Çorum Belediyesi Ulaşım Hizmetleri Müdürlüğü Akıllı Kavşak Kontrol Sistemi Projesi

24 Ocak 2014 Dergi: Kasım-Aralık 2013

Dünya nüfusu, gün geçtikçe artmaktadır. Mevcut alt yapılar, artan nüfusla ortaya çıkan ihtiyaçları karşılamakta zorlanmaktadır. Karşılanamayan bu ihtiyaçların insan hayatı üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için birçok alanda iyileştirmeler yapılması gerekmektedir.

Nüfus artışına paralel olarak trafikteki taşıt sayısı da artmaktadır. Taşıt kullanımının artmasıyla birlikte, şehirlerde, yoğun trafiğin ortaya çıkardığı birçok sorun, acilen önüne geçilmesi gereken bir hal almıştır. Trafik yoğunluğu, ulaşım süresinin artmasına, fazla yakıt tüketilmesiyle yüksek enerji maliyetlerine ve egzoz gazı salınımıyla çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Bu gerekçelerle başlatılan projeyle, trafik ışıklarının, trafiği düzenlemedeki olumlu katkısını arttıran sistemler şehrin önemli noktalarında hayata geçirilecektir.

 

Bilindiği üzere, ülkemizde trafik ışıkları sadece zaman ayarlı olarak çalışmaktadır. Bu durum;

-       Araçların trafikte daha uzun kalmasına sebep olarak, trafik yoğunluğunu kabul edilemez hale getirmekte,

-       Zaman kaybına yol açmakta,

-       Yakıt tüketimini artırmakta,

-       Çevre kirliliğine olumsuz katkıda bulunmaktadır.

 

Öte yandan, günümüz teknolojisi, düşük maliyetli kameraların, yüksek işlem gücüne sahip işlemcilerin ve sayısal devrelerin, görüntü işlemeye dayalı akıllı sinyalizasyon sistemlerinin tasarımında kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Özellikle son yıllarda hızla gelişen görüntü isleme teknikleri ve başarılı uygulamalar da bu fikri güçlendirmektedir. Bu uygulamaların sinyalizasyon sistemlerinde kullanılması halinde, trafik ışıklarının, kavşaklardaki araç yoğunluğuna bağlı değişken zamanlı olarak çalışması sağlanabilmektedir.  Proje kapsamında kurulumu gerçeklenen sistem, araç yoğunluğuna bağlı olarak ışıklı kavşak yönetimini sağlamakta ve uygulama noktalarında gerçek veriler ışığında ve benzetim ortamında araçların kavşakta ortalama bekleme süresini yaklaşık % 30 oranında azaltmaktadır. 

Trafik ışıklarının kullanıldığı kavşaklara yerleştirilen sistem, kavşağa bağlı her yön için, bir (veya birkaç) görüntü tabanlı araç sayım modülü ve bu modüllerden elde edilen verilerin toplandığı bir endüstriyel bilgisayardan oluşmaktadır. Kameralar aracılığıyla alınan görüntüler, uygun görüntü işleme teknikleriyle gerçek zamanlı olarak işlenerek, araçlar tespit edilip, izlenmektedir. Araç tespit ve izleme sonuçları, sistemin merkezi olarak nitelenen bir endüstriyel bilgisayar tarafından yorumlanarak, anlık araç sayısı, araçların ortalama hızı gibi değerler çıkarılmaktadır. Bu sayede, sistemin yerleştirildiği kavşaktaki trafik ışıkları, bilgisayar üstünde kavşağa özel olarak geliştirilen algoritmalar koşturularak, araçların trafik ışıklarında bekleme süresini en aza indirecek şekilde yönlendirilmektedir.

 

Akıllı Kavşak Kontrol Sistemi (AKKS), olarak adlandırılan sistem, bütün sinyalizasyon sistemlerine uyumlu olmakla beraber uygulandığı noktalarda, özellikle iş çıkışı saatlerinde (17:00–18:00 arası gibi) trafikte kaybedilen zamanı ve yakıt harcamasını önemli ölçüde azaltmaktadır. Işıklı kavşaklara bu sistemin yerleştirilmesiyle birlikte trafik sorununun çözümüne katkıda bulunulmaktadır. Sistemin devreye alınması ile birlikte sürücülerin trafikte kaybettiği zaman yaklaşık % 30 oranında azalmıştır. Bu sayede sürücülerin trafikte geçirdiği süre azalarak hem sürücü psikolojisine hem de iş hayatına olan olumsuz etkileri minimize edilmiştir. Ayrıca, mevcut istatistikler incelendiğinde, sistemin uygulandığı ışıklı kavşaklarda, kırmızı ışık ihlallerinin ve meydana gelen kazaların sayısının da azaldığı görülmektedir.

  Sistem

 Sisteme Genel Bakış

 Trafik ışıklarının kullanıldığı kavşaklara yerleştirilen Akıllı Kavşak Kontrol Sistemi, kavşağa bağlı her yön için, bir (veya birkaç) kamera, o kameraya ait bir görüntü işleme kartı ve tüm bu kartlardan elde edilen verilerin toplandığı bir merkezi üniteden oluşmaktadır. Şekil 1’deki örnek uygulamadan da görüleceği üzere, her bir kamera ilgili yöndeki araçları sayabilecek geometride yerleştirilmektedir.  

 Akıllı Trafik Sistemi’nin kavşaklarda uygulanışı

 Kameralar aracılığıyla alınan görüntüler, uygun görüntü işleme teknikleriyle gerçek zamanlı olarak işlenerek, farklı aydınlatma koşullarında, trafik yoğunluğundan bağımsız halde, farklı şeritler üzerinde ilerleyen araçlar tespit edilip, izlenmektedir. Araç tespit ve izleme sonuçları, sistemin merkezi olarak nitelenen ve her kavşakta bulunan Kavşak Kontrol Cihazı’nın içine yerleştirilen bir merkezi ünite tarafından yorumlanarak, anlık araç sayısı, araçların ortalama hızı gibi değerler hesaplanmaktadır. Bu sayede, sistemin yerleştirildiği kavşaktaki trafik ışıkları, bilgisayar üstünde kavşağa özel olarak geliştirilen algoritmalar koşturularak, araçların trafik ışıklarında bekleme süresini en aza indirecek şekilde yönlendirilmektedir.

Bunlarla birlikte, sistemin sürekli olarak ürettiği trafik verileri, Ulaşım Ana Planı'nın oluşturulması için kullanılabilmekte ve ayrıca istendiğinde tüm bu veriler Tafik Kontrol Merkezi gibi uzak bir noktaya aktarılabilmektedir. Sistemin uzaktan erişime açık mimaride olması sayesinde de, kavşakların acil durumlarda (kaza gibi) Trafik Kontrol Merkezleri tarafından uzaktan kumanda edilmesi de mümkün olabilmektedir.

 

Sistemde Yer Alan Modüller

 Araç Sayım Modülü

 Araç sayım modülü, görüntü tabanlı olarak, herhangi bir yol kesitinden geçen araçların, 7/24, her türlü hava koşulunda sayılabilmesini ve elde edilen sayım sonuçlarının istenilen bir merkeze kablolu/kablosuz olarak iletilmesini sağlamaktadır. Sistem, IP66 standardında bir muhafaza içinde bulunan, bir analog/sayısal kamera, yüksek işlem gücüne sahip bir görüntü işleme kartı ve bir kablosuz iletişim modülünden oluşmaktadır.
Araç sayım modülü, gündüz ve gece koşulları için 2 farklı modda çalışan görüntü işleme algoritmaları sayesinde her türlü aydınlanma koşulunda sonuç üretmektedir.

 Akıllı Kavşak Yönetim Modülü, CENTRIS

 Görüntü tabanlı  bir ‘Akıllı Kavşak Kontrol Sistemi’ olan AKKS, kavşaklardaki araç yoğunluğu ve ortalama araç hızı gibi verileri kullanarak trafik ışıklarının yönetilmesini sağlamaktadır. Sistemin merkezi olarak nitelenen CENTRIS modülü, kavşağa yerleştirilen tüm Araç Sayım Modülleri ile iletişim halindedir. Araç şayım modüllerinden elde edilen, araç yoğunluğu ve ortalama araç hızı gibi veriler, CENTRIS merkezi işlem birimine iletilir. CENTRIS, üzerinde çalışan ve kavşağa özel olarak geliştirilmiş olan optimizasyon algoritmaları sayesinde, kavşağa bağlı yönlerden hangisine yeşil ışık yakılacağını belirler. Bu bilgiyi Kavşak Kontrol Cihazına uygun bir komut ile göndererek, kavşağın dinamik olarak yönetilmesini sağlar. CENTRIS, basit anlamda, kavşaktaki, Kavşak Kontrol Cihazına arayüzü bulunan bir endüstriyel bilgisayar ve bu bilgisayara bağlı olarak çalışan GPRS ünitesinden oluşmaktadır (Şekil 4).

Karşılaştırmalı Simülasyon Ortamı

 Bu ortam, AKKS’nin kavşak yönetimini tümüyle araç yoğunluğunu baz alarak gerçekleştiren optimizasyon algoritmalarının geliştirildiği simülasyon ortamıdır. Bu modülü, benzer simülasyon ortamlarından ayıran temel özelliği, bir kavşağın, hem sabit zamanlı yönetimini hem de AKKS ile yönetimini karşılaştırmalı olarak aynı anda simüle edebilmesidir. Karşılaştırmalı Simülasyon Ortamında geliştirilen algoritmalar daha sonra PTV firması tarafından üretilen VISSIM simülasyon ortamına aktarılarak, ATS kavşağa yerleştirilmeden önce de verimliliği sınanmaktadır.

Sonuç

 Halen Antalya Büyükşehir Belediyesi tarafından 6, Konya Büyükşehir Belediyesi tarafından 38 ve Adana Büyükşehir Belediyesi tarafından 6 kavşakta uygulanan Akıllı Kavşak Kontrol Sistemi (AKKS), il belediyeleri kapsamında ilk kez Çorum Belediyesi sınırlarında kurulacaktır. AKKS ile sistemin kurulacağı kavşaklarda ortalama araç bekleme süresinin % 30 oranında azaltılması planlanmaktadır. İlk sistemin kavşağa yerleştirilmesinden sonraki 1 senelik süreçte daha önceki dönemlere göre kav şakta meydana gelen hasarlı kaza sayısında 1/3 oranında azalma hedeflenmektedir. Uygulamaya daha sonra sokulan diğer kavşaklarda da benzeri istatistiklerin oluşacağı tahmin edilmektedir.

 


Etiketler


Slider Altına