Geçmişte optimum faz sürelerinin hesaplanmasında kullanılmış olan yöntemler şunlardır [1]:

• Trafik polisi
• Tecrübe
• Sahada dene-yanıl
• El ile hesaplama
• Bilgisayar yazılımları

 

Bunlardan ilk üçü öznel, son ikisi ise matematiksel yaklaşımlardır. Sinyal sürelerinin optimize edilmesi için trafik akım kuramını temel alan mevcut yaklaşımlar literatürde aşağıdaki şekilde sınıflandırılmıştır [2]:

1. Faz Tabanlı Yöntemler
   1. İngiliz (Webster) Yöntemi
   2. Highway Capacity Manual (HCM) Yöntemi
2. Hareket Tabanlı Yöntemler
   1. Avustralya (Akçelik) Yöntemi

 

Bu yöntemler en önemli kavşak performans kriterlerinden gecikme (delay) ve gecikmelerin en önemli etkenlerinden biri olan sinyal sürelerinin optimize edilmesini amaçlar.

 

İngiliz (Webster) Yöntemi

Webster, 1958 yılında taşıt gecikmelerini ilk kez modellemiştir [3]. Kavşaktaki toplam gecikme süresini en aza indirecek uygun devre süresinin hesaplanabilmesi için F.V.Webster tarafından Optimum Devre Süresi modeli geliştirilmiştir. Belirlenen devre süresi fazlar arasında doygunluk derecelerine göre dağıtılır. Webster yönteminde temel doygun akım değeri kavşak kolu genişliğine göre belirlendikten sonra, eğim, trafik kompozisyonu, sağ ve/veya sol dönen trafik, yaya etkisi ve park şeridi etkisine göre düzeltilmektedir [4].

*Yöntemin detaylı formülasyonu için [3, 4]’ü inceleyiniz.

 

Kavşağı kullanmak isteyen taşıt sayısının kavşak kapasitesini aştığı durumlarda (oversaturation) Webster yöntemi çok yüksek döngü süreleri hesapladığı için, bu duruma önlem olarak yöntem öneren çok sayıda çalışma mevcuttur [5,6,7,8].

 

Tablo 1 Webster, Transyt 14 ve önerilen yöntemin hesapladığı faz ve döngü sürelerinin karşılaştırılması [8]

.

Şekil 1 Webster ve önerilen yöntemlerin hesapladığı döngü sürelerinin karşılaştırılması [6]

 

HCM Yöntemi

Bu yönteme göre kavşaklarda kapasite her bir kavşak kolu için tanımlanmaktadır [9]. Tüm kavşak kollarının aynı zamanda doygunlaşmasının nadiren gerçekleşen bir durum olduğu belirtilmiş, en önemli etmen olarak kavşak kapasitesi alınmış olup, akımların gecikmeye maruz kalmadan kavşaktan geçip geçemeyeceklerine önem verilmiştir [4].

*Yöntemin detaylı formülasyonu için [9, 4]’ü inceleyiniz.

*Webster yöntemi Hacim/Kapasite (V/C) değerine ve toplam kavşak gecikmesine odaklanırken, HCM Yöntemi kritik hareket gecikmelerine odaklanır [1].

 

Avustralya (Akçelik) Yöntemi

Dr. Rahmi Akçelik tarafından geliştirilen yöntem ilk olarak 1981 yılında Avustralya Yol Araştırma Kurumu tarafından yayınlanmıştır [10].

Bu yöntem ile yapılan hesaplamalarda geleneksel yöntemlerde kullanılan fazlar yerine akımlar tekil olarak dikkate alınmaktadır. Her akım için doygun akım değeri ve akım oranı belirlenerek, doygunluk derecesi hesaplanmaktadır. Doygunluk derecelerine göre kritik akımlar tespit edilmektedir. Bu kritik akımlar hem devre süresi hesabında hem de yeşil süre hesabında kullanılmaktadır.

Faz kayıp zamanı yerine, akım kayıp zamanının kullanımı ve etkin yeşil sürenin devre süresi oranı olarak tanımlanan “yeşil süre oranı” bu yönteme has yeniliklerdir [4].

Akçelik (1988) yapmış olduğu çalışmada, HCM (1985) gecikme formülünü kalibre ederek alternatif bir model oluşturmuş ve diğer gecikme modelleriyle karşılaştırmıştır [11, 5].

*Yöntemin detaylı formülasyonu için [10, 4]’ü inceleyiniz.

 

KAYNAKÇA

[1] E. Clark, J. (2008). Assessing the Sensibility of Signal Timing Split Optimization in Addressing Congestion. ITE Journal, 78, 24-29.

[2] Cakici, Z. & Murat, Y. (2018). The Optimization of Traffic Signal Timing with Meta-Heuristic Differential Evolution Algorithm. BANU-ITSC’18.

[3] Webster, F. V. (1958). Traffic Signal Settings, Her Majesty Stationary Office, London, UK.

[4] Çetinkaya, G. (2008). Işıklı Kavşaklarda Değişik Hesaplama Yöntemlerinin Karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 80s.

[5] Ceylan, H., Başkan, Ö., Ceylan, H. & Haldenbilen, S. (2007). Mathematical Solutions Of Vehicular Delay Components At Signalized Intersections Based On Approximate Calculation Method. Pamukkale Univ Muh Bilim Derg., 13(2): 279-288.

[6] Zakariya, A.Y. & Rabia, S.I. (2016). Estimating the minimum delay optimal cycle length based on a time-dependent delay formula. Alexandria Engineering Journal, 55, 3, 2509-2514.

[7] Öztürk, E., Çubuk, M & Hatipoğlu, S. (2008). Ankara için Bir Sinyal Zamanlaması Modeli: Beşevler Kavşağı Örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12, 49-57.

[8] Eriskin, E., Karahancer, S., Terzi, S. & Saltan, M. (2017). Optimization of Traffic Signal Timing at Oversaturated Intersections Using Elimination Pairing System, Procedia Engineering, 187, 295-300.

[9] Transportation Research Board, National Research Council. (1985). Highway Capacity Manual. Washington, D.C.

[10] Akçelik, R. (1981). Traffic signals: Capacity and Timing Analysis. Verrmont South: ARRB Transport Research.

[11] Akçelik, R. (1988). The Highway Capacity Manual Delay Formula for Signalized Intersections. ITE Journal, 58:3.