşünülmektedir. Teşekkür Bu çalõşmadaki analizler için gerekli veriyi sağlayan İstanbul Ulaşõm A.Ş. den İnş.Y.Müh Veysel Arlõ, İnş..Müh. Muhammed Nesih Demirdağ,Ramazan Özcan Yõldõrõm; Ankara dan H.İbrahim Uluçõnar a, dan Cihat Çelik e, Burulaş tan İnş.Müh. Murat Can Kõrmõzõ ve Yusuf Güzel e teşekkürü bir borç biliriz. KAYNAKLAR 1. Parkinson,Tom., Fisher, Ian. / Transportation Research Board (1996) Report 13 Rail Transit Capacity pp. 8-95,National Academy Pres 2. Garbutt,Paul (1997) World Systems Second Edition, pp. 76-126, Capital Transport Publishing 3. American Public Transit Association (2000),Public Transportation Fact Book,51th edition,passengers and vehicle statistics. Washington D.C. 322
4. Candemir, I., 2000. Capacity Calculations of Rapid Rail Systems and Capacity Analysis of İzmir Light Rail Transit System, Master of Science Thesis, İzmir. 5. London Transport. (1997) Annual Report 1996/1997-Operating Statistics Press, London Transport Official 323