Yol Kenarındaki Park Yerinin Çift Yönlü Bir Kentsel Cadde Üzerindeki Etkisinin Değerlendirilmesi

Kentleşmenin hızlanmasına, motorlu taşıt sahipliğinde ve kentsel trafik akışında belirgin bir artış eşlik ediyor. 2021 yılında, Çin'in otomobil sahipliği 378 milyona ulaştı ve 2020'ye kıyasla 25,1 milyon artış gösterdi¹. Bununla birlikte, yetersiz yol kapasitesi ve sınırlı trafik yönetimi teknolojisi ile mevcut durum, kentsel trafik arz ve talebi arasında giderek daha belirgin bir tutarsızlığa yol açmıştır. Bu nedenle, karayolu trafik sıkışıklığı giderek yoğunlaşmıştır. Şehir içi ulaşımda en yaygın sorun olan trafik sıkışıklığı birçok tehlikeye neden olmakta ve araştırmacıların geniş ilgisini çekmektedir ^2,3,4. Seyahat süresini uzatmanın yanı sıra, trafik sıkışıklığı çevre kirliliğini de ağırlaştırır, enerji tüketimini yoğunlaştırır ve kirletici emisyonlarını arttırır ^5,6,7,8. Trafik sıkışıklığı ile kaza oranları arasında pozitif korelasyon ^9,10'dur. Yukarıda belirtilen etkilerin yanı sıra, artan trafik sıkışıklığı gelir ve istihdamı azaltmaktadır¹¹ ve bu etki insanların günlük yaşamıyla yakından ilgilidir ve bu nedenle bunu şehirlerdeki temel sorunlardan biri haline getirmektedir. Şehirlerin gelişmesiyle birlikte, yol tıkanıklığının toplum üzerindeki olumsuz etkisi artmaya devam edecektir.

Trafik sıkışıklığı, otoparkın en önemli olduğu birçok kentsel trafik sorununun kapsamlı bir yansımasıdır. Kentsel nüfusun genişlemesi ve motorlu taşıtlardaki artış, otopark arzı ve olağanüstü otopark talebi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Park sisteminde, yol kenarına park etme şehir trafiğinde yaygındır ve park arzı ile talebi arasındaki dengesizliği ele almanın önemli bir yoludur. Yol kenarına park yeri, park yerleri sağlamak için yolun her iki tarafındaki kaynakları kullanır. Yol kenarına park etme, diğer park tesislerine kıyasla kullanışlı, hızlı, esnek ve yerden tasarruf sağlar. Bununla birlikte, yol kenarındaki park yeri yol kaynaklarını kaplar ve olumsuz etkileri göz ardı edilemez. Gelişmekte olan ülkelerde hızlı bir gelişme gösteren şehirlerde, artan park talepleri, yol kenarındaki otoparkı aşırı yüklemekte, böylece trafik güvenliğini, hava kalitesini ve kamusal alanı azaltmaktadır¹². Bu nedenle, yol kenarındaki park sorununun ele alınması gerekiyor.

Yol kenarındaki park yeri iki senaryoda bulunabilir: (1) motorsuz şerit (yani, ayrı motorlu ve motorsuz şeritlere sahip geniş yollarda, yol kenarı park yeri en sağdaki motorsuz şeritte yer kaplar); ve (2) genellikle düşük trafik hacmine sahip dar bir yol olan motorlu taşıt ve motorlu olmayan araç karışık şeridi. Motorlu ve motorlu olmayan araçlar yol kaynaklarını paylaştığından, yol kenarına park etme genellikle ikinci senaryoda trafik operasyonlarında kaosa yol açmaktadır. Bununla birlikte, mevcut çalışmaların çoğu ilk senaryo 13,14,15,16,17,18'e odaklanmıştır.

Motorsuz şeritte yol kenarında bir park yeri varsa ve motorlu ve motorsuz şeritlerin zorunlu izolasyonu yoksa, yol kenarına park etmek dolaylı olarak karışık trafiğe yol açar. Yol kenarındaki bir park yeri, motorsuz şeridin etkin genişliğini önemli ölçüde azaltır, böylece motorlu olmayan araçların motorsuz şeritten geçme ve bitişik motorlu şeridi işgal etme olasılığını artırır. Bu davranışa şerit geçişi¹⁶ denir. Birçok çalışma, motorsuz şeritte yol kenarına park etmenin karışık trafik akışı üzerindeki etkisini araştırmıştır. Chen ve ark.13, hücresel otomata modeline dayanarak, yol kenarına park etmenin kentsel sokaklardaki heterojen trafik operasyonları üzerindeki etkisini, motorlu ve motorlu olmayan taşıtlar arasındaki sürtünme ve tıkanıklık çatışmalarının incelenmesiyle değerlendirmiştir¹³. Chen ve ark., yol kenarındaki park yerinin etkisini göz önünde bulundurarak karışık trafik akışının bir yol direnci modeli önermişlerdir¹⁷. Buna ek olarak, bazı çalışmalar yol kenarına park etmenin sadece motorlu taşıtlar üzerindeki etkisini incelemiştir. Guo ve ark., yol kenarı park bölümleri^19'daki motorlu taşıtların sürüş süresini nicel olarak analiz etmek için kullanılan risk süresine dayalı bir yöntem önerdi ve sonuçlar, yol kenarındaki park etmenin seyahat süresini önemli ölçüde etkilediğini gösterdi.

Trafik simülasyonu, yol kenarına park etmenin etkisini araştırmak için yaygın bir araçtır. Yang ve ark., yol kenarındaki park etmenin dinamik trafik üzerindeki etkisini (özellikle kapasite üzerinde) keşfetmek için VISSIM yazılımını kullandılar, bir araç ortalama gecikme trafiği modeli geliştirdiler ve simülasyon²⁰ ile model güvenilirliğini doğruladılar. Gao ve ark., aynı yazılımı kullanarak yol kenarındaki park etmenin dört tür trafik paraziti altında karışık trafik üzerindeki etkisini analiz ettiler¹⁸. Guo ve ark., farklı senaryolar²¹ altında Monte Carlo simülasyonu aracılığıyla yol kenarına park etmenin araç trafik özellikleri (şerit kapasitesi ve araç hızı) üzerindeki etkisini analiz etmek için hücresel bir otomata modeli kullandılar. Kerner'in üç aşamalı trafik teorisi çerçevesinde, Hu ve ark. geçici yol kenarı park etme davranışının hücresel otomata model^22'ye dayanarak trafik akışı üzerindeki etkisini analiz ettiler. Bu çalışmalar, yol kenarındaki otoparkın trafik verimliliği üzerinde büyük bir olumsuz etkiye sahip olduğunu göstermektedir.

Trafik yönetimi departmanı, yol kenarına park edilmiş araçların trafik akışı üzerindeki etkisini anlamakla ilgilenmektedir. Etkinin belirli uzunluğu ve derecesi, örneğin otoparkların nasıl sınırlandırılacağı, park edilmeyen bölgelerin nasıl belirleneceği ve park sürelerinin nasıl düzenleneceği hakkında bilgi sağlayarak, yol kenarındaki park yeri ile ilgili sorunları yönetmek için önemlidir. Bu çalışmada, yol kenarına park edilmiş tek bir aracın trafik operasyonu üzerindeki etkisini incelemek üzere bir protokol tasarlanmıştır. Prosedür şu adımlarda özetlenebilir: 1) ekipmanın hazırlanması, 2) veri toplama yerinin seçilmesi, 3) araştırma süresinin seçilmesi, 4) verilerin toplanması, 5) veri analizinin yapılması, 6) simülasyon modelinin oluşturulması, 7) simülasyon modelinin kalibre edilmesi ve 8) duyarlılık analizinin yapılması. Bu sekiz adımdaki herhangi bir gereklilik karşılanmazsa, süreç eksik ve etkinliği kanıtlamak için yetersizdir.

1. Ekipmanın hazırlanması

1. Gerekli tüm ekipmanların mevcut olduğundan emin olun: radarlar, yol kenarı lazer cihazı, dizüstü bilgisayarlar, piller, bir kamera, bir drone, yansıtıcı bir tripod, ilgili kablolar ve cihaz tripodları.

2. Veri toplama yerinin seçimi (Şekil 1)

1. Veri toplama konumunu seçin. Seçilen konumun iki yönlü ve iki şeritli bir yolda olduğundan emin olun.
   NOT: Konum seçimi bu araştırmada anahtardır. İki şeritli genişliğin gözlemlenmesi kolaydır.
2. Konumun herhangi bir kavşağı olmadığından emin olun.
   NOT: Üçüncü bir yönden gelen araçlar gözlemde kaosa neden olabilir.
3. Araştırmacılar tarafından yerleştirilen park edilmiş bir araç dışında yolda herhangi bir engel olmadığından emin olun.
   NOT: Bariyerler araç davranışını kesintiye uğratabilir ve radar algılamasını engelleyebilir.
4. En az 300 m'lik bir görüş mesafesi ve açıklık olduğundan emin olun. Bu, radar araştırması ve araştırmacıların güvenliği için gereklidir.
   NOT: Bir radar en fazla 200 m mesafeyi algılayabilir. Radarlar, soruşturmada park halindeki araçtan 100 m yukarı ve aşağı yönde yer almaktadır.
5. Konumun düz çizgili bir segment olduğundan emin olun.
   NOT: Segment düz değilse, araç ofsetinin yol kenarındaki park yerinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemek mümkün değildir.

3. Soruşturma süresinin seçimi

1. İnceleme zamanını seçin. Sabah zirvesinde 1 saat, öğlen 1 saat ve akşam zirvesinde 1 saat^23,24,25 olmak üzere toplamda en az 3 saat gereklidir.
2. Trafik araştırma raporlarından, trafik polisi departmanlarından veya trafik iş şirketlerinden²⁶ (Şekil 2) en yüksek trafik hacmi saatinin zamanını elde edin.
3. Referans olarak trafik raporlarının veya analizlerinin yokluğunda, yukarıdaki üç dönemde birkaç saatlik veri toplayın ve ardından en yüksek trafik hacmi^27,28 olan verileri seçin.
4. Veri analizi yapmak için ve simülasyon modeline girdi olarak en yüksek trafik hacmine sahip saat verilerini kullanın. Model doğrulaması için 3 saatlik verilerin tümünü kullanın.
   NOT: Seçilen yol restoranlarla çevriliydi ve yemek servisi için en yoğun saat, yol kenarındaki park talebi için en yoğun saattir. Trafik hacmi için en yoğun saat, kapalı zamandır ve kapalı zaman aynı zamanda catering için en yoğun zamandır. Bu nedenle, trafik hacmi için en yoğun saat ve park talebi için en yoğun saat neredeyse eşzamanlıdır.

4. Veri toplama (Şekil 3)

1. Yol kenarındaki lazer cihazının yerleştirilebilmesi için aracı kaldırımdan yaklaşık 20 cm uzağa istenilen yere park edin.
2. Yansıtıcı tripodu aracın arkasına yerleştirin. Araçların davranışını etkilemediğinden emin olmak için çok uzağa koymayın.
   NOT: Çin Karayolu Trafik Güvenliği Kanunu'nun ilgili hükümlerine dayanarak çarpışmayı uyarmak ve/veya önlemek için yansıtıcı bir tripod gereklidir. Tripod, park halindeki aracın arkasında bulunan araçları uyarmak ve böylece çarpışmayı önlemek için park edilmiş aracın arkasına belirli bir mesafe yerleştirilir. Yansıtıcı tripodun geçen araçların davranışı üzerindeki etkisini en aza indirmek için yansıtıcı tripod ile park edilmiş araç arasındaki mesafe düşük tutulur, bu nedenle çalışma sonuçları üzerindeki etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.
3. Radar tripodunu ayarlayın. Sinyal tıkanmasını önlemek için tripodu en az 2 m yüksekliğe ayarlayın. Radarı tripod ile kilitleyin. Radarı dikey olarak ayarlayın ve park halindeki araca doğru çevirin. Radar veri kablosunu dizüstü bilgisayarın USB bağlantı noktasına bağlayın.
   NOT: Bir radar park halindeki aracın 100 m yukarısında, diğeri ise 100 m aşağıdadır. Her iki radar da trafik verilerini yakalamak için park halindeki aracın aynı tarafına yerleştirilir.
4. Radar yazılımını açın ve aşağıdaki adımları uygulayın.
   1. İletişim Kontrolü'ne tıklayın. Seri Bağlantı Noktasını seçin ve Bağlan'a tıklayın. Yazılım Radar Algılandı öğesini gösterdikten sonra Onayla'ya tıklayın.
   2. Soruşturma Kurulumu'na tıklayın. RLU Zamanını Oku'ya tıklayın ve RLU Zamanını Ayarlayın. Veri Kaydını Sil'e tıklayın ve radarın dahili belleğini temizlemek için onaylayın. İncelemeyi Başlat'a tıklayın ve iletişim kutusunu kapatın.
   3. Radar durumunu kontrol etmek için Gerçek Zamanlı Görünüm'e tıklayın ve araçlar geçerken trafik verileri toplanmalıdır.
5. Yol kenarındaki lazer cihazını ve kabloyu hazırlayın. Yol kenarındaki lazer cihazı veri kablosunu bağlantı noktasına bağlayın. Yol kenarındaki lazer cihazı veri kablosunu dizüstü bilgisayarın USB bağlantı noktasına bağlayın.
6. Yol kenarındaki lazer cihazını park halindeki aracın ortasına yerleştirin. Aygıtın düzeyini belirlemek için aygıttaki dört ayarlama sütununu döndürün.
   NOT: Yol kenarındaki lazer cihazı standart konumda çalışıyor olmalıdır.
7. Yol kenarı lazer cihazı yazılımını açın ve aşağıdaki işlemleri gerçekleştirin.
   1. İletişim Kontrolü'ne tıklayın. RLU Seri Bağlantı Noktası Numarasını seçin ve Bağlan'a tıklayın. Yazılım Yeni RLU Bağlantısı Algılandı ifadesini gösterdikten sonra Onayla'ya tıklayın.
   2. İncelemeyi Görüntüle'ye tıklayın. Araçlar geçtiğinde, trafik akışı gerçek zamanlı olarak gösterilecektir.
   3. Soruşturma Kurulumu'na tıklayın. RLU Zamanını Oku'ya tıklayın ve RLU Zamanını art arda ayarlayın. Başlangıç Saati ve Bitiş Saati'ni ayarlayın ve Görevi Ayarla'ya tıklayın. Yazılım RLU Investigation Setup Up Succeeded'ı gösterdikten sonra Onayla'ya tıklayın.
   4. Son'a tıklayın. Yol kenarındaki lazer cihazının durumunu görüntülemek için Cihaz Durumu'na tıklayın.
8. Kamerayı park halindeki aracın yaklaşık 30 m yukarısına yerleştirin.
   NOT: Trafik verileri radarlar ve yol kenarındaki lazer cihazı ile toplanabilir. Trafik çalışma videoları veri doğrulaması için hazırlanır.
9. Tüm ekipmanı çift şeritli çift taraflı yola yerleştirin (burada, Dian Zi Yi Yolu). Radarların, yol kenarındaki lazer cihazının ve kameranın her 5 dakikada bir iyi çalışıp çalışmadığını kontrol edin.
   NOT: Dizüstü bilgisayarların ve kameranın saatinin gerçek saatle aynı olduğundan emin olun. İki radarı, yol kenarındaki lazer cihazını ve kamerayı planlanan zamanda aynı anda çalıştırın. Birbirine bakan iki radar, bir ara yol kenarı lazer cihazı ile birleştiğinde, etkilenen trafiğin sürekli bir yörüngesini sağlar.
10. Veri toplamayı sonlandırın ve radar yazılımındaki gerçek zamanlı kontrol penceresini kapatın.
    1. İnceleme Kurulumu'na tıklayın, İncelemeyi Sonlandır'ı seçin ve onaylayın. İletişim kutusunu kapatın.
    2. Veri İndirme'yi seçin, verileri kaydetmek için bilgisayara göz atın ve dosya için bir ad girin. Aç'a ve ardından İndirmeyi Başlat'a tıklayın. Radar veri toplamayı tamamlamak için Onayla'ya tıklayın.
11. Yol kenarındaki lazer cihaz yazılımında Cihaz Durumu'na tıklayın ve ardından veri toplamayı sonlandırmak için Görevi Durdur'a tıklayın. Veri İndirme'yi seçin, göz atın ve dosya için bir ad girin. Aç'a tıklayın ve İndirmeyi Başlat'a tıklayın. Yol kenarındaki lazer cihazının veri toplamasını tamamlamak için Onayla'ya tıklayın.

5. Veri analizi

NOT: Veri toplama yoluyla, sabah en yüksek seviyesi, orta öğlen saati ve akşam zirvesi dahil olmak üzere 3 saatlik veri elde edilir. Trafik videolarını oynatmak, trafik hacimlerini ve araç türlerini manuel olarak kalibre etmek için kamera tarafından sağlanır. Veri analizini gerçekleştirmek için temsili saat olarak en yüksek hacme sahip grup verilerini (yani, bu durumda sabah en yüksek verilerini) seçin.

1. Radarlardan yörüngeleri ve hızı toplamak için yazılım kullanın.
   NOT: Radar, park halindeki araçtan 100 m uzakta ve yol 10 m genişliğindedir. Bu nedenle, bu aralığın ötesindeki tüm veri noktaları radar hatalarıdır ve silinmelidir.
2. Yol kenarındaki lazer cihazının ofset değerini, geçiş hızını, araç sayısını ve park edilmiş araç konumundaki araç türlerini sağladığından emin olun.
3. İki radar ve bir yol kenarı lazer cihazı tarafından sağlanan tüm yörünge ve hız aralığını, hesaplama yazılımını kullanarak temsili veri olarak çizin (Şekil 4-6).

6. Simülasyon modelinin oluşturulması

NOT: Mikroskobik simülasyon modeli, trafik simülasyonu için simülasyon yazılımı tarafından oluşturulmuştur. Trafik hacmi, araç hızı ve araç tipi kompozisyonu dahil olmak üzere veri toplamanın sonuçları, trafik simülasyonunda hayati parametrelerdir ve model oluşturmanın temelini oluşturur. Simülasyonda yalnızca temsili veri grubuna ihtiyaç vardır.

1. Yol yapımı
   1. Simülasyon yazılımını açın. İncelenen yol segmentinin arka plan haritasını içe aktarın.
   2. Soldaki Engeller'e tıklayın, sağ tıklayın ve Yeni Engel Ekle'yi seçin. Engelin uzunluğunu ve genişliğini girin ve ardından Tamam'a tıklayın. Engeli karayoluna taşımak için imleci sürükleyin.
      NOT: "Engel", yol kenarına park edilmiş aracı ifade eder. Engelin uzunluğu ve genişliği, park halindeki aracın gerçek boyutuna göre ayarlanır.
   3. Soldaki Bağlantılar'a tıklayın, imleci bağlantının başına getirin ve sağ tıklayın. Yeni Bağlantı Ekle'yi seçin, şerit genişliğini girin ve Tamam'a tıklayın. Bağlantıyı harita üzerine çizmek için imleci sürükleyin.
   4. Dört yol segmenti oluşturmak için adım 6.1.3'ü tekrarlayın.
   5. İki bağlantıyı bağlamak üzere bir bağlantının uç noktasını bitişik bağlantıya sürüklemek için farenin sağ düğmesini ve klavyedeki Ctrl düğmesini basılı tutun.
      NOT: Bu parçaya "konektör" denir ve daha fazla nokta eklendiğinde daha pürüzsüz hale gelir.
   6. Tüm bağlantıları bağlamak için adım 6.1.5'i yineleyin.
2. İstenilen hız
   1. Üst çubuktan Temel Veriler'i seçin ve ardından Dağıtımlar | İstenilen Hız.
   2. İstediğiniz yeni bir hız dağılımı eklemek ve adlandırmak için alttaki yeşil çarpı Ekle düğmesine tıklayın.
   3. Temsili verilerden alınan ortalama hızı ve maksimum hızı, istenen minimum ve maksimum hızlar olarak girin. Varsayılan verileri silin.
   4. İstenen tüm hız dağılımlarını (doğudan batıya yön, batıdan doğuya yön ve azaltılmış hız alanı) belirlemek için 6.2.2-6.2.3 adımlarını tekrarlayın.
      NOT: Aşağıdaki metinde doğudan batıya yönü E-W, batıdan doğuya yönü ise W-E olarak kısaltılmıştır.
3. Araç kompozisyonları
   1. Üst çubuktan Listeler'i seçin ve ardından Özel Aktarım | Araç Kompozisyonları.
   2. Yeni bir araç kompozisyonu eklemek için yeşil çarpı işareti Ekle düğmesine tıklayın.
   3. İki araç türü eklemek için Ekle düğmesine tıklayın: ağır vasıtalar (HGV'ler) ve otobüsler.
   4. Otomobiller, HGV'ler ve otobüsler için adım 6.2'de ayarlanan istenen hız dağılımını seçin.
   5. İki araç bileşimi (E-W ve W-E) oluşturmak için 6.3.2-6.3.4 arasındaki adımları tekrarlayın. Temsili verilerden arabaların, HGV'lerin ve otobüslerin akışını girin.
4. Araç rotaları
   1. Sol menü çubuğundan Araç Rotaları'nı seçin.
   2. İmleci bir bağlantının yukarı akışına getirin, sağ tıklayın ve Yeni Statik Araç Yönlendirme Kararı Ekle'yi seçin.
   3. Veri koleksiyonundaki gerçek rotalardan haritadaki araç rotalarını çizmek için mavi imleci sürükleyin.
5. Azaltılmış hız alanları
   1. Sol menü çubuğundan Azaltılmış Hız Alanları'nı seçin.
   2. Park konumunun yukarı yönündeki alana sağ tıklayın ve Yeni Azaltılmış Hız Alanı Ekle'yi seçin.
      NOT: Alanın uzunluğu, veri analizi sonuçlarına bağlıdır.
   3. Ekranın kenar boşluğuna sağ tıklayın, Ekle'yi seçin ve alan hızı olarak azaltılmış hız alanı için adım 6.2'de ayarlanan istenen hızı seçin.
   4. Tüm azaltılmış hız alanlarını ayarlamak için 6.5.2-6.5.3 arasındaki adımları yineleyin.
6. Öncelik kuralları
   1. Sol menü çubuğundan Öncelik Kuralları'nı seçin.
   2. Park edilmiş aracın W-E yönünde yukarı akışındaki azaltılmış hız alanına sağ tıklayın ve Yeni Öncelik Kuralı Ekle'yi seçin. Minimum boşluk süresini ve boşluğunu girin.
   3. Park halindeki aracın aşağı akışındaki öncelik kuralını E-W yönünde ayarlamak için adım 6.6.2'yi tekrarlayın.
      NOT: Öncelik kurallarının ayarlanması, veri toplama tarafından yansıtılan gerçek trafik işlemine bağlıdır.
7. Araç seyahat süreleri
   1. Soldan Araç Hareket Süreleri'ni seçin.
   2. Bir bağlantının başına sağ tıklayın ve Yeni Araç Yolculuk Süresi Ölçümü Ekle'yi seçin.
   3. Bir araç seyahat süresi ölçümü oluşturmak için imleci bağlantının sonuna sürükleyin.
   4. Tüm araç rotaları için adım 6.7.3'ü tekrarlayın.
8. Araç girişleri
   1. Soldan Araç Girişleri'ni seçin. Bir bağlantının başına sağ tıklayın ve Yeni Araç Girişi Ekle'yi seçin.
   2. Fareyi sol alta hareket ettirin ve temsili verilerin ses düzeyini girin.
   3. Tüm bağlantılar için 6.8.1-6.8.2 arasındaki adımları yineleyin.
9. Düğüm
   1. Soldan Düğümler'i seçin. Yeni Düğüm Ekle'yi seçmek için sağ tıklatın ve sonra Tamam'a tıklayın.
   2. Orta düğüm aralığını ayarlamak için fareyi sol tıklatın ve hareket ettirin.
      NOT: Düğüm aralığı simülasyon sonuçlarıyla ilgilidir ve yol kesit geometrisine bağlıdır.
10. Simülasyon arayüzünün üst kısmındaki Değerlendirme'ye tıklayın ve Sonuç Listeleri'ni seçin. Düğüm Sonuçları ve Araç Yolculuk Süresi Sonuçları'na tıklayın.
11. Simülasyonu başlatmak için üstteki mavi oynat düğmesine tıklayın. Simülasyon hızını en üst düzeye çıkarmak için cihazın Hızlı Mod düğmesine tıklayın.
12. Simülasyondan sonra, maksimum sıra uzunluğu, park süreleri, gecikme, araç sayısı, yakıt tüketimi, CO emisyonları, NO emisyonları, VOC emisyonları ve seyahat süresi dahil olmak üzere düğüm sonuçları ve araç seyahat süresi sonuçları arayüzün altında gösterilir.

7. Simülasyon modeli kalibrasyonu

NOT: Bu çalışmada, trafik gözlemleri sabah tepe verilerinin en yüksek hacme sahip olduğunu göstermiştir, ancak simülasyon modelinin güvenilirliğini tam olarak göstermek için doğrulama için üç veri grubu simüle edilmiştir.

1. Toplanan verileri simülasyon modeline girin, simülasyonu çalıştırın ve simülasyon sonucunu elde edin (Şekil 7A).
   NOT: Simülasyon hacmi, simülasyon sonucundan oluşturulabilir.
2. Simülasyon birimini toplanan hacimle karşılaştırın.
   NOT: Denklem 1'i kullanarak kapasiteyi hesaplayın:
   (1)
   burada C ideal kapasiteyi (veh/h) ve h_t ortalama minimum ilerlemeyi (s) gösterir.
   NOT: Toplanan hacim ile simülasyon hacmi arasındaki fark, Denklem 2'de gösterildiği gibi ortalama mutlak yüzde hatası (MAPE) olarak adlandırılır:
   (2)
   burada n, bu etütteki dört farklı akışı gösterir, simülasyon modelinde simüle edilen kapasitedir (veh / h) ve araştırmanın kapasitesidir (veh / h). Hesaplanan MAPE Tablo 2'de listelenmiştir.
   NOT: MAPE küçük olduğunda simülasyon doğruluğu kabul edilebilir.

8. Duyarlılık analizi

NOT: Şekil 7B, duyarlılık analizi sürecini göstermektedir. Duyarlılık analizi süreci sadece toplanan verilerin performansını yansıtır (Tablo 3). Gerçek zamanlı senaryolarda farklı trafik hacimlerine sahip durumları anlamak için, tüm olası trafik hacmi kombinasyonları, tüm durumların yol kenarı park analizinde ele alındığından emin olmak için simülasyon modeline girilir (Şekil 8 ve Tablo 4).

1. Temsili verilerin üç veri grubu içerdiğinden emin olun (örneğin, W-E hacmi, E-W hacmi ve diğer parametreler).
2. W-E hacmini altı kategoriye ayırın, E-W hacmini yedi kategoriye bölün ve simülasyondaki diğer parametreleri sabit tutun.
   NOT: W-E trafik hacmi, yoğun saatte 50 veh / s artışla 150-400 veh / s ve E-W trafik hacmi, yoğun saatte 50 veh / s artışla 150-450 veh / s idi. Kentsel caddede bir şeridin maksimum hizmet trafiği hacmi 1.140 veh / s idi.
3. 42 durumu simüle edin ve tüm durumlarda etkinliği doğrulayın.

Bu yazıda, trafik verilerinin toplanması ve simülasyonu yoluyla iki yönlü ve iki şeritli bir kentsel yolda yoldan geçen araçlar üzerinde yol kenarına park etmenin etkisini belirlemek için bir protokol sunulmaktadır. Çalışma alanı olarak bir yol seçildi (Şekil 1) ve planlanan yol kenarındaki yere bir araç park edildi. Yol kenarındaki park etme altında araç yörüngesindeki ve hızındaki değişiklikleri belirlemek için araç yörüngesini, hızını, hacmini ve tip kompozisyonunu toplamak için radarlar, bir yol kenarı lazer cihazı ve bir kamera uygulanmıştır (Şekil 4-6). Yolun geometrik özelliklerine ve veri toplama sonuçlarına göre mikroskobik bir simülasyon modeli oluşturulmuştur (Şekil 7). Duyarlılık analizi, yol kenarındaki park etmenin maksimum kuyruk uzunluğu, gecikme, emisyonlar ve değişen trafik hacimlerinde araç çalışmasının diğer göstergeleri üzerindeki etkisini belirlemiştir (Şekil 8).

Şekil 1'de veri toplama konumu gösterilmektedir. Test yolu, Çin'in Shaanxi Eyaleti, Xi'an şehrinde iki yönlü ve iki şeritli bir yoldu. Yolun genişliği 10 m, hız sınırı 60 km / s idi ve yol kenarındaki park etmenin tipik koşullarını temsil eden medyan şerit yoktu. İki yönlü trafik kolayca akabilir, ancak park edilmiş bir aracın varlığında önemli ölçüde yavaşlar.

Şekil 4, radarlar ve yol kenarı lazer cihazı tarafından ölçülen verilere dayanarak yol kenarındaki park etme etkisi altındaki yörüngeleri göstermektedir. Şekil, yol kenarına park edilmiş aracın, geçen araçların yörüngesini 80 m uzunluğunda etkilediğini göstermektedir. Mavi batı radar verilerini, turuncu ise doğu radar verilerini temsil eder. Orta siyah çizgi, yol kenarı lazer cihazı tarafından algılanan geçen araçların dikey konumunun oluşturduğu konum dağılımı olan noktaların bir koleksiyonudur.

Batı radarı yörünge değişikliklerini gösteriyor. Araçlar yol kenarındaki park edilmiş bariyeri gördüklerinde, park halindeki aracın 40 m yukarısındaki normal konumdan uzaklaşırlar.

Yol kenarındaki lazer cihazı, geçen her aracın yanal konumunu ve hızını kaydedebilir. Yanal pozisyon 2,3 m ile 4,9 m arasında değişmekteydi (yani, Şekil 4'teki orta siyah çizginin alt ve üst uçları). Ortalama pozisyon 3.3 m idi. Buradaki konum, W-E yönünde çalışan araçların sağ taraf konumu ve E-W yönünde çalışan araçların sol taraf konumu anlamına gelir.

Doğu radarı için de batı radarına benzer bir eğilim gözlenmiştir. Araçlar, test aracını geçtikten yaklaşık 40 m sonra normal pozisyonlarına geri döndü.

Şekil 4'te görüldüğü gibi yol kenarına park edilmiş bir aracın yoldan geçen araçların yörüngesine etkisinin uzunluğu 80 m idi. Geçen araçlar, park halindeki aracın merkezinden 40 m uzakta normal yörüngelerinden sapmaya başlamış ve park edilmiş aracın merkezinden 40 m sonra normal yörüngelerine geri dönmüştür (tam konum Şekil 4'te iki uzun siyah çizgi ile işaretlenmiştir ve iki çizginin yatay konumları 60 m ve 140 m'dir). Park edilmiş araç konumunda (yani, Şekil 4'te koordinatları [100,0] olan konum), geçen araçlar ile park edilmiş aracın dış kenarı arasındaki ortalama mesafe 3,3 m idi. Park edilen aracın genişliği dikkate alındığında, geçen araçlar ile park edilen aracın iç kenarı arasındaki ortalama mesafe 1,3 m idi. Geçen araçlar ile park halindeki aracın iç kenarı arasındaki minimum ve maksimum mesafeler, geçen araçların orijinal konumu ve çalışma koşullarına göre belirlendiği şekilde sırasıyla 0,3 m ve 2,9 m idi. Kaldırıma yakın seyahat eden araçlar, geçerken park halindeki araçla büyük bir yanal mesafeye sahip değildi ve hatta aynı yönde seyahat eden diğer araçların etkisiyle düşük bir hızda yakın geçtiler. Yoldan geçen araç aynı yönde ilerleyen diğer araçlar tarafından rahatsız edilmediğinde, hareket genişliği daha cömertti. Yani yoldan geçen araç ile yol kenarına park edilmiş araç arasındaki yanal genişlik yeterliydi. Tabii ki, geçen araç ile park edilmiş araç arasındaki yanal genişlik de sürüş davranışına bağlıdır. Agresif bir sürücüyle karşılaştırıldığında, istikrarlı bir sürücünün park edilmiş bir aracı daha büyük bir yanal genişliğe sahip geçme olasılığı daha yüksektir.

Şekil 5 ve Şekil 6, yol kenarındaki park etmenin, geçen araçların hızını azalttığını, geçen araçların en düşük hızının park edilmiş araç konumunda (yani, merkezi yatay koordinatı [100, 0] olan konum) gözlemlendiğini göstermektedir. Şekil 5, E-W yönündeki hızı göstermektedir. Resimde trafik sağdan sola doğru hareket ediyor ve bu da araç hızının 180-120 m aralığında kademeli olarak azaldığını gösteriyor. Park edilmiş konumu geçtikten sonra, hız belirgin bir artış olmadan kademeli ve eşit olarak dağıtıldı.

Turuncu bölümde, park halindeki araç konumundan hemen önce, maksimum 54,7 km/s hıza ulaşıldı ve bu, aracın karşıdan gelen araçtan daha yüksek bir hızda geçtiği hızdı. En düşük hız 0 km / s idi ve bu park konumunda gerçekleşti. Aracın W-E yönünde daha yüksek ofset değerleri ile, bu araç daha fazla yol genişliği kapladı ve E-W yönündeki araç beklemek zorunda kaldı, yani ikinci aracın hızı 0 km / s idi.

Mavi alanda, park pozisyonunu geçtikten sonra araç hızı 8-35 km/s aralığında kaldı. Yol ortamı nedeniyle otomobillerin daha yüksek üst hız sınırlarına ulaşması zor olurdu. Düşük hız sınırı, park konumundan uzaklaşma nedeniyle 8 km / s'den 20 km / s'ye hafifçe yükseldi.

Şekil 6, resimde soldan sağa hareket eden araçlarla W-E yönündeki hızı göstermektedir. W-E yönündeki hız değişimleri E-W yönündekilere benzerdi.

Park pozisyonundan önce (yani, şekildeki 0-100 m aralığında), W-E yönündeki araç hızının üst ve alt sınırları kademeli olarak 20 m konumundan daraldı. 0-40 m aralığında, üst sınır kademeli olarak azaldı ve 80 m pozisyonunda en düşüktü. 38,6 km/s (20 m konumda) üst hız sınırı 29 km/s'ye (80 m konumda) düştü. Alt hız sınırı 9,4 km/s'den (10 m konumda) 10,44 km/s'ye (100 m konumda) yükseltildi.

Hız sınırı park konumundan önce düşürüldü. Gözlem sırasında, W-E yönündeki bir araç park halindeki aracı aynı tarafta bulursa ve önünde araç yoksa veya karşı araç çok uzaktaysa, W-E yönündeki araç önce park halindeki aracı geçmek için iyi bir konuma gelmek için önce hızlanma ve dengelenme eğilimindeydi. Bu fenomen, park pozisyonundan hemen önce hız artışının nedenidir.

Park pozisyonunu geçtikten sonra hız aralığı 8.2-47.7 km / s idi. Bazı sürücüler çizilmeleri önlemek için park halindeki aracı geçerken fren yaptıkları için düşük hız sınırı azaldı. Çizikler, her iki yönde de gelen araçlar park yerinde buluştuğunda meydana gelir ve bu durumlarda sürücüler hızlarını azaltarak çizikleri önlemeye çalışırlar. Mavi alanla karşılaştırıldığında, hız sınırı 9,1 km / s artırıldı. Bunun nedeni, hiçbir araç ters yönde gelmediğinde, W-E yönündeki araçların, sürücülerin normal sürüş alışkanlıklarına uygun olarak, yol kenarına park edilmiş aracı çizmediklerini doğruladıktan sonra park pozisyonu ile hızlanmalarıdır.

Turuncu alanda, 7,5 km / s'lik alt hız sınırı, park pozisyonunu geçtikten sonra önemli ölçüde arttı. Bu, çoğu aracın park konumundan 10 m uzaklaştıktan sonra park konumundan önceki hıza geri dönebileceğini gösterir.

Şekil 8, araçların farklı trafik hacimlerindeki çalışma durumunu yansıtan dokuz göstergenin simülasyon sonuçlarını göstermektedir. E-W ve W-E yönlerindeki trafik hacimleri maksimum kuyruk uzunluğunu (Şekil 8A), araç sayısını (Şekil 8B), gecikmeyi (Şekil 8C), durak sayısını (Şekil 8D), CO emisyonlarını (Şekil 8E), NO emisyonlarını (Şekil 8F), VOC emisyonlarını (Şekil 8G), yakıt tüketimini (Şekil 8H) ve seyahat süresini (Şekil 8I) etkiledi ) yol kenarı park verilerine hizalanarak. Trafik hacmindeki artış, tüm gösterge değerlerinde artışa neden olur, ancak farklı gösterge değerlerinin etkilenen derecesi çeşitlidir. Ek olarak, yol kenarındaki park yeri, E-W ve W-E yönlerindeki araçlar üzerinde aynı etkiye sahip değildir.

Trafik hacmindeki artışla birlikte, maksimum kuyruk uzunluğu, gecikme ve durma sayısının üç göstergesi için W-E yönündeki araçlar üzerindeki yol kenarı park etme etki derecesi, E-W yönündeki araçlardan önemli ölçüde daha yüksekti. Emisyonla ilgili beş gösterge, yakıt tüketimi ve seyahat süresi açısından, E-W ve W-E yönlerindeki araçlar üzerindeki etki derecesi neredeyse aynıydı, ancak W-E yönündeki araçlar için biraz daha büyüktü. Trafik hacmi W-E ve E-W yönlerinde 300-350 veh/s'ye ulaştıktan sonra, maksimum sıra uzunluğunun, gecikmenin ve durak sayısının büyüme eğilimi önemli ölçüde daha yüksekti ve yol kenarına park etmenin trafik akışını geçmenin trafik operasyon verimliliği üzerindeki olumsuz etkisi daha ciddi hale geldi. Emisyonla ilgili göstergelerden beşi, yakıt tüketimi ve seyahat süresi, her iki yönde de artan trafik hacmiyle eşit olarak değişti.

Resim 1: Veri toplama yeri: Xi'an'daki iki yönlü ve iki şeritli bir yol, Dian Zi Yi Yolu. Koordinatlar: 108.932882,34.220774. (A) Xi'an Şehrindeki soruşturma yerinin şeması. (B) Kırmızı çizgi, veri toplama segmentini temsil eder. Kırmızı çizgiyle kesişen kuzey yolu, az kişinin yaşadığı bir yaya caddesidir ve bu araştırmayı etkilemez. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: 24 saatlik tıkanıklık indeksi. Paneldeki veriler, 24 Ağustos 202126'da Xi'an'daki gerçek zamanlı tıkanıklık endeksinden geliyor. Veriler, sabah zirvesinin 07: 00-09: 00 arasında gerçekleştiğini ve akşam zirvesinin 17: 00-19: 00 arasında gerçekleştiğini göstermektedir. Vadi, gece geç saatler hariç, 11: 00-12: 00 saatleri arasında meydana geldi. Tıkanıklık endeksleri sırasıyla 08:00 ve 18:00'de 2,25 ve 2,66 olarak gerçekleşti. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Bir drone tarafından 150 m yükseklikte çekilen bir resimde gösterilen veri toplama şeması. Ağaç gölgesi tüm ekipmanı kaplar, bu nedenle renkli bloklar ekipmanı temsil eder. Yol kenarına park edilmiş araç ortadadır ve iki radar park edilmiş aracın 100 m yukarısına ve 100 m aşağısına yerleştirilmiştir. Batı radarı ve doğu radarının her ikisi de park halindeki araca bakmaktadır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Tüm yörüngeler. Test aracı panelde (100,0) konumuna park edilmiştir. Mavi batı radar verilerini, orta siyah çizgi yol kenarı lazer cihazı verilerini ve turuncu doğu radar verilerini temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Doğu-Batı hızı. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Batı-Doğu hızı. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7: Simülasyon hatasını (MAPE) hesaplamak ve duyarlılık analizini gerçekleştirmek için akış şemaları. (A) MAPE'nin hesaplanması için akış şeması. (B) Duyarlılık analizi için akış şeması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 8: Duyarlılık analizi. X ekseni = E-W trafik hacmi, Y ekseni = W-E trafik hacmi ve Z ekseni = değerlendirme dizini değeri. (A) Maksimum sıra uzunluğu. (B) Araç sayısı. (C) Gecikme. (D) Durak sayısı. (E) CO emisyonları. (F) Emisyon YOK. (G) VOC emisyonları. (H) Yakıt tüketimi. (I) Seyahat süresi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tablo 1: Soruşturmada toplanan araç bilgileri. Minimum 0 km/s hız, bazı araçların hareket etmeyi bıraktığını gösterir.

Tablo 2: Simülasyon modeli için kalibrasyon sonuçları. İncelenen trafik hacmi ile simüle edilen hacim arasındaki kalibrasyon sonuçları tabloda listelenmiştir. MAPE, Denklem 2 kullanılarak hesaplanır ve simüle edilmiş kapasite ile gerçek kapasite arasındaki hatalar, hepsi küçük olan üç veri grubu için% 5,5,% 1,6 ve% 4,4'tür. Toplam kapasite hatası% 15'ten az olduğundan, kurulan modelin hatası kabul edilebilir aralıkta ve simülasyon doğruluğu yeterli29'dur.

Tablo 3: Sabah en yüksek verileri, öğlen ortası verileri ve akşam en yüksek verileri ile simülasyon sonuçları. Temsili veriler olarak, sabah en yüksek veri grubu en yüksek trafik hacmine ve gösterge değerlerine sahiptir. Öğlen trafiği veri grubu en düşük trafik hacmine ve gösterge değerlerine sahiptir.

Tablo 4: Simülasyondaki duyarlılık analizi için giriş parametreleri.

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.