Farklı Talep Tahmin Modelleri Nelerdir?

Seyahat talebi; arazi kullanımı, sosyo-ekonomi ve çevre gibi faktörleri hesaba katarak bir ulaşım sisteminin belirli bir kısmında seyahat edecek yolcuların veya taşıtların beklenen sayısını ifade etmektedir. Seyahat talep tahminleri, gelecekteki veya ulaşım sistemlerinde değişen taşıt trafiğini tahmin etmek için son derece önemlidir. Seyahat talebinin tahmin edilmesi yöntemleri, veri bulunabilirliği ve finansman gibi proje kısıtlamalarına bağlı olarak basit tahminlerden karmaşık bilgisayarlı süreçlere kadar değişebilir (Garber & Hoel, 1999).

Kentsel seyahat talebi, üç ana faktörden etkilenir: arazi kullanımı, nüfusun sosyo-ekonomik özellikleri ve ulaşım hizmetlerinin kalitesi ve erişilebilirliği. Konut, ticaret veya ofis alanları gibi farklı türde arazi kullanımları trafik oluşmasına neden olabilir. Arazi kullanımı dışında gelir ve yaşam tarzı gibi sosyo-ekonomik faktörler, insanların ulaşım kaynaklarını nasıl kullandığını etkilemektedir. Maliyet, kullanım kolaylığı ve güvenlik gibi faktörleri içeren ulaşım hizmetlerinin kalitesi ve erişilebilirliği de insanların seyahat kararlarını etkileyen faktörlere örnek verilebilir (Garber & Hoel, 1999).

Şekil 1’de geleneksel 4-adım modeli yapısı gösterilmiştir. 4-adım modeli gibi seyahat tabanlı modeller ilk kullanılan talep tahmin modelleri arasında yer almaktadır ve bağımsız seyahatlere odaklanmaktadır.

Şekil 1: Seyahat Bazlı Model (4-Adım Modeli)

Tur tabanlı modeller, 1970’lerin sonları ve 1980’lerde önemli bir gelişme olarak ortaya çıkmıştır. Şekil 2’de gösterilen tur tabanlı modeller ise bir tur içindeki seyahatlerin döngüsünü temsil etmektedir. Bu modelde zamansal ve mekansal kısıtlamalar göz önünde bulundururken aynı zaman dilimi içinde gerçekleşen birden fazla turu bağlamamaktadır.

Şekil 2: Tur Bazlı Model

Şekil 3’te aktivite tabanlı model yapısı gösterilmiştir. Aktivite tabanlı model, seyahat talebinin aktivitelere dağılma isteğine dayanmaktadır. Aktivite tabanlı modeller belirli bir zaman dilimi içinde zamansal ve mekansal kısıtlamaları dikkate alarak bireylerin aktivite ve seyahat programlarını tahmin etmeyi amaçlamaktadır (Omer, Kim, Sasaki & Nishii, 2010).

Şekil 3: Aktivite Bazlı Model

Farklı talep tahmin modelleri; insanların neden, ne sıklıkla, nerede ve nasıl seyahat ettikleri hakkındaki soruları yanıtlamak için kullanılır. Literatürde; Standart 4-Adım Modeli, Tur Tabanlı Modelleme, Aktivite Tabanlı Modelleme gibi farklı odelleme türleri yer almaktadır.

4-ADIM MODELİ

Seyahat tahmininin teknik yönlerine başlamadan önce çalışma alanı ve sorunlar belirlendikten sonra, belirtilen politika etkilerini kapsayacak şekilde çalışma alanını trafik analiz bölgelerine (Transportation/Traffic Analysis Zones – TAZ) bölmek önemlidir. Bu alanlar farklı büyüklüklerde olabilir ayrıca bölünen bu alanlar belirli analizler için daha büyük bölgelere de gruplanabilir (Garber & Hoel, 1999).

4-adım modeli, ulaşım sisteminin gelecekteki talebi ve verimliliğini tahmin etmek için temel araç olarak kullanılmaktadır (McNally, 2007). 4-adım talep modelindeki her bir adım farklı bir soruyu ele almayı amaçlamaktadır:

• Toplam kaç seyahat talebi var?
• Potansiyel seyahat varış noktaları nerede bulunuyor?
• Bu seyahatler için hangi seyahat modları uygundur?
• Seyahatleri tamamlamak için hangi rotalar seçilecek?

Basit bir ağda talep fonksiyonları doğrudan tahmin edilebilir ancak karmaşık bir ağda gerçekçi bir uygulama için bir modelleme gerekmektedir. Bu nedenle, 4 adım modeli, ardışık dört adımlı bir model olarak formüle edilmiştir (Şekil 4) (McNally, 2007).

Şekil 4: 4-Adım Modeli-(Kaynak: McNally, 2007)

4-adım modeli aşağıda sunulan Şekil 5’teki gibi özetlenebilir:

1. Yolculuk Üretimi/Çekimi (Trip Generation) 4-adım modelinin ilk adımıdır. Yolculuk üretimi adımında belirli bir zaman diliminde ve belirli bir alandaki seyahat sayısı ifade edilmektedir. Bu adımda ağ içindeki seyahat eğiliminin ve yolculuk sıklığının elde edilmesi amaçlanmaktadır. Meydana gelen seyahatler; yolculuk sonları (trip ends), üretim (production) ve çekim (attractions) noktaları olarak temsil edilebilir (McNally, 2007). Talep tahmini için başlıca yöntem olarak kullanılan 4-adım modeli arazi kullanımı ve seyahat özelliklerine dayanmaktadır (Garber & Hoel, 1999).
2. İkinci adım, Yolculuk Dağılımı (Trip Distribution) olarak bilinmekte ve çalışma alanında meydana gelen seyahatlerin nasıl dağıldığını ifade etmektedir. Yolculuk dağıtımı adımında, seyahatlerin dağılımını tahmin etmek için mesafe, süre, ulaşım modu, yoğunluk, çekim alanları ve diğer faktörler dikkate alınmaktadır. Kısaca, yolculuk dağıtımı adımında; üretilen seyahatler seyahat çekim noktaları dağılımı ile eşleştirilir ve seyahat empedans değerleri olan zaman ve/veya maliyet gibi faktörler göz önüne alınarak dağıtılır (McNally, 2007).
3. Üçüncü adım, Ulaşım Modu Seçimi (Mode Choice) olarak adlandırılmaktadır. Bu adımda önceki adımlarda oluşturulan seyahat tabloları dikkate alınarak hangi ulaşım modunun tercih edileceğinin belirlenmesi amaçlanmaktadır.
4. 4-adım modelinin son adımı Ağ Ataması (Network Assignment) olarak adlandırılmaktadır. Üçüncü adımda eklenen ulaşım modları ile var olan seyahat tablolarını ilgili alternatif güzergahlara dağıtmayı amaçlamaktadır (McNally, 2007). Kısaca, Güzergah Seçimi, belirli bir kaynaktan diğer bir noktaya gitmek için bireylerin hangi güzergahı seçeceklerini belirleme süreci olarak tanımlanabilir

Şekil 5: 4-Adım Modeli Planlama Süreci – (Kaynak: IOWA State University Lecture Notes, 2015)

TUR TABANLI MODEL

Tur tabanlı modelde, analizin temelini turlar oluşturur. Bir tur, belirli bir yerde başlayan ve biten bir dizi etkinliğin kapalı bir zinciri olarak tanımlanabilir. Her tur için birincil varış noktası ve ikincil varış noktası olmak üzere iki farklı varış noktası bulunur. Birincil varış noktası, en önemli etkinliğin gerçekleştiği yer olarak tanımlanır. İkincil varış noktası, tur sırasında herhangi bir taşıt yolculuğunun varış noktasıdır. Seyahatler, tur sırasında başlangıç ile birincil varış noktası veya ikincil varış noktası arasında meydana gelen yolculukları ifade eder (Sener, Ferdous, Bhat & Reeder, 2009).

Şekil 6, çocuğunu okula bırakan ve ardından işe giden bir ebeveynin turunu göstermektedir. Bu turda, başlangıç noktası evdir ve birincil varış noktası iş iken ikincil varış noktası çocuğun okulu olarak belirlenmiştir. Bu tur sırasında ebeveyn 3 yolculuk tamamlar: evden okula, okuldan işe ve işten eve. Tur, ev olan başlangıç noktasında sona erer.

Şekil 6 Tur Tabanlı Model Yaklaşımı

Seyahat tabanlı model (Trip-Based Model) ile tur tabanlı model (Tour-Based Model) arasında bazı temel farklar bulunmaktadır (Sener, Ferdous, Bhat ve Reeder, 2009). Tablo 1’de bu farklılıklar açıklanmıştır.

Tablo 1 Seyahat Tabanlı Model ve Tur Tabanlı Model Arasındaki Farklar

AKTİVİTE TABANLI MODELLEME

Aktivite Tabanlı Modeller, geleneksel 4-adım modeline göre daha çok popülerlik kazanmıştır ve 4-adım modeline iyileştirmeler sunmaktadır. Her iki tür de aktivitelerin oluşturulması, hedeflerin belirlenmesi, ulaşım modlarının belirlenmesi ve ağ seyahat güzergahlarının tahmin edilmesini içerir. Ancak aktivite tabanlı modeller, gerçekçi zaman ve mekân kısıtlamalarını açıkça göz önünde bulundurarak, bireylerin ve hanelerin faaliyetlerini ve seyahatlerini bağlama yeteneğiyle öne çıkmaktadır (Şekil 7). Bu durum, seyahat koşullarının kişisel tercihleri nasıl etkilediğinin daha doğru bir şekilde temsil edilmesini sağlar. Aktivite tabanlı modeller ayrıntılı olarak kişi ve hane özelliklerini içerir ve çoğu seyahat tabanlı modelin bölge düzeyine odaklanmasının aksine, detaylı olan kişi düzeyinde yaklaşımları sayesinde kapsamlı performans ölçütleri sunar (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2014).

Şekil 7: Standart Aktivite Tabanlı Modellerme Yapısı (Kaynak: National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2014)

Aktivite tabanlı seyahat modelleri, seyahat talebinin insanların aktivitelere katılma ihtiyaçları ve isteklerinden kaynaklandığı fikrine dayanmaktadır. Bu modeller, aktivitelere katılma konusunda insanların nasıl kararlar verdiğini, aktiviteyi nerede yapacaklarını, ne zaman yapacaklarını ve varış noktasına nasıl gideceklerini hesaba katarak çeşitli kısıtlamaları göz önünde bulunduran davranış teorilerine dayanmaktadır.

Seyahat tabanlı modellere kıyasla, aktivite tabanlı modeller birkaç yönden öne çıkmaktadır. Tablo 2’de seyahat tabanlı model ve aktivite tabanlı model arasındaki farklılıklar verilmiştir. Bu model, gün boyunca her bireyin aktivite ve seyahat tercihlerini kapsamlı bir şekilde temsil eder ve aktivite türlerini ve bunların sıralama önceliklerini dikkate almaktadır. Aktivite tabanlı modeller; yatırımların, politikaların veya diğer değişikliklerin insanların seyahat tercihleri üzerindeki etkisini değerlendirmek için daha gerçekçi bir temsil sunarlar.

Tablo 2 Seyahat Tabanlı Model ve Aktivite Tabanlı Model Karşılaştırması

KAYNAKLAR

Garber N. J. & Hoel L. A. (1999). Traffic and highway engineering (2nd ed. rev. print). PWS Pub. Alınan yer https://users.pfw.edu/sahap/CE450%20Transport%20Policy%20and%20Planning/1.%20Lectures/Books,%20references,%20readings/Chapter%2012%20Forecasting%20Travel%20Demand.pdf

IOWA State University Lecture Notes. (2015). Alınan yer https://www.youtube.com/watch?v=i6JsaC5Hxuk&ab_channel=CE355PrinciplesofTransportationEngineering. Erişim tarihi 9 Ekim 2023.

McNally, M.G. (2007), “The Four-Step Model”, Hensher, D.A. and Button, K.J. (Ed.) Handbook of Transport Modelling (, Vol. 1), Emerald Group Publishing Limited, Bingley, pp. 35-53. https://doi.org/10.1108/9780857245670-003 Alınan yer https://escholarship.org/uc/item/0r75311t

National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2014. Activity-Based Travel Demand Models: A Primer. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/22357.

Omer, M., Kim, H., Sasaki, K. et al. (2010). A tour-based travel demand model using person trip data and its application to advanced policies. KSCE J Civ Eng 14, 221–230. https://doi.org/10.1007/s12205-010-0221-6 Alınan yer https://www.researchgate.net/publication/227197503_A_Tour-based_Travel_Demand_Model_Using_Person_Trip_Data_and_Its_Application_to_Advanced_Policies

Sener, I. N., Ferdous, N., Bhat, C. R., & Reeder, P. (2009). Tour-based model development for TxDOT: evaluation and transition steps (No. FHWA/TX-10/0-6210-2). University of Texas at Austin. Center for Transportation Research. Alınan yer https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/18156