Seyahat talep matrisinin doğrudan tahmininde kalibrasyon yöntemlerinin sınanması

Abstract

In the 20th century, due to the easy accessibility of the transportation vehicles and the increase in the population density in the cities, a significant increase has occurred in the high-cost transportation investments. Therefore, various approaches have been developed by engineers and city planners in order to plan investments effectively. These approaches were applied to investment planning until the second half of the 20th century. However, due to the nature of the problem, because of the fact that the investments create new demands and the existing facilities are inadequate, local governments have aimed to solve the problems in the frame of strategic missions rather than solve the problems in a fragmented way. For this reason, various approaches have been developed for the estimation of demand and the Fourth Stage Transportation Plan has been the most applied approach. This system consists of the stages of “Trip Production”, which tells how much travels are in total, “Trip Distribution”, which states where trips take place, “Modal Split”, which tells the transport modes of travels and “Traffic Assignment” which tells the routes of trips. While the method is used globally in macro plans or large scale investment plans, the need for high costs, labor and inputs can lead to uncertainties and errors that develop in a convective manner between stages, thus the system may become unstable. Due to the aforementioned shortcomings of this traditional method, it is a working issue to obtain the demand with less cost or labor. The most developed methods related to the subject were the applications using traffic counts in demand estimation. In line with the aim, traffic counts can be carried out on road parts (links), screenlines or intersections. It has been noted that the methods tested in the test networks or case studies give successful results in solving the problem, however, it may be necessary to require various initial information such as travel production or approximate demand matrix. The most commonly used method in the literature was to obtain the demand from the link volumes for this purpose. Within the scope of the thesis study, in order to eliminate the deficiencies in the literature and to shed light on future studies, count traffic volumes on links and intersection turning movements were used in demand estimation, within the framework of the test network used, scenarios were develop for determining the efficient method, sufficient observation numbers and conditional initial informations that are effective in solving the problem, and some suggestions for implementation were presented as a result of the models.

20. yüzyılda ulaşım araçlarının kolay erişilebilir olması ve kentlerdeki nüfus yoğunluğunun artması ile yüksek maliyetli ulaşım yatırımlarında da ciddi bir artış meydana gelmiştir. Dolayısı ile yatırımların etkili bir şekilde planlanması amacıyla mühendisler ve şehir plancıları tarafından çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir. Bu yaklaşımlar 20. yüzyılın ikinci yarısına kadar yatırım planlanmasına yönelik uygulanmıştır. Ancak problemin doğası gereği, arzın yeni talepler yaratması ve mevcut imkanların talebi karşılayamamasından dolayı, yerel yönetimler, sorunları parça parça çözmekten çok, sorunlara yol açan sebepleri stratejik misyonlar çerçevesinde çözmeyi hedeflemiştir. Bu sebeple ulaşım talebinin tahmini için çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiş ve uygulanan yaklaşımlardan başlıcası “Dört Aşamalı Ulaşım Planı” olmuştur. Bu sistem, toplamda ne kadar seyahatin olduğunu söyleyen “Seyahat Üretimi”, seyahatlerin nereden nereye gerçekleştiğini söyleyen “Seyahat Dağılımı”, seyahatlerin hangi ulaşım türü ile yapıldığını söyleyen “Türel Ayrım” ve seyahatlerin hangi rotalarda seyrettiğini söyleyen “Trafik Ataması” aşamalarından oluşmaktadır. Yöntem makro planlarda veya büyük ölçekli yatırım planlarında dünya üzerinde başarılı olarak görülürken her bir aşamanın kendi içerisinde yüksek maliyet, işgücü ve girdiye ihtiyaç duyması aşamalar arasında taşınımlı gelişen belirsizlik ve hatalara sebebiyet vererek sistemi kararsız hale getirebilmektedir. Gelenekselleşmiş bu yöntemin anılan eksiklikleri dolayısıyla talebin daha az maliyet veya işgücü ile elde edilmesi çalışılagelen bir konu olmuştur. Konu ile ilgili geliştirilen yöntemlerin başlıcası ise talep tahmininde trafik sayımlarını kullanan uygulamalar olmuştur. Amaç doğrultusunda trafik sayımları yol parçalarında, perde hatlarında veya kavşaklarda gerçekleştirilebilmektedir. Test ağlarında veya durum çalışmalarında denenen yöntemlerin, problemin çözümünde başarılı sonuçlar verdiği, bununla beraber seyahat üretimi veya yaklaşık talep matrisi gibi çeşitli başlangıç bilgilerine ihtiyacın gerekebileceği kaydedilmiştir. Literatürde en çok denenen yöntem bu amaçta talebin bağ hacimlerinden elde edilmesi olmuştur. Tez çalışması kapsamında literatürdeki eksiklikleri gidermek ve gelecek çalışmalara ışık tutmak amacıyla doğrudan talep tahmininde kullanılan gözlem türlerinden bağ trafik sayımları ve kavşak dönüş hareketleri sayımlarının problemin çözümündeki başarımları karşılaştırılmış, tahminde etkili olan yöntemin, şartlı başlangıç bilgisinin ve yeterli gözlem adedinin belirlenmesi amacıyla kullanılan test ağı çerçevesinde senaryolar geliştirilmiş ve geliştirilen modeller sonucunda uygulamaya da yönelik birtakım öneriler sunulmuştur.