Sinyalize kavşaklarda ülkelere göre gecikme ve kuyruk uzunluğu denklemleri geliştirilmesinin gerekliliği üzerine bir araştırma

Year 2022, Volume: 12 Issue: 2, 597 - 613, 15.04.2022

Metin Mutlu Aydın , İbrahim Aydoğdu , Mehmet Sinan Yıldırım

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.997924

Cited By: 4

Abstract

Son yıllarda Dünya genelinde artış gösteren araç sayısına bağlı olarak gelişmemiş ve gelişmekte olan ülkelerdeki sinyalize kavşaklarda gözlemlenen yoğun karmaşa ve tıkanıklık problemleri, kavşakların yeniden düzenlenmesi konusuna olan ilgiyi arttırmaktadır. İlgide artış olmasına rağmen yetkililerin tasarım ve standartlar konusunda bilgi ve deneyim eksikliğinin bulunması, onları yalnızca kapasiteyi arttırıcı çözümler üretmeye teşvik etmektedir. Kavşak kollarındaki şerit sayısı ve genişliğinin düzensiz olduğu şehiriçi kavşakların bulunduğu bu tür ülkelerde, kavşak geometrilerinin o ülkelerin kültürel, eğitim, sosyoekonomik koşulları değerlendirilerek tasarlanması ve bu geometrik tasarıma yönelik gecikme, kuyruk uzunluğu vb. hesap yöntemlerinin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Bu çalışma kapsamında, şehiriçi kavşaklarda geometrik problemler bulunan ve gelişmekte olan ülkeler statüsünde yer alan Türkiye’deki durum pilot şehir olarak seçilen Antalya’da yer alan 6 farklı sinyalize kavşak için incelenmiştir. Analizler kapsamında literatürde en çok kullanılan gecikme ve kuyruk uzunluğu hesap yöntemlerinden olan Highway Capacity Manual-HCM (2010) ve Avustralya (Akçelik) yöntemlerinin geometrisi hatalı kavşaklar için performans değerlendirilmesi yapılarak gelişmemiş ve gelişmekte olan ülkelerin kendi trafik kültürüne uygun sinyalize kavşaklar tasarlamalarının gerekli olup olmadığı araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, kavşak bazlı ortalama mutlak yüzdesel hata (MAPE) değerlerinin altı kavşak için ortalaması alındığında gecikme için ortalama en düşük hataya (%64.5) sahip olan yöntemin HCM 2010, kuyruk uzunluğu hesabı içinse ortalama en düşük hataya (%40.9) sahip olan yöntemin ise yine HCM 2010 olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre, seçilen kuyruk uzunluğu yöntemlerinin seçilen gecikme yöntemlerine göre kavşaklardaki mevcut durumu daha düşük hata ile ölçtüğü görülse de yine de bu hata miktarlarının oldukça yüksek olması, seçilen yöntemlerin Türkiye’deki sinyalize kavşaklar için doğrudan kullanılabilir (efektif) olmadığını göstermektedir. Bu durum, bu çalışma kapsamında önerilen Türkiye ve Türkiye gibi kavşak kollarında geometrik ve sürücü disiplinsizliklerinin bulunduğu ülkelere özgü gecikme ve kuyruk uzunluğu hesap yöntemlerinin geliştirilmesinin gerekliliğini açıkça ortaya koymaktadır.

Keywords

Araç gecikmesi, İllegal şerit oluşumu, Kuyruk uzunluğu, Sinyalize kavşak, Yol geometrisi

Supporting Institution

Akdeniz Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Project Number

FDK-2017-2457

Thanks

FDK-2017-2457 kodlu bu proje Akdeniz Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Bu çalışmanın ortaya çıkmasında verdiği destekten ötürü Akdeniz Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimine teşekkür ederiz.

A study on the necessity of developing delay and queue length equations according to countries at signalized ıntersections

Abstract

In recent years, due to the increasing number of vehicles in the world, the intense confusion and congestion problems observed at signalized intersections in undeveloped and developing countries caused an increase in interest for rearrangement of intersections. Despite the increase in interest, the authorities still have lack of knowledge and experience in design and standards and it may encourage them only to apply capacity enhancing solutions. In such countries where the number and width of the lanes at intersection legs are irregular, the design of intersection geometries is very important to develop delay and queue Length calculation methods by considering the cultural, educational, socioeconomic conditions of those countries. Within the scope of the study, the situation in Turkey (as a developing country), which has geometric problems at urban intersections, has been examined for six different signalized intersections in Antalya, which was chosen as the pilot city. On the other hand, Highway Capacity Manual-HCM (2010) and Australia (Akçelik) methods, which are the most widely used delay and queue length calculation methods in the literature, are examined for the calculation problems at signalized intersections for undeveloped and developing countries by considering their own traffic culture. According to the obtained results, when the intersection-based average absolute percent error (MAPE) values are averaged for six intersections, the method with the lowest average error (64.5%) for delay is found in HCM 2010, and the method with the lowest average error (40.9%) for queue length is found HCM 2010 again. According to these results, it is seen that the selected queue length methods measure the current situation at intersections with less error than the selected delay methods, but the fact that amount of errors are quite high and it indicates that the selected methods are not directly applicable (effective) for signalized intersections in Turkey. Obtained results clearly reveal the necessity to develop specific delay and queue length calculation methods for undeveloped and developing countries where there are geometric indisciplines at intersection legs.

Keywords

Vehicle delay, Illegal lane configuration, Queue length, Signalized intersection, Road geometry

Project Number

FDK-2017-2457

References

• Akçelik, R. (1980). Time-dependent expressions for delay, stop rate and queue length at traffic signals. Internal Report AIR 367-1, Australian Road Research Board, Vermont South, Australia.
• Al-Ghamdi, A. S. (2003). Analysis of traffic accidents at urban ıntersections in Riyadh. Accident Analysis & Prevention, 35 (5), 717–724. https://doi.org/10.1016/S0001-4575(02)00050-7
• Arıkan Öztürk, E., Çubuk, M. K., Arslan, D., & Yüksel, E. (2007). Modern dönel kavşakların kapasite ve güvenlik yönünden incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik – Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22 (4), 917–926.
• Aydar, R. (2011). Karayolu kavşaklarının tipine karar verme sürecinde kapasite, güvenlik ve maliyet (KGM) parametrelerini optimize eden bir modelin geliştirilmesi [Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Aydemir, T. (2006). Başlangıç-son matrisinin İzmir’deki dönel kavşak giriş kapasitesi üzerindeki etkisinin belirlenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Aydın, M. M. (2017). Şehiriçi kavşaklardaki geometrik disiplinsizliğin optimize edilerek irdelenmesi. [Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Aydın, M. M., Yıldırım, M. S., Saplıoğlu, M., & Ünal, A. (2017). Şehiriçi yollardaki geometri problemlerinin sınıflandırılması ve çözüm önerileri geliştirilmesi. II. Uluslararası Akademik Araştırmalar Kongresi, 1240-1246,18-21 Ekim 2017.
• Bao, S., & Boyle, L. (2009). Age-related differences in visual scanning at median-divided highway ıntersections in rural areas. Accident Analysis and Prevention, 41(1), 146–152. https://doi.org/10.1016/j.aap.2008.10.007
• Braitman, K., Kirley, B., Ferguson, S., & Chaudray, N. (2007). Factors leading to older drivers’ ıntersection crashes. Traffic Injury Prevention, 8(3), 65–72. https://doi.org/10.1080/15389580701272346
• Devin, A., Candappa, N., Corben, B., & Logan, D. (2011). Designing safer roads to accommodate driver error. Project 09-006RSC, Curtin–Monash Accident Research Center, Curtin University, Bentley, Perth, Western Australia.
• Elvik, R. (2003). Effects of road safety of converting ıntersections to roundabouts: review of evidence from non-us studies. Transportation Research Record, 1847, 1–10. https://doi.org/10.3141%2F1847-01
• Flannery, A. (2001). Geometric design and safety aspects of roundabouts. Transportation Research Record, 1751(2001), 76–81. https://doi.org/10.3141%2F1751-09
• Gross, F., Lyon, C., Persaud, B., & Srinivasan, R. (2013). Safety effectiveness of converting signalized ıntersections to roundabouts. Accident Analysis & Prevention, 50(2013), 234–241. https://doi.org/10.1016/j.aap.2012.04.012
• Günay B., Aydın M. M., & Akgöl K. (2013). Modern dönel kavşaklara sorunsuz bir dönüşümün bilimsel metodolojisi, Karayolu 3. Ulusal Kongresi (YTMK), 25-27 Kasım 2013, 345–358, Ankara-Türkiye.
• Highway Capacity Manual (HCM) (2010). Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C.
• Keay, L., Jasti, S., Munoz, B., Turano, K., Munro, C., & Duncan, D. (2009). Urban and rural differences in older drivers’ failure to stop at stop signs. Accident Analysis and Prevention, 41(5), 995–1000. https://doi.org/10.1016/j.aap.2009.06.004
• Kebab, W., Dixon, M., & Abdel-Rahim, A. (2007). Field measurement of approach delay at signalized intersections using point data. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2027 (2007): 37–44. https://doi.org/10.3141%2F2027-05
• Persaud, B. N., Retting, R., Garder, P., & Lord, D. (2001). Observational before–after study of u.s. roundabout conversions using the empirical bayes method. Transportation Research Record., 1751(2001), 1–8. https://doi.org/10.3141%2F1751-01
• Saplıoğlu, M., & Karaşahin, M. (2010). Şehiriçi kontrolsüz eşdüzey kavşak kazalarını etkileyen unsurların değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi International Technologic Sciences, 2(2), 26-49.
• Takemoto, M., Kosaka, H., & Nishitani, H. (2008). A study on the relationships between unsafe driving behaviors and driver’s ınner factors when entering a non-signalized ıntersection. Journal of Computers, 9(3), 39–49.
• Tuncuk, M., & Karaşahin, M. (2005). Şehiriçi eşdüzey kavşak geometrilerinin ve kazalara etkilerinin incelenmesi. Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi, 470-483, 24-25 Eylül, Antalya.
• Türkiye İstatistik Kurumu (TUİK). Trafik Kaza İstatistikleri. http://www.tuik.gov.tr/PreHaberBultenleri.do?id=21611 [Son erişim tarihi: 06.05.2019].
• Vrieling, J. H., de Waard, D., & Brookhuis, K. A. (2014). Driving behaviour while driving through two types of road works. International Journal of Traffic and Transportation Engineering, 3(3), 141–148. DOI: 10.5923/j.ijtte.20140303.01
• Wang, X. & Abdel-Aty, M. A. (2007). Right-angle crash occurrence at signalized ıntersections. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2219(2007), 156–168. https://doi.org/10.3141%2F2019-19
• Wong, C. K., Wong, S. C., & Tong, C. O. (2006). A lane-based optimization method for the multi-period analysis of ısolated signal-controlled junctions. Transportmetrica, 2(1), 53–85. https://doi.org/10.1080/18128600608685655
• Wong, S. C. (1996). Group-based optimisation of signal timings using the transyt traffic model. Transportation Research Part B, 30(3), 217–244. https://doi.org/10.1016/0191-2615(95)00028-3
• Wong, S. C., & Yang, H. (1997). Reserve capacity of a signal-controlled road network. Transportation Research Part B, 31(5), 397–402. https://doi.org/10.1016/S0191-2615(97)00002-7
• Wood, J. S., Gooch, J. P., & Donnell, E. T. (2015). Estimating the safety effects of lane widths on urban streets in Nebraska using the propensity scores-potential outcomes framework. Accident Analysis & Prevention, 82(2015), 180–191. https://doi.org/10.1016/j.aap.2015.06.002
• Yüksel, E. (2007). Modern dönel kavşakların kapasite ve trafik güvenliği yönünden incelenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].