Sinyal kontrollü kavşaklarda otonom araçların trafik verimliliği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

Kentsel hareketliliğin gelişen bağlamında, otonom araçların (AV'ler) entegrasyonu, özellikle kentsel trafik yönetiminin hayati bir bileşeni olan sinyalize kavşaklarda büyük vaatler ve zorluklar sunmaktadır. Bu tez, Ankara Balgat'taki sinyalize bir kavşakta otonom araçların karmaşık dinamiklerini, PTV VISSIM kullanarak mikroskobik trafik simülasyonu ile incelemektedir. Çalışma, farklı AV sürüş davranışları (tedbirli, normal, agresif, platoon ve karışık) ve %25'ten %100'e kadar değişen penetrasyon oranları ile insan sürüş senaryolarını içeren 21 senaryoyu kapsamaktadır. Bulgular, sinyal kontrol optimizasyonu öncesi ve sonrası belirgin etkiler ortaya koymaktadır. Optimizasyon öncesinde, güvenliği ön planda tutan tedbirli AV davranışları, özellikle yüksek penetrasyon oranlarında, kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar, yakıt tüketimi ve çatışma noktalarında artışa neden olmuştur. Normal AV davranışları, %25 penetrasyon oranında başlangıçta insan sürüşüne benzerlik göstermiş, ancak penetrasyon oranları arttıkça kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler ve çatışmalarda iyileşmeler göstermiştir, ancak emisyonlar ve yakıt tüketimi biraz daha yüksek kalmıştır. Agresif AV davranışları, tüm penetrasyon oranlarında kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar, yakıt tüketimi ve çatışma noktalarını önemli ölçüde azaltmış ve %100 penetrasyonda en olumlu sonuçlara ulaşmıştır. Platoon davranışları da kuyruk uzunluklarını, seyahat sürelerini, gecikmeleri ve çatışmaları azaltmış, ancak %100 penetrasyonda platoon liderliğinin dinamikleri nedeniyle emisyonlarda ve yakıt tüketiminde artış göstermiştir. Optimizasyon sonrası, tüm AV davranışlarında önemli iyileşmeler gözlemlenmiştir. %0 AV penetrasyonunda insan sürüş senaryolarında kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler ve çatışma noktalarında önemli azalmalar yaşanmıştır. Tedbirli AV'ler, diğer davranışlara göre hala daha yüksek değerlere sahip olmasına rağmen, tüm penetrasyon oranlarında iyileşmeler göstermiştir. Normal AV'ler, optimizasyon sonrası daha yüksek penetrasyon oranlarında tüm metriklerde önemli düşüşler göstermiştir. Agresif AV'ler, özellikle %100 penetrasyonda, tüm metriklerde en iyi sonuçlara ulaşmıştır. Platoon AV'ler de önemli iyileşmeler göstermiştir, ancak %100 penetrasyonda liderin etkisi nedeniyle emisyonlar ve yakıt tüketiminde artışlar görülmüştür. Özellikle, daha kısa sinyal sürelerinin kuyruk uzunlukları, seyahat süreleri, gecikmeler, emisyonlar ve yakıt tüketimini azaltmada daha uzun sürelerden daha iyi performans gösterdiği gözlemlenmiştir. Karışık davranış senaryosu, tüm penetrasyon oranlarında sürekli olarak kuyruk uzunluklarını, seyahat sürelerini, gecikmeleri ve çatışmaları azaltmış ve emisyonlar ve yakıt tüketiminde insan sürüş senaryolarına benzer eğilimler sergilemiştir. Alan verileri kullanılarak yapılan doğrulama, modelin doğruluğunu sağlamış ve AV'lerin mevcut trafik yapısına entegrasyonu için pratik içgörüler sunmuştur. Bu çalışma, AV'lerin kentsel trafik yönetimini iyileştirmedeki dönüştürücü potansiyelini vurgulamakta ve AV entegrasyonu ve optimizasyonu alanında gelecekteki araştırmalar için bir temel oluşturmaktadır.