Ulaşım güvenliğinde sinyalizasyonun önemi

İstanbul’da sabit süreli olarak işletilen sinyalize kavşaklarda, ortalama olarak bir günde 6 değişik sinyal planı kullanılmaktadır.

Sinyalizasyon, 19. yüzyılın sonundan itibaren ulaşım alanına giren işletme araçlarından biridir. Dünya ölçeğinde yaygın olarak 1960 sonrasında kentsel alanlarda sinyal lambalarının kullanıldığı bilinmektedir. İstanbul’daki sinyalizasyon sistemlerinin yaygınlaşması ise 90’lı yıllara rastlamaktadır. Kente yayılmış 2000’den fazla sinyalizasyon sisteminin uygulama, imalat, bakım ve işletmesi İstanbul Büyükşehir Belediyesi Trafik Müdürlüğü tarafından yapılmaktadır. Eş düzey (hemzemin) kavşaklar ve yaya geçişleri; taşıt ve yaya akımlarını kontrol altına almak, güvenliği artırmak ve belirli bir düzen içerisinde trafik akışını sağlamak amacıyla sinyalize edilmektedir. Sinyalize kavşaklar, çevrimiçi ve gerçek zamanlı (anlık) olarak kavşak kontrol sistemi ile Ulaşım Yönetim Merkezi’nden de yönetilebilmektedir.
Anayol trafik akımının gereksiz kesilmesini önlemek, ilgili taşıt akımı için anlık ve ihtiyaç kadar yeşil süre işletebilmek amacıyla sinyalize kavşaklarda gerekli görülen akımlara hitap eden ve “Dedektör” adı verilen algılayıcılar asfalt altına yerleştirilmektedir. Bu algılayıcılar ile; tali yollarda araç olup olmaması durumuna ve ilgili taşıt akımlarında tespit edilen anlık ihtiyaca göre sinyal süreleri otomatik olarak ayarlanmaktadır. “Dedektör” sayısı İstanbul genelinde 3175 adettir. Trafik akımının gereksiz kesilmesi ve zaman kaybını önlemek amacıyla kullanılan bir diğer algılayıcı olan yaya butonlarının sayısı ise 4851 adettir.

Sinyal yönetim teknikleri / Sabit süreli sinyal yönetimi
Sabit süreli sinyal yönetimi taşıt hacimlerinin fazla değişim göstermediği düzenli ve öngörülebilir kavşaklarda tercih edilir. Sabit süreli sinyal yönetiminde, trafik sayımı sonucuna göre hesaplanan sinyal süreleri ve faz sıralamaları kavşağa kaydedilir. Kavşakta yer alan taşıt ve yaya akımlarının belirli zaman aralıkları içinde hacmen sabit olduğu varsayılır. İstanbul’da sabit süreli olarak işletilen sinyalize kavşaklarda ortalama olarak bir günde 6 değişik sinyal planı (farklı zaman dilimleri için) kullanılmaktadır. Ayrıca trafik yoğunluğunda büyük değişimler gösteren yaz saati uygulaması, mevsimsel değişiklikler, bayramlar, tatil günleri, önemli gün/haftalar ve hafta sonu gibi farklı dönemler için de değişiklik gösteren trafik yoğunluğuna göre farklı sinyal planları uygulanmaktadır.

Trafik Uyarmalı (TU) sinyal yönetimi
Trafik uyarmalı sinyal yönetimi genellikle, tali yollardaki taşıt akımlarına kıyasla anayol taşıt akımının hacmen çok daha fazla olduğu kavşaklarda tercih edilir. Trafik uyarmalı sinyal yönetiminin amacı genellikle anayol yeşil süresinin gereksiz kesintiye uğramasının engellenmesi ve dönüş akımlarındaki değişken hacimlere sistemin anlık çözüm üretmesidir.
Bu yönetim şeklinin en önemli bileşeni kavşaktaki ikinci derece önemli tali yollara ve dönüş ceplerine yerleştirilen algılayıcılardır. Bu yollardan kavşağa yaklaşan araçlar algılayıcılar vasıtasıyla tespit edilir ve sırası geldiğinde, önceden belirlenen en az süre boyunca yeşil yanar. Araçların gelmeye devam etmeleri halinde yeşil sürede yine önceden belirlenen en fazla süreye kadar artmaya devam ederek araç geçişine izin verilir.

Dinamik sinyal yönetimi
Dinamik sinyal yönetiminde hem anayol hem de tali yol taşıt akımları için kullanılan algılayıcılar vasıtasıyla ve önceden hazırlanmış sinyal planları çerçevesinde sinyal süreleri anlık ihtiyaca göre otomatik olarak belirlenir. Dinamik sinyalize kavşaklar taşıt talebi oldukça önceden belirlenen en az ve en fazla yeşil süreler aralığında sürekli değişen yeşil süreler kullanılarak işletilir.

Adaptif sinyal yönetimi
Adaptif sinyal yönetimi özellikle son yıllarda gelişmiş olan taşıt algılayıcı, haberleşme ve mikro kontrol teknolojilerine bağlı olarak gelişen, ileri trafik yönetim sistemi unsurlarından biridir. Sinyal optimizasyonu çalışmaları alanındaki en ileri teknik olan “adaptif sinyal yönetimi” konusunda İstanbul’da önemli adımlar atılmıştır. Önümüzdeki yıllarda da adaptif kontrol yönteminin yaygınlaştırılması için çalışmalarını sürdürecektir. Bu sistemde tüm akımlardan gelen taşıtlar algılanır ve araç yoğunluğuna göre geçiş hakkı verilir. Kavşağa yaklaşımda, kavşaktan çıkışta ve kuyruk boyunu belirlemek amacı ile kavşağa uygun mesafede algılayıcılar yerleştirilir. Algılayıcılardan gelen sayım ve işgaliye verileri çeşitli algoritmalarla değerlendirilir ve kavşak ihtiyacı olan değişken süreler ile işletilmiş olur. Sistemin öne çıkan faydası, trafik kompozisyonundaki değişimlere hızla cevap verebilmesi, kuyruklanmayı algılayarak oluşabilecek gecikmeleri en az seviyeye çekmesi, hıza bağlı olarak yeşil dalga koordinasyonu için kullanılacak kayma sürelerini otomatik olarak yeniden hesaplamasıdır.

Yeşil dalga koordinasyonu
Yeşil dalga koordinasyonu ile peş peşe sıralanmış sinyalize kavşaklarda, bir kavşaktan yeşil ışıkta hareket etmeye başlayan taşıt kümesinin, diğer sinyalize kavşaklarda da kırmızı ışığa yakalanmadan, yeşil ışıktan bir dalga şeklinde geçmeleri sağlanmaktadır (İng: Green Wave). Yeşil dalga sistemi İstanbul’da özellikle son 10 yılda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Kent genelinde 100’den fazla arter ve 450’den fazla kavşak bu sisteme dahildir.
İstanbul’da yeşil dalga koordinasyon yönteminin uygulandığı bazı önemli ana arterler; Adnan Menderes Bulvarı (Vatan Caddesi), Beşiktaş Barbaros Bulvarı, Kennedy Caddesi (Sahil Yolu), Fatih Fevzi Paşa Caddesi, Beyoğlu Tarlabaşı Bulvarı, Caddebostan Op. Cemil Topuzlu Caddesi, Bostancı Sahil Yolu ve Bağdat Caddesi’dir.

“Yaya güvenliğinin artırılması amacıyla, yayalar için ayrılan süre henüz dolmamışsa, tramvayın yaya geçidinden önce durması sağlanır.”

Tramvay önceliği
Tramvaylar yapıları nedeniyle ani durma ve hızlanma yapamamaktadır. Bu nedenle kavşak kollarındaki tüm taşıtlar, geçmekte olan tramvay aracına geçiş hakkı vermelidir. Bu kuraldan yola çıkarak karışık kullanımların düzenlenmesini sağlamak ve toplu ulaşımı desteklemek amacıyla T1 Bağcılar-Kabataş, T3 Kadıköy-Moda, T4 TopkapıHabipler hatlarında olmak üzere 74 kavşak noktasında “tramvay önceliği” uygulanmaktadır. Tramvay önceliği uygulamasında, tramvay hattındaki algılayıcılardan elde edilen uyarıma göre tramvay ile kesişen taşıt trafiği durdurulur ve tramvayın gecikmeden, bir sonraki istasyona varması sağlanır. Yaya güvenliğinin artırılması amacıyla, yayalar için ayrılan süre henüz dolmamışsa, tramvayın yaya geçidinden önce durması sağlanır. Bu konuda Trafik Müdürlüğü, Raylı Sistemler Müdürlüğü ve İstanbul Ulaşım A.Ş. ile koordineli olarak faaliyetlerini sürdürmektedir.

Kullanılan teknolojiler
Yaya butonu
Yaya talebinin algılanmasını sağlayarak, yaya geçişine izin veren, geçiş talebi olmadığında ise kavşaktaki yaya fazını atlayarak araç trafiğinin sürekli akışını sağlayan, sinyal direği üzerine yerleştirilmiş düğmedir.

Erişilebilir yaya sinyalleri
Sinyalize edilmiş kavşaklarda bulunan yaya geçişlerinde yayalar için en yüksek yaya ulaşılabilirliği ve güvenliğinin sağlanması amacı ile, gerekli geometrik düzenlemelerin yapıldığı, yatay düşey trafik işaretlemelerinin uygulandığı ve sinyalizasyon sistemine entegre edilen fonksiyonel sesli uyarımlı yaya butonunun kullanıldığı sistemdir. Çalışmamızda öngörülen standartların uygulanmasıyla engelliler ve yaşlılar gibi hareket kısıtlılığı bulunan bireylerin toplum yaşantısına eşit fırsatlarda katılabilmelerinin sağlanmasının yanı sıra, hedef kitle olarak görme engelliler alınarak tüm yayaların entegre olabildiği ve trafikte en yüksek güvenlikli yaya hareketlerinin sağlanması hedeflenmiştir. Kent genelinde toplam 250 adet sinyalize kavşakta EYS dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Bu kavşakların 222 adedinde 583 adet Braille alfabesi ve kavşak geometrisini kabartmalarla gösteren tabelaların bulunduğu plakalar yerleştirilmiştir.

Geri sayım cihazı
Hem araç ve hem de yayalar için çevrim süresi içerisinde yeşil ve kırmızı sinyal sürelerinin geri sayımını gösteren 2 ve 3 dijitli kısaca GSC olarak bilinen cihazlardır.
Bekleme süresini bildirmede, dünyadaki en başarılı uygulamalardan biri İstanbul’da gerçekleştirilmiş, sürücü ve yayalardan olumlu destek bulmuştur.
Bu üniteler ile amaçlanan, kırmızı ışıkta bekleyen araç ve yayaların bekleme süresinden haberdar olmaları, başlangıç gecikmesinin (İng: Start-up Lost) azalmasıdır. Sürücülerin yaklaşım hızlarını tehlike oluşturacak şekilde artırma eğiliminde oldukları tespit edildiğinde yeşil fazındaki uygulama iptal edilmektedir.

“İstanbul akkor flamentli lamba kullanımına son vererek sinyal vericilerde LED yani Işık Yayan Diyot (İng: Light Emitting Diode) teknolojisini kullanan ve tam dönüşüm sağlayan ilk metropollerden biridir.”

UPS desteği
Zaman zaman meydana gelen enerji dalgalanmaları, kısa süreli kesintilerde 20 ms’den daha kısa bir sürede devreye girerek Trafik Sinyal Denetleyicisi ve kavşaktaki tüm trafik lambalarının yaklaşık 5 saat süreyle hizmet vermeye devam etmesini sağlar. Kent genelinde önem derecelerine göre belirlenmiş olan 238 kavşakta kesintisiz güç kaynağı TSD ile uyuşumlu olarak çalışmaktadır.
Haberleşme Saniyelerin en anlamlı olduğu alan kuşkusuz sinyalizasyondur. Saha donanımları, trafik mühendisleri ve merkez donanımları anlık iletişim ve izleme gerektirmektedir. İstanbul uzun süredir GPRS, 3G altyapısından yararlanarak merkez-saha iletişimini sağlamaktadır. Yakın zamanda planlanan Fiber Optik ağ kullanımıyla beraber yalnızca iletişim hızının ve kalitesinin artırılması değil, haberleşme giderlerinde tasarruf sağlanması da mümkün olacaktır.

Endüktif Loop Dedektör
Araçların algılanmasına yönelik olarak, yol üzerinde ihtiyaç duyulan yerlerde, kabloların manyetik alan oluşturacak şekilde asfaltın altına döşenmesiyle oluşturulan, hız, işgaliye ve hacim verileri sunan bir sensör tipidir. Endüktif loop dünyada olduğu gibi İstanbul’da da halen en güvenilir sensör tipidir. Trafik uyarmalı ve adaptif kontrol tiplerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İstanbul’da 1133 adet sinyalize kavşak bu tip sensörler ile hizmet vermeye devam etmektedir.

Wireless dedektör:
Araçların algılanmasına yönelik olarak endüktif dedektör gibi hizmet vermektedir. Wireless dedektörlerin endüktif dedektörlerden farkı TSD ile haberleşme şeklidir.

LED teknolojisi
İstanbul akkor flamentli lamba kullanımına son vererek sinyal vericilerde LED yani Işık Yayan Diyot (İng: Light Emitting Diode) teknolojisini kullanan ve tam dönüşüm sağlayan ilk metropollerden biridir. Uzun ekonomik ömrü ve bakım avantajının yanı sıra, daha az karbon emisyonu, düşük ısı ve ışık kirliliği oranı, %85’e varan düşük güç tüketimi sayesinde çevrenin korunmasına katkı sağlar. İstanbul’un bu alandaki öncülüğü sayesinde 2002’den beri yılda 2,5 milyon dolarlık enerji tasarrufu sağlanmaktadır.

“”Junction Alarm Browser” programı kavşaklarda oluşan anlık durumları (ampul patlaması, triyak kaçağı, yeşil yeşil çakışması, kapı açıldı bilgisi, dedektör arızası vs.) kayıt etmekte ve veritabanına aktarmaktadır.”

Kavşak gözlem kamerası
İstanbul’daki sinyalize kavşaklara yakın konumlanmış 323 adet kamera sayesinde trafiğin durumu gözlenmekte, kavşaklardaki trafik yoğunluğuna göre belirli bir prosedüre bağlı kalarak sinyal sürelerinde anlık değişiklik yapılmaktadır. Ayrıca, kavşak içinde oluşan kazalar, geçici yol çalışmaları ve benzeri olağan durumlar da bu kameralar yoluyla takip edilmektedir. Kavşaklarda bulunan kamera sayısının arttırılması planlanmaktadır.

Adaptif Trafik Yönetim Sistemi (ATAK)
Bir yol ağındaki ortalama taşıt gecikme sürelerini ve ortalama durma sayılarını en aza indirme amacıyla, sinyalize kavşakların plan sürelerinin; oluşan trafik hacmi, kuyruklanma gibi parametrelere göre optimize edilerek yeni sürelerin gerçek zamanlı olarak uygulandığı bir işletilme sistemidir. İstanbul’da 37 adet sinyalize kavşakta ATAK hizmet vermektedir.

Diğer trafik sistemleriyle etkileşim (EDS gibi)
İstanbul’a yayılmış 155 noktada sinyalizasyon sistemi ile elektronik denetleme sistemi tam uyumlu olarak hizmet vermektedir. Bu uyum sayesinde sinyalize kavşaklarda kırmızı ışık ihlalinin azaldığı, sürücü davranışlarının da olumlu etkilendiği tespit edilmiştir.

Sinyal Yazılımları
(JMX) Online sinyalize kavşak kontrol sistemi

Ulaşım Yönetim Merkezi’nden;

• Tüm sinyalize kavşaklar, çevrimiçi alınan renk bilgileri ile kavşak üst yapısı üzerinde gösterilen bir simülasyon ara yüzü ile gözlenebilmekte,
• Sinyalize kavşağa kaza, trafik sıkışıklığı, konser, özel günler vb. durumlarda uzaktan bağlanılarak müdahale edilebilmekte,
• Elde edilen bilgiler sayesinde optimum kavşak süreleri hesaplanarak, kavşaklar sürekli ve dinamik olarak kontrol edilmekte,
• Sinyal planları ve süreleri değiştirilebilmekte,
• Sistemin kapatılması, devreye alınması durumunda oluşabilecek arızalar tespit edilmekte,
• Olası bir afet halinde, alternatif güzergâhlar doğrultusunda, sinyalize kavşaklara müdahale edilebilmektedir.

(JSPT) Kavşak servis sağlayıcısı

• Ana haberleşme bilgisayarında, modem aracılığıyla kavşaklar ile her türlü haberleşmeyi (leasedline, dial-up, GSM , kablolu veya kablosuz) sağlayan program “Junction Service Provider” adını almıştır.
• Sık kullanılan bilgileri kendi üzerinde güncelleyerek istenildiğinde kullanıcıların hizmetine sunmaktadır.
• Ayrıca kullanıcılardan gelen istekleri çevrimiçi olarak değerlendirerek işleme alır ve elde ettiği sonuçları gerçek zamanlı olarak kullanıcılara bildirmektedir.
• Kavşak kontrol cihazları tarafından kavşaklardan toplanan bilgilerin merkeze aktarılması ve kontrol komutlarının merkezden kavşaklara gönderilme işlemi de JSP tarafından gerçekleştirilmektedir.

(JDBX) Kavşak Veritabanı
“Junction Database” programı, kavşaklardaki bilgileri JSP (Kavşak Servis Sağlayıcısı) vasıtasıyla, gerçek zamanına ve sırasına göre kayıt eden bir veri tabanı kontrol programıdır. Bu sayede istenilen zaman aralığındaki verilere kolayca ulaşarak analiz yapmak mümkün olmaktadır (yeşil ışık süreleri, araç sayımları analizi, arıza istatistikleri v.s.)
(JABX) Kavşak Arıza Tarayıcı “Junction Alarm Browser” programı kavşaklarda oluşan anlık durumları (ampul patlaması, triyak kaçağı, yeşil yeşil çakışması, kapı açıldı bilgisi, dedektör arızası vs.) kayıt etmekte ve veritabanına aktarmaktadır.

Sistem Sürdürülebilirliği
Altyapı yenileme
Uzun süredir hizmet vermekte olan kavşakların sinyal altyapılarında zaman zaman yenileme ihtiyacı doğmaktadır. İhtiyaç halinde görevli ekiplerce gerekli incelemeler yapılarak kablolar yenilenmektedir.

Periyodik bakım
Saha ekiplerince sinyal lambaları, trafik sinyal denetleyicileri ve direklerin kontrolü sürekli olarak yapılıp arızası durumunda onarılmakta, gerektiği durumlarda ise yenilenmektedir. Periyodik bakımda Bakım Merkez, UYM ile saha ekiplerinin iletişimini ve programlı işlerin takibini sağlamakta ve 7/24 hizmet vermektedir. Mobil ve web uygulaması sayesinde iş süreçleri Bakım Merkez tarafından izlenmektedir. Saha ekipleri gelen ihbarlar doğrultusunda UYM veya Bakım Merkez tarafından yönlendirilerek arızaların belirlenen süreler içerisinde giderilmesini sağlamaktadır.

Üst yapı donanımı temizliği
Kavşaklardaki trafik sinyal denetleyicileri (TSD), sinyal direkleri, sinyal üniteleri ve sinyal lambaları, görevli ekiplerce periyodik olarak temizlenmektedir. Günde ortalama 50 ünite ve direk yıkanmaktadır. Bu temizlik sayesinde kış şartlarında sinyal lambalarının görülebilmesi sağlanmaktadır.