An analysis of pedestrian waiting time at uncontrolled crosswalks using discrete choice model

Abstract

Yayalar trafik düzeninin savunmasız yol kullanıcılarıdır. Kontrolsüz yaya geçidi, yayalar için yüksek risk taşır ve aynı zamanda yayalar ve taşıtlar arasındaki bir kesişim bölgesidir. Yaya geçidindeki yaya hareketleri, caddeyi geçerken ve bölgedeki uygun yaya olanaklarının sağlanması ve güvenliğinin arttırılması amacıyla analiz edilir. Yayaların geçişi ile ilgili olarak yayaların bekleme sürelerini modellemek için İstanbul-Türkiye'de kontrolsüz bir yaya geçidinde yaya geçişi davranışları incelenmiştir. Bu tez, yayaların halihazırda davranışlarının modellenmesinde karşılaşılan sorunlara odaklanmıştır. Veriler, İstanbul'da yer alan Aytar Caddesi'ndeki kontrolsüz bir yaya geçidinde, davranışlarının kaydedildiğini bilmeyen yayaları çeken kamera tarafından kaydedildi. Kayıt, normal bir iş gününde on iki saat boyunca yapıldı. Kontrolsüz yaya geçidindeki yayaların ve trafik özelliklerinin, yayaların geçiş davranışlarını analiz ettiği görülmektedir.Caddeyi geçmeye karar vermek ile ilgili yaya geçiş davranışlarının çeşitli parametreleri için kapsamlı bir literatür taraması gerçekleştirilmiştir. Araştırma kapsamında literatürde karşılaşılan parametrelerin çoğu, trafiğin özellikleri ve yayaların özellikleri olan bazı ek parametreler de incelenmiştir. Yaya bekleme süresi değişkeni bağımlı ile beş bağımsız değişken analiz edilerek 618 yayanın davranışları incelenmiştir.Yayalar cinsiyetleri açısından Kruskal Testi'nde ve Mann-Whitney U Test'te değerlendirildiklerinde, erkeklerin ve kadınların aynı toplumdan olmadığı belirlenmiştir. Yayaların yaşı bu testlerde iki gruba ayrılarak incelenmiş ve doğruluğu test tarafından onaylanmıştır. Bu gruplardan biri aynı toplumdan gelmeyen (aynı tip yaya davranışında bulunmayan) yaşlı olmayan ve diğer grup ise yaşlı yayaları içermektedir. 618 yayanın özellikleri gözlemlendiğinde, yayaların cinsiyetlerinin yaşlarının bekleme süresiyle ilişkili olduğu belirlenmiştir. Bu gözlemde 359 yaya erkek, 259 yaya kadın olarak bulunmaktadır. Yayaların yaşı, görünümleriyle doğru orantılı olarak tahmin edilmiştir. Cinsiyet, yaş parametrelerinin yanı sıra yayaların bekleme süresince cep telefonu kullanıp kullanmama durumları da değerlendirilmiştir. Kruskal testine göre bekleme süresince cep telefonu kullanan ve kullanmayan yayalar aynı toplumda (aynı tip yaya davranışı gösteren) bulunmaktadır. Bu nedenle cep telefonu kullanma durumu ayrık seçim modeli içerisinde değerlendirilmemiştir. Diğer değişkenler ise sürücünün yaya geçidinde bekleyen yaya gördüğünde hızını azaltıp azalmama durumu, yayaların yaya geçidinden geçerken izlediği yolun düz ya da çapraz şekilde olması durumu, yaya geçidinden geçerken yayaların elinde bir şeyler taşıması ya da taşımaması durumu ve yaya geçidinin bulunduğu alanda park halinde olan araçların bulunup bulunmaması durumudur. Bu değişkenler Kruskal Testi'nde ve Mann-Whitney U Test'te değerlendirildiğinde, modelde değişken olarak kullanılamayacağı tespit edilmiştir. Yayaların yaya geçidinde beklerken, karşıdan karşıya geçmeye karar verme süresinde yaya geçidini henüz geçmiş taşıtın arkası ile yaya geçidini henüz geçmemiş taşıtın ön kısmı arasında kalan zamana boşluk denmektedir. Söz konusu bu değişken modelde kullanılmamıştır. Çünkü yayaların bekleme süresi ile arasında bulunan kolerasyon pozitif olarak bulunmuştur. Bulunan bu pozitif kolerasyon beklenmeyen bir sonuçtur. Yapılan gözlemler sırasında belirlenmiş olan unsurlardan biri de yaya geçidinden geçmek için aynı anda beklemeye başlayan yaya sayısıdır. Bu parametrenin kolerasyonu modelde kullanmak için uygun olduğundan, modelde bir unsur olarak kullanılmıştır.Yayaların yaya geçidinde beklerken, karşıdan karşıya geçmeye karar verme süresinde yaya geçidini henüz geçmiş taşıtın önü ile yaya geçidini henüz geçmemiş taşıtın ön kısmı arasında kalan zamana headway denmektedir. Yaya geçidini geçmek için bekleyen yayaların, yaya geçidinde beklediği sürede geçen taşıtların headwaylarinin ortalama değeri de ayrı bir unsur olarak modelde kullanılmıştır. Yaya geçidinde bekleme süresi sıfır olan yayalar için bu unsur sıfır olarak değerlendirilmiştir. Modelde kulllanılmış olan diğer bir unsur da yaya geçidinde bekleyen yayaların, beklediği süre içerisinde geçen araç sayısıdır. Bekleme süresi sıfır olan yayaların bu unsur değerleri de sıfırdır. Ayrık seçim modeli bireylerin seçim davranışlarının değerlendirilmesi amacıyla kullanılmıştır. Yayalar bekleme süreleri düşük, orta ve yüksek seviyeleri içeren üç seviyeye ayrılır. Ayrık bir seçim modeli kullanmak için, sürekli veri olan bekleme süresi ayrı verilere dönüştürülür. Veriler, her biri için eşik değerleri belirleyerek üç seviyeye ayrılır. Bu üç seviye, yayaların bekleme süresi için hizmet seviyesi olan A, B ve C'den F'e kadar olan düşük, orta ve yüksek bekleme süreleridir. Modelin sonuçları, erkeklerin kadınlara göre daha fazla süre beklemeyi tercih etmediğini göstermektedir. Yaşlı insanların bekleme sürelerinin yüksek seviyede olma ihtimali düşük seviyede olma ihtimalindenden daha yüksektir. Yine yaşlı insanların bekleme sürelerinin orta seviyede olma ihtimali yüksek seviyede olma ihtimalinden daha yüksektir. Aynı anda yaya geçidinde bekleyen yaya sayısı arttıkça bekleme süresinin düşük ve orta seviyede olması itimali yüksek seviyede olması ihtimalinden daha yüksek olur. Yaya geçidinde yaya beklerken geçen taşıtların headwaylerinin ortalaması ne kadar yüksek ise yaya geçidinde yaya bekleme süresi seviyesinin yüksek olma ihitmali düşük ve orta olması ihtimalinden daha düşüktür. Diğer bir sonuç ise yaya geçidinde yaya beklerken geçen araç sayısı ne kadar yüksek ise yaya geçidinde yayaların bekleme süresinin yüksek olması ihtimali orta ve düşük olması ihtimalinden daha yüksektir.Bu çalışmanın sonuçlarının yukarıda bahsedilen kısımları bilindiğinden, ulaşım planlamacıları ve mühendisleri yayaların davranışlarını daha iyi anlayabilir, uygun tasarım ilkeleri oluşturabilir ve şehir planlamada yaya ulaşımı için gerekli stratejiler oluşturmada bilgi verebilirler.

Pedestrians are vulnerable road users of the traffic system. An uncontrolled mid-block crosswalk is a conflict area between pedestrians and vehicles where is the high-risk area for pedestrians. Pedestrian crossing behavior is analyzed to improve their safety while crossing the street and the provision of appropriate pedestrian facilities in the area. A study of pedestrians crossing behavior is conducted at an uncontrolled mid-block crosswalk in Istanbul-Turkey to model the pedestrians waiting time which is related to their behavior for making the crossing decision. This thesis focused on the issues encountered in the modeling of the operational behavior of pedestrians. Data are gathered by video recording from the pedestrians who did not know that the camera was recording their behavior.A comprehensive literature review is conducted for various parameters of pedestrians crossing behavior to decide for crossing the street. Most of these parameters and some additional parameters which are about the traffic characteristics and pedestrians characteristics are studied. Pedestrians waiting time and other related factors to their waiting time are extracted from the video recording of 618 pedestrians behaviors and the traffic stream. The results of both the Kruskal-Wallis H test and Mann-Whitney test show that the pedestrians age can be classified into two groups, which do not come from the same population includes the elderly or young pedestrians. Also, the result of these tests presents that gender can be classified into two groups including males and females. The number of rejected vehicles by each pedestrian and the number of pedestrians start waiting at the same time at the curbside to cross the street is counted. Moreover, the average headway (the time between the front bumper of one vehicle and the front bumper of the next) of rejected vehicles by pedestrians is determined.The discrete choice framework is used because of its capacity to deal with individuals' choice behavior. Pedestrians waiting time is classified into three levels that include low, medium and high levels based on the level of service of pedestrians waiting time. The results of the model show that males do not prefer to have a high level of waiting time compared to females. Also, the probability of waiting time to be at the high level for the elderly pedestrians is higher than low level and the probability of being at the medium level of waiting time is more than being at the high level. The probability of waiting time to be at the high level is less than low and medium levels if the number of pedestrians who start waiting at the same time at the curbside to cross the street increases. Also, the higher the number of rejected vehicles by the pedestrians, the higher the probability of waiting time to be at a high level compared to the low and medium level. Furthermore, it is found that as much as the average of rejected vehicles which in this study, is assumed equal to 0 for pedestrians whose waiting time is 0 and for other pedestrians is from 1.25s to 5.01s is higher for the the pedestrian, the probability of waiting time at the high level increases compared to the low and medium level..By knowing the results of this study, the urban transport planners and engineers can have a better understanding of pedestrians behavior, create proper design guidelines and inform policy decisions.