Kentsel kavşaklarda düşük maliyetli düzenlemelerin çok ölçütlü değerlendirmesi

Abstract

Kentsel kavşaklar, trafik güvenliği, akış verimliliği ve çevresel etkiler açısından kritik olup; uygun olmayan geometri ve yetersiz sinyal süreleri nedeniyle tıkanıklıklara ve dolayısıyla ek yakıt tüketimi, emisyonlar ve gecikmelere yol açmaktadır. Bu nedenle, verimli trafik akımını sağlamak ve emisyonları azaltabilmek için kavşakların performanslarının ölçülmesi gereklidir. Bu çalışmada, kent içinde yer alan, yaya-araç ve araç-araç etkileşimlerinin yoğun olduğu bir düğüm noktası olan kavşak bölgesindeki sorunlar tespit edilerek çözüm önerilerinin kazanç/maliyet oranları kıyaslanmıştır. Mevcut kavşak performansı hem analitik yöntem hem de trafik mikro-simülasyon programı kullanılarak analiz edilmiştir. Alternatif tasarımlar optimize edilmiş sinyal senaryosu ve dört farklı geometrik tasarımdan oluşmaktadır. Tüm tasarımlar için gecikme, kuyruk uzunluğu, emisyon ve hizmet seviyesi gibi temel performans göstergeleri hesaplanmıştır. Tasarım alternatiflerinin maliyetleri ve yarattığı kazançların parasal karşılıkları hesaplanarak fayda/maliyet oranları kıyaslanmıştır. Simülasyon sonuçlarına göre, özellikle Alternatif Tasarım 3 ve 4, mevcut durum ve sinyal optimizasyonlu senaryoya kıyasla ortalama araç gecikmesini 140 saniyenin üzerinden 20 saniyenin altına düşürmüş, LOS seviyesini F’den C’ye yükseltmiş ve emisyonlarda %70’in üzerinde azalma sağlamıştır. Alternatif Tasarım 3, düşük maliyetiyle en verimli çözüm olurken, Alternatif Tasarım 4, en yüksek operasyonel ve çevresel iyileşmeyi sunmuştur. Bu çalışma, düşük maliyetli kavşak düzenlemelerinin, karmaşık ve maliyetli tasarımlara kıyasla yatırım verimliliği açısından daha avantajlı olabileceğini ortaya koymaktadır.

Urban intersections are pivotal for traffic safety, flow efficiency, and environmental performance; however, inadequate geometry and insufficient signal timings often cause congestion, leading to excessive fuel consumption, emissions, and delays. This study focuses on an urban intersection characterized by intense pedestrian–vehicle and vehicle–vehicle interactions. Existing operational problems were identified, and multiple improvement alternatives were evaluated through both analytical methods and traffic micro-simulation. The proposed alternatives included an optimized signal timing scenario and four distinct geometric redesigns. For each scenario, key performance indicators—delay, queue length, emissions, and level of service (LOS) were measured, and benefit/cost ratios calculated by comparing implementation costs with the monetary value of achieved benefits. Simulation results revealed that Alternatives 3 and 4 significantly outperformed the existing condition and the optimized signal scenario, reducing average vehicle delay from over 140 seconds to below 20 seconds, improving LOS from F to C, and decreasing emissions by more than 70%. Alternative 3 emerged as the most cost-effective due to its low implementation cost, while Alternative 4 delivered the greatest operational and environmental improvements. These findings demonstrate that low-cost geometric modifications can provide substantial performance gains and may offer a more efficient investment compared to high-cost intersection designs.