Calibration of delay formulas for saturated and unsaturated signalized intersections in İstanbul

Abstract

Sinyalize kavşaklarda yaşanan gecikmelerin en aza indirilmesi ve amaçlananiyileştirmelerin sağlanabilmesi için gecikme hesaplamalarının gerçekteki gecikme süreleriile iyi bir korelasyona sahip olması gerekir.Bu çalışma, çeşitli gecikme formüllerinin stanbul'daki yerel şartlara uyarlanmalarıiçin kalibrasyonlarının sağlanmasını amaçlamaktadır. Highway Capacity Manual (HCM)(1997 ve 2000) gecikme formüllerinin ve Percentile Delay Method (PDM) yönteminindoygun olmayan kavşaklardaki geçerlilikleri test edilmiştir. Bu formüller ve Akcelik'inaşırı akım gecikme formülü bir doygun kavşak üzerinde etüt edilmiştir. Gecikmehesaplamaları ile sahadaki gecikme ölçümleri karşılaştırılmış ve bu formüller içinkalibrasyon modelleri geliştirilmiştir. Kavşakların analizleri için Signal 97, Signal 2000 veSynchro 6 programları, istatistiksel analiz için MS Excel kullanılmıştır.Doygun olmayan kavşakların analizlerinin bir sonucu olarak, HCM 1997 gecikmeformülünün gecikme tahminleri, gerçek gecikmelerin altında çıkmıştır. Signal 2000 veSynchro programları ile yapılan analizler neticesinde HCM 2000 formülü gecikmeyi fazlatahmin etmiştir. HCM 1997 ve HCM 2000 gecikme tahminlerinin her ikisi de doygunolmayan kavşaklardaki saha ölçümleri ile 0,85 civarında bir R2'ye sahip iyi bir ilişkigöstermiştir. PDM yöntemi sonuçları, 0,51'lik R2 değeri ile zayıf bir ilişki göstermiştir.Doygun kavşak üzerine yapılan analizler içerisinde kuyruk uzunluğunun HCMkontrol gecikmesi saha ölçüm metoduna etkisinin test edilmesi, HCM formülleri (1997 ve2000) ve PDM kullanılarak bilgisayar programları ile gecikme hesaplaması, HCM 2000 veAkcelik formülleri ile gecikmenin elle hesaplanması ve bu hesaplamaların gerçek gecikmeile karşılaştırılması bulunur. Analizlerin sonuçları uzun kuyruklarda arazi gecikmeölçümlerinin yanıltıcı olabileceğini göstermiştir. HCM 2000 formülünün elle uygulanmasıgerçek gecikmelere diğerleri içerisinde en yakın gecikme tahminlerini verdiği görülmüştür.

In order to minimize delay incurred at signalized intersections and provide theintended improvements, the calculation of delay should have good correlation with theactual delay times.This study is aimed to provide calibration for various delay formulas in order toadapt them to the local conditions in Istanbul. Delay formulas of Highway CapacityManual (HCM) (1997 and 2000) and Percentile Delay Method (PDM) were tested forvalidity at unsaturated signalized intersections. These formulas and Akcelik?s overflowdelay formula were studied for an oversaturated intersection. The delay estimates werecompared with field measurements and calibration models were generated for thoseformulas. Signal 97, Signal 2000 and Synchro 6 softwares were used for analysis ofintersections and MS Excel was used for statistical analysis.As a result of the analysis of unsaturated intersections, HCM 1997 delay formulaunderestimated the delay compared to the actual delay measurements. HCM 2000 delayformula overestimated the delay through analysis by Signal 2000 and Synchro softwares.Both HCM 1997 and HCM 2000 delay estimates resulted with good relationship with thefield measurements with coefficient of determination (R2) values around 0.85. The PDMhas resulted with a poor relation with R2 value of 0.51.The analyses of the oversaturated intersection included testing the effects of queuelength on HCM field measurement method for control delay, calculation of delay usingHCM formulas (1997 and 2000) and PDM through computer softwares, and calculation ofdelay manually using HCM 2000 and Akcelik formulas and comparison of these delayestimates with the actual delay. The results of the analyses showed that the field delaymeasurement tends to be misleading for long queue lengths. Manual computation withHCM 2000 formulation resulted with delay estimates closest to the actual delay incurredamong the other estimates.