Investigation of Simulation Program Usage in Interchange Design Alternatives

Year 2021, Volume: 21 Issue: 6, 1434 - 1452, 31.12.2021

Burak Şişman , Gürcan Sarısoy , Yavuz Delice

https://doi.org/10.35414/akufemubid.931834

Abstract

Micro-simulation programs enable to analyze the benefits by modeling in a virtual environment and based on certain intersection improvement parameters before implementing the designs to be made at the intersection. The developing technology also gradually increases the positive effect of the usage of micro-simulation programs in making intersection analysis and design alternatives. With these programs, the service levels of the current and designed intersections are determined and analyzed. Thus, the results of the planned designs can be controlled. Result outputs, it consists of many parameters such as service level, average delay, average speed, average queue length, the amount of fuel consumption and harmful gas emissions. Accordingly, it is aimed to improve each result output in the intersection design alternatives. Within the scope of the study, the current problems on the Yalova City Bus Terminal Interchange were determined. Designs were presented to solve these problems by using PTV Vissim micro-simulation program. Data about the interchange were obtained through field counts and observations. Solutions to prevent current traffic congestion and traffic safety problems were examined in a virtual environment with a micro-simulation program. In addition to the current problems, the effects of the foreseen increase in vehicle volume were also considered, considering the attraction areas such as hospitals and shopping centers that are under construction near the interchange. According to the micro-simulation results of the option that is better than the two alternatives given the research, while the service level of the intersection increased from F to B, improvements were achieved by 77% in average delay time, 88% in average speed, 93% in average queue length, and 58% in fuel consumption and harmful gas emissions. In addition, the usage of the workflow diagram developed in the process of designing interchanges with the micro-simulation program is one of the original aspects of the study. It is foreseen that the improvements made in the interchanges will provide more benefits to the regions compared to the designs made in other intersections.

Keywords

Interchange, Simulation, Micro-Simulation, Level of Service, Average Delay

Katlı Kavşak Düzenleme Önerilerinde Simülasyon Programı Kullanım Sürecinin İrdelenmesi

Abstract

Mikro-simülasyon programları, kavşakta yapılmak istenen düzenlemeleri hayata geçirmeden önce bilgisayar ortamında modelleyerek ve belirli kavşak iyileştirme parametrelerini esas alarak faydaları analiz etmeyi sağlamaktadır. Gelişen teknoloji de kavşak çözümleme ve önerilerinin yapılmasında, mikro-simülasyon programlarının kullanımının pozitif etkisini giderek artırmaktadır. Bu programlar ile mevcut ve düzenleme yapılan duruma ait kavşakların hizmet düzeyleri belirlenerek, analizler yapılmakta ve planlanan düzenlemelerin vereceği sonuçlar kontrol edilebilmektedir. Sonuç çıktıları; hizmet düzeyi, ortalama gecikme, ortalama hız, ortalama kuyruk boyu, yakıt tüketimi ve zararlı gaz salınım miktarı gibi birçok parametreden oluşmaktadır. Bu doğrultuda, kavşak düzenleme önerilerinde her bir sonuç çıktısının iyileştirilmesi amaçlanmaktadır. Çalışma kapsamında; Yalova ili Otogar katlı kavşağı üzerinde mevcut durumda yaşanılan problemler belirlenmiş ve bu problemlerin çözümünde PTV Vissim mikro-simülasyon programı kullanılarak öneriler sunulmuştur. Yapılan saha sayımları ve gözlemler ile kavşağa ait bilgiler edinilmiş, mevcuttaki trafik sıkışıklığı ve trafik güvenliği problemlerini önleyecek çözümler mikro-simülasyon programı ile bilgisayar ortamında irdelenmiştir. Mevcut durumda yaşanan problemlere ek olarak, kavşak yakınında inşaatı devam eden hastane ve alışveriş merkezi gibi çekim alanları düşünülerek, artması öngörülen taşıt hacminin etkileri de göz önünde bulundurulmuştur. Çalışmada verilen iki öneriden daha iyi olan seçeneğin mikro-simülasyon sonuçlarına göre; kavşağın hizmet düzeyi F seviyesinden A seviyesine yükselirken, ortalama gecikme süresinde %93, ortalama hız değerinde %173, ortalama kuyruk boyunda %98, yakıt tüketiminde ve zararlı gaz salınımında %65 oranlarında iyileşmeler elde edilmiştir. Ayrıca, mikro-simülasyon programı ile katlı kavşak düzenlenmesi sürecinde geliştirilen iş akış şemasının kullanılması çalışmanın özgün yönlerinden biridir. Katlı kavşaklardaki yapılan iyileştirmelerin, göreceli olarak diğer kavşaklarda yapılan düzenlemelere göre ilgili bölgelere daha çok fayda sağlayacağı öngörülmektedir.

Keywords

Katlı Kavşak, Simülasyon, Mikro-Simülasyon, Hizmet Düzeyi, Ortalama Gecikme

References

• Bayata H.F. ve Bayrak O.Ü., 2018. Yeni yapılması planlanan bir kavşağın mikro-simülasyon ile değerlendirilmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(3), 550-559.
• Bayrak, O.Ü., Bayata, H.F., Hattatoğlu, F. ve Çolak, M.A., 2016. Mikrosimülasyon kullanılarak bir kavşağın trafik yönetim ölçümlerinin değerlendirilmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(3), 87-96.
• Baş, F.İ., Çolak, M.A., Demiriz, A.O., Bayata, H.F., Bayrak, O.Ü., Keleş, Ö.F., Mazlum, Y., Gürel, M.O. ve Demircioğlu M.S., 2020. Kent içi kavşakların mikro simülasyon yöntemiyle modellenmesi: Erzurum ili örneği. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Özel Sayı, 444-451.
• Camcı, A., 2019. Kavşak tasarımında trafik simülasyon tekniklerinin kullanımı ve Sakarya için uygulamalar. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 79.
• Erol, D., 2018. Kent içi ışıklı ve dönel kavşak uygulamalarının performans kriterlerine etkisi: Denizli örneği. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli, 89.
• Frosch, C., Martinelli, D. and Unnikrishnan, A., 2019. Evaluation of Shared Space to Reduce Traffic Congestion. Journal of Advanced Transportation, 2019, 1-10.
• Ilıcalı, M. ve Saraç, S., 2019. Trafik sıkışıklığının azaltılmasında ulaşım çözümlerinin etkisi. Trafik ve Ulaşım Araştırmaları Dergisi, 2 (2), 93-107.
• Jagali, R. P. and Kadam, M. R. L., 2016. Traffic queuing analysis on chord road, Vijayanagar, Bengaluru using PTV Vissim software. GRD Journals: Global Research and Development Journal for Engineering, 1(9), 14-19.
• Kaixi, Y. and Meiqi, L., 2020. Traffic simulation, optimization and evaluation of adjacent intersections based on VISSIM model. Applied Science and Innovative Research, 4(2), 53-59.
• Karakikes. I., Spangler, M. and Margreiter, M., 2017. Designing a Vissim-Model for a motorway network with systematic calibration on the basis of travel time measurements. Transportation Research Procedia, 24, 171–179.
• Kumar, J.L., 2020. Study of Heterogeneous Traffic and Modelling using VISSIM. Hyderabad, Telangana, India. Namlı, R., 2015. Köprülü kavşaklar ve trafik güvenliği. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 31(2), 129-134.
• National Research Council, 2010. Highway capacity manual 2010. 5th ed., Transportation Research Board, Washington, D.C.
• Ocakdan, S., 2010. Arterlerin yeniden yapılandırılmasında simülasyon tekniği ile karar verme ve bir kavşak uygulaması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 116.
• Saplıoğlu, M., ve Karaşahin, M., 2010. Şehiriçi kontrolsüz eşdüzey kavşak kazalarını etkileyen unsurların değerlendirilmesi. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 2(2), 26-49.
• Tunalıoğlu, N., 2005. Katlı kavşakların ve bağlantı yollarının planlanması örnek uygulama olarak Altunizade katlı kavşağı. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 116.
• Utomo, E., Ramadhan, F. and Imran, A., 2020. VISSIM simulation-based analysis for improving traffic conditions in Bandung Indonesia. International Journal of Simulation Systems, Science & Technology, 21(4), 5.1-5.6.
• 1-https://earth.google.com/ (22.12.2021)
• 2-https://yalovaism.saglik.gov.tr/TR-80832/400-yatakli-devlet-hastanesi.html (22.12.2021)