Etkin Koridor Yönetimi için Simülasyon esaslı Benzetim Yaklaşımı: Denizli Alan Çalışması

Abstract

Bu çalışma, şehirlerin sosyo-ekonomik değişimlere uyum sağlamasını ve sürdürülebilir kalkınmayı desteklemek amacıyla kentsel yönetim modelleri ve simülasyon tabanlı optimizasyon yaklaşımlarını incelemektedir. Araştırma, Denizli şehrindeki yoğun trafik arterlerindeki kavşaklar için simülasyon tabanlı optimizasyonun etkinliğine odaklanmaktadır. Modelleme ve analiz için Synchro trafik simülasyon yazılımı kullanılmaktadır. Bu bağlamda, mevcut kavşak geometrisi ve sinyal zaman planlarını yansıtan çeşitli senaryo modelleri geliştirilmiştir. Trafik akışını iyileştirmek için Synchro kullanılarak dinamik olarak ayarlanan ofset zamanları ile koordinasyon sağlayan bir sistem uygulanmıştır. Analizlerde, önerilen modellerin bant genişliği, ortalama kavşak gecikmesi ve kapasite kullanım oranları (v/c) bakımından sabah ve akşam yoğun saatlerde performansları değerlendirilmiştir. Ayrıca, modellerin yakıt tüketimi ve emisyon seviyelerindeki olası azaltıcı etkileri incelenmiştir. Bulgular, simülasyon tabanlı optimizasyon yaklaşımının trafik akışını etkin bir şekilde düzenleyebildiğini ve mevcut duruma kıyasla gecikmeleri azaltabildiğini göstermektedir. Sonuçlar ayrıca, önerilen modellerin yakıt tüketimi ve emisyonlar üzerinde olumlu etkiler yarattığını ortaya koymaktadır. Genel olarak, elde edilen sonuçlar bu simülasyon tabanlı optimizasyon yaklaşımının kentsel planlama ve trafik mühendisliği alanında önemli katkılar sağlayabileceğini ve sürdürülebilir kalkınma hedeflerine ulaşmak için değerli bir potansiyele sahip olduğunu vurgulamaktadır.

Keywords

• Sinyalize kavşaklar
• Koordinasyon
• Gecikme
• Ofset Süresi
• Bant Genişliği
• Synchro

Simulation-Based Optimization Approach for Effective Corridor Management: A Case Study of Denizli

Abstract

This study examines effective urban management models and simulation-based optimization approaches to help cities adapt to socio-economic changes and support sustainable development. The research focuses on the effectiveness of simulation-based optimization for intersections on heavily trafficked arteries in Denizli. Synchro traffic simulation software was used for modeling, with different scenario models created based on existing intersection geometry and signal plans. A system was developed to provide coordination using automatically adjusted offset times via Synchro. Analyses evaluated the proposed models’ performance in terms of bandwidth, average intersection delay, and volume-to-capacity (v/c) ratios during peak traffic hours. The models' contributions to reducing fuel consumption and emissions were also assessed. Results demonstrated that the simulation-based optimization approach significantly improved traffic flow and minimized delays compared to current conditions. Moreover, the proposed models positively reduced fuel consumption and emissions. The findings suggest that this approach can make significant contributions to urban planning and traffic engineering, supporting sustainable development goals.

Keywords

• Signalized Intersections
• Coordination
• Delay
• Offset
• Bandwidth
• Synchro

References

1. Arslan, M., & Bhouri, N. M. (2019). A review of coordinated signalized intersection control. International Journal of Advanced Research in Engineering and Technology, 10(3), 167-177.
2. Çakıcı, Z., & Murat, Y. Ş. (2016). A new calculation procedure for signalized roundabouts and performance analysis. Technical Journal of Turkish Chamber of Civil Engineers, 27(4), 7569–7592. (Article in Turkish with an abstract in English).
3. Duman, Z. N., Murat, Y. S., & Yılmaz, M. (2024). Analysis of the parameters affecting the signaling system at coordinated intersections: Case study. Polytechnic Journal, 27(4), 1515–1539. doi:10.2339/polytechnic.1200368 (Article in Turkish with an abstract in English).
4. Murat Y.S., & Gedizlioglu E., (2002). ‘A New Approach for Fuzzy Traffic Signal Control’. 13th Mini-EURO Conference on Artificial Intelligence in Transportation Systems and Science. Politecnico di Bari,10-13 June 2002, Bari, Italy.
5. Guo, X., & Wang, Y. (2020). Real-time signal control for oversaturated urban road networks based on cooperative driving. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 21(3), 1206-1218.
6. Ioannou, P. A., & Chien, S. (2018). Artificial intelligence applications in traffic engineering. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 90, 319-349.
7. Karaoğlan, M. E. (2021). Optimization at coordinated signalized intersections (Master's thesis, Pamukkale University Institute of Science, Denizli) (Master's thesis in Turkish with an abstract in English).
8. Kart, O., Doe, R., Roe, R., & Moe, P. (2021). Improving traffic efficiency and safety through data collection and communication at coordinated signalized intersections. In Proceedings of the International Conference on Advances in Civil and Environmental Engineering (ACEE 2021).

9. Lin, S., Xu, Y., Zeng, Q., & Liu, Y. (2020). Optimal coordination control of signalized intersections: A survey. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 119.
10. Qi, H., Dai, R., Tang, Q., & Hu, X. (2020). Coordinated intersection signal design for mixed traffic flow of human-driven and connected and autonomous vehicles. IEEE Access, 8, 26067–26084. doi:10.1109/access.2020.2970115
11. Tian, Z. Z., Varun, M., & Liu, H. C. (2008). Effectiveness of lead–lag phasing on progression bandwidth. Transportation Research Record, 2080, 22–27.
12. Trafficware LLC. (n.d.). Synchro Studio 10 User Guide. Retrieved from https://www.trafficware.com/
13. Wang, X., Chen, X., Han, K., & Chen, B. (2019). A novel integrated signal control model considering the coordination of connected vehicles and isolated intersections. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 107, 247-262.
14. Yang, X., Ma, W., Huang, S., & Wang, Y. (2020). Connected vehicle-assisted coordinated signal control: State-of-the-art review and future directions. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 21(9), 3694-3709.
15. Yue, R., Yang, G., Lin, D., Wang, A., & Tian, Z. (2021). Traffic signal retiming to improve corridor performance. Journal of Transportation Engineering, Part A: Systems, 147(1), 05020009.