Kontrol eylemleri için kısıtlar

Kontrol değerleri kontrol ufku için hesaplanmaktadır. Kontrol ufku tahmin ufku ‘den küçük seçilir ve bir sonraki kontrol adımı de bütün eniyileme süreci tekrarlanmaktadır. ve ’nin seçimi MTÖK başarımını doğrudan etkiler. Ancak seçim için kesin bir kural da yoktur. Diğer yandan nin büyük bir değer seçilmesi, eniyileme sürecini uzatırken hesaplanan kontrol değerini gereğinden fazla saptırabilir ve bir sonraki kontrol ile arasında istenmeyen bir sapmanın oluşmasına neden olabilir. Küçük olması ise, sistemin gelecek ufkundaki sapmalarını göz ardı edeceğinden, uygun kontrol değerlerinin bulunmasına engel olabilir. koşuluna göre ’nin büyük alınması da eniyileme zamanını olumsuz etkiler. Bu çalışmada adım ve adım olarak alınmıştır. Örnekleme zaman aralığı Tö=1 dakika seçildiğinden, tahmin ufku 10 dakika, kontrol ufku ise 5 dakika olmaktadır. Eşitlik (5.2) ve (5.3)’deki kısıtlara bu değerler yerleştirilirse, çalışmada kullanılan kısıtlar aşağıdaki gibi olur.

101

(5.9)

(5.10)

5.3.5 (kc+1) anında, kontrol matrisi hesabı için alınacak durum değişkenleri Trafik akımı süreci için kontrol yapılırken, uygulanan eylemlerin sürece etki etmesi için belirli bir zaman gerekmektedir. Bu nedenle, örnekleme zaman aralığı bir dakika seçilmesine karşın, tahmin ufku 5 dakika kaydırılmaktadır. Yani bir sonraki kc adımı bir öncekinden 5 dakika sonra gerçekleşmektedir. Bu durumda yeni (kc+1) adımındaki durum değişkenleri (yoğunluk, hız ve akım), kontrol eylemi uygulandıktan 5 dakika sonra çalışma bölgesinden alınmaktadır.

103 6. UYGULAMA

5.Bölümde MTÖK yöntemi açıklanmış ve MTÖK yöntemi ile DHS kontrol uygulamasının gerçekleştirilmesi anlatılmıştı. Şekil 6.1’de görülen çalışma bölgesinin trafik koşullarını dikkate alan, iki farklı amaç fonksiyonu belirlenmişti. Bu bölümde, 5.Bölümde anlatılan MTÖK yöntemi ile birlikte farklı kontrol stratejileri geliştirilmiş ve Şekil 6.1’de görülen çalışma bölgesine uygulanmıştır. Kontrol uygulamalarının etkileri simülasyon ortamında sınanmış ve mevcut durumla karşılaştırılmıştır.

Şekil 6.1 : Çalışma bölgesi.

6.1 Geliştirilen Kontrol Uygulamaları

Geliştirilen ve uygulanan kontrol uygulamaları Çizelge 6.1’de listelenmiştir. Çizelge 6.1’de, R otoyol katılımlarını, M MTÖK yöntemini ifade etmektedir. R00M00, katılımlara ve anayola DHS uygulanmamış mevcut durumu temsil etmektedir. R22M00 otoyol katılımlarına (Beşiktaş, Balmumcu) 20km/sa sabit hız sınırı uygulandığını, R02M00 Beşiktaş katılımına 20 km/sa sabit hız sınırı uygulandığını belirtmektedir. A01M00, Beşiktaş katılımına ALINEA katılım kontrolü uygulandığını, R00M11, MTÖK kontrol uygulamasının Eşitlik (5.6)’da belirtilen amaç fonksiyonuna göre anayola gerçekleştirildiğini belirtmektedir. R00M21, Eşitlik (5.8)’de belirtilen amaç fonksiyonuna göre anayola MTÖK uygulaması yapıldığını göstermektedir. R00M21 uygulamasında katılımlara hız kontrolü yapılmamıştır. RXXM11 anayola Eşitlik (5.6)’da tanımlanan amaç fonksiyonuna göre MTÖK yöntemi ile DHS uygulandığını ve katılımlara hız kontrolü yapıldığını gösterirken, RXXM21 anayola Eşitlik (5.8)’de belirtilen amaç fonksiyonuna göre MTÖK

104

yöntemi ile DHS uygulandığını, ek olarak katılımlara da hız kontrolü yapıldığını ifade etmektedir.

Çizelge 6.1 : Kontrol uygulamaları. Uygulama Adı ^Katılım

Hız Sınırlaması ^MTÖK

R00M00

Mevcut Durum ^{Hayır Hayır}

R22M00 Uygulama 1 Evet,Sabit Balmumcu=20 km/sa Beşiktaş=20 km/sa Hayır R02M00 Uygulama 2 Evet,Sabit Balmumcu=Hayır Beşiktaş=20 km/sa Hayır A01M00 Uygulama 3 Katılım kontrolü=ALINEA Balmumcu=Hayır Beşiktaş=ALINEA Hayır R00M11

Uygulama 4 ^{Hayır Evet, Eşitlik (5.6)} R00M21

Uygulama 5 ^{Hayır Evet, Eşitlik (5.8)} RXXM11

Uygulama 6 ^{Evet, Değişken Evet, Eşitlik (5.6)} RXXM21

Uygulama 7 ^{Evet, Değişken Evet, Eşitlik (5.8)}

R22M00 katılımlara sabit hız sınırı uygulanmaktadır. Bu kontrolde, anaakıma herhangi bir kontrol uygulanmamış, ancak katılımlara 10-70 km/sa arasında sabit hız sınırları uygulanmıştır. Örneğin simülasyon boyunca Balmumcu katılımına 10 km/sa hız sınırı uygulanırken, Beşiktaş katılımına 20 km/sa sabit hız sınırı uygulanmıştır. Bu şekilde katılımlara ait 49 adet hız sınırı senaryosu çalıştırılmıştır. Simülasyon sonunda Beşiktaş ve Balmumcu katılımları için uygulanan 20 km/sa sabit hız sınırında anaakım ve katılımlarda en az kuyruklanma görülmüştür. Katılımlara hız sınırının uygulanması düşüncesi taşıtların katılımdan anayola daha düşük hızla girmeleri amaçlamaktadır. Bu şekilde katılımlardan anaakıma giren taşıtlar sınırlanarak, anayola girişte yığılmaların azalması beklenmektedir. Yığılmaların azalması beraber olası tıkanma, şok dalgası oluşumu ve kuyruklanmaların önlenmesi ya da geciktirilmesi beklenmektedir. Bu kontrol ile anaakımdaki değişimi gözlemek ve MTÖK’ün başarımı daha açık sınamak mümkün olacaktır.

105

R02M00 ile Beşiktaş katılımına 20 km/sa sabit hız sınırı uygulanırken, Balmumcu katılımına herhangi bir hız sınırı uygulanmamaktadır. Balmumcu katılımının uzunluğu kısadır ve talep Beşiktaş katılımına göre daha azdır. Bu uygulamayla, hız sınırlaması uygulanmamış Balmumcu katılımının çalışma bölgesinde trafik akım değişkenlerine olan etkisi sınanmış olacaktır.

A01M00 ile Beşiktaş katılımına ALINEA kontrol algoritması uygulanmaktadır. ALINEA algoritmasında düzeltme katsayısı ( ) 70 taşıt/sa seçilmiştir. Hedeflenen işgal ( %20 seçilmiş ve işgal değerleri Bağ-5 ile katılımın birleştiği noktadan 40 m akım aşağı kesime CORSIM’de yerleştirilen dedektörlerden alınmıştır. Bu uygulama ile katılımlara sabit hız sınırı uygulanan R22M00 ve R02M00 uygulamalarının etkileri karşılaştırılmıştır.

R00M11 kontrol uygulamasında 5.Bölümde yer verilen MTÖK yönteminden yararlanılmıştır. Bu uygulamada, bağlarda ve kuyrukta bekleyen taşıtların yolculuk sürelerini enküçükleyen amaç fonksiyonu olarak Eşitlik (5.6) kullanılmıştır. Uygulama katılımlardan gelen akımlara herhangi bir kısıtlama getirmemektedir. R00M21 kontrol uygulamasının R00M11’den farkı, kullandığı amaç fonksiyonudur. Bağlar ve kuyruktaki toplam yolculuk süresini enküçüklemek yerine, bağlar arasındaki yoğunluk farkını en küçükleyen amaç fonksiyonu (Eşitlik (5.8)) kullanılmıştır.

RXXM11 kontrol uygulamasında MTÖK yöntemi kullanılarak kestirilen DHS değerleri anaakıma ve katılımlara uygulanmaktadır. Literatürdeki birçok çalışmada (Hegyi, 2004; Zhang, 2005) anayol üzerinde sanal talepler yaratılarak DHS uygulaması gerçekleştirilmiştir. Katılımın yoğun olduğu kesimlerde katılım kontrolü MTÖK algoritmasının içine yerleştirilmiş ve eniyileme sürecine dahil edilmiştir. Bu çalışmada literatürden farklı olarak yüksek yoğunluklu Balmumcu ve Beşiktaş katılımları için trafiğin zirve saatinde hız sınırları uygulanmıştır. MTÖK uygulamasında kullanılan tahmin modeli METANET içinde eniyileme süreci sonunda Eşitlik (4.22)’den elde edilen akım değeri ( ile, katılımlara yerleştirilen dedektörlerden elde edilen yoğunluk değerleri ( kullanılarak, katılımlar için hız sınırlarına dönüştürülür . Buna göre aşağıdaki katılım hızları her adımında aşağıdaki eşitliklehesaplanır ve anayola uygulanan DHS değerleri ile aynı anda katılımlara uygulanır.

106