|
Dünyada ve Türkiye'de yollara her gün yeni araçlar katıldığı için
yoğunluk artıyor. Trafiği rahatlatmak için yapılan yollar, kavşaklar,
alt ve üst geçitlere rağmen yeni araçların çıkmasıyla birlikte bir süre sonra
başa dönülüyor. Bu sebeple trafik sıkışıklığı, dünyada olduğu
gibi Türkiye'de de başta İstanbul, Ankara ve İzmir gibi büyük
şehirlerdeki yerel yönetimlerin en büyük problemlerinden birisi olmaya
devam ediyor. Bilim adamları ise, küçük bir alanda binlerce karıncanın
aksaksız hareket kabiliyetini inceleyerek ve davranışlarını
örnek alarak trafiğe çözüm arıyor.
Doktora tezi
Pamukkale Üniversitesi (PAÜ) Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Ulaştırma Anabilim Dalı'nda görevli öğretim üyeleri Doç. Dr. Soner Haldenbilen,
Dr. Özgür Başkan, Doç. Dr. Halim Ceylan ve Dr. Hüseyin Ceylan, karınca
davranışlarını inceleyerek trafiğe çözüm bulmak için bir proje geliştirdi.
"Karınca Kolonisi Optimizasyonu (KKO) ile Ulaşım Ağlarının Tasarımı" adlı
çalışma Dr. Özgür Başkan'ın da aynı zamanda doktora tezi olma özelliğini
taşıyor.
Projeye göre trafik sıkışıklığı probleminin çözümü trafikte sürücülerin
bekleme sürelerinin en aza indirgenmesiyle çözülebiliyor. Bu ise şehiriçi ulaşım
şebekelerinde tüm yol ağındaki araç miktarının bilinmesi ve buna bağlı olarak
gecikmelerin hesaplanmasıyla ağda en az gecikmeyi sağlayacak kavşak sinyal
sürelerinin belirlenmesiyle mümkün olabiliyor.
Projede karıncaların yuva ve yiyecek kaynağı arasında en kısa yolu bulma
prensibinden yola çıkılarak oluşturulmuş. Karıncaların birçok rota alternatifi
arasında en iyi çözümü bulabilme yeteneğinden ortaya çıkan Karınca Kolonisi
Optimizasyonu metodu trafik sıkışıklığının çözümü amacıyla gecikme değerlerini
en iyi sinyal sürelerinin belirlenmesi amacıyla kullanılmış. Karıncaların
hareket davranışları matematiksel formüllerle modellenmiş.
Önemli rahatlamalar sağlanabilir
Projenin yürütücülüğünü yapan Doç. Dr. Haldenbilen, iki yıl süren çalışma
sonucu geliştirilen metodun uygulanması halinde trafik sıkışıklığında önemli
rahatlamalar sağlanabileceğini tespit ettiklerini belirtti.
Haldenbilen, mühendislik biliminde benzetişim veya simülasyon modelleri
denilen bir takım yöntemler kullanıldığını, bazı olayları modelleyebilmek ve
matematiksel olarak ifade edebilmek için doğadaki bazı canlıları izlediklerini
bunlardan birinin de karıncalar olduğunu söyledi.
Karıncalar gibi her insanında trafikte farklı bir davranışının olduğuna
dikkat çeken Doç. Dr. Haldenbilen, "Sürücüler trafikte hedefini ve gideceği
güzergâhların özelliklerini biliyorsa kolayca istediği yere gidebilmekte ancak
özelliklerini bilmediği yabancı bir bölgede seyahat etmeleri halinde çok çeşitli
alternatifleri olabilmektedir. Sürücüler en düşük maliyetle ve en kısa yoldan
hedefine ulaşmak ister. Bu nedenle sürücülerin trafikteki davranışlarını
modellemek zorundayız. Bu problemin tek bir çözümü yok. Her bir çözüm yöntemi en
iyi sonuca ulaşmak için bir araçtır. KKO yöntemiyle bunu yapmaya çalışıyoruz"
diye konuştu.
Denizli'de uyguladılar
Dr. Başkan ise hazırladıkları projeyi Denizli'de Çınar Meydanı, valilik,
Halley Kavşağı'nı kapsayan bölgede uyguladıklarını açıkladı. Başkan, "Burada
daha önce yaptığımız ölçümler vardı. Burada amaç güzergâhlar üzerindeki trafiğin
miktarını tahmin edebilmek. Bizim en büyük problemimiz budur. Hangi güzergahta
ne kadar araç olacak bunu tahmin edebilirseniz sinyal sürelerini optimum şekilde
tasarlayabilirsiniz. Biz modelle sahada yaptığımız çalışmanın uyumluluğunu
kontrol ettik. Bizim modelimiz yollarda ne kadar araç veya yaya olduğunu
belirliyor. Biz buna 'trafik atama' diyoruz" diye konuşuyor. Projelerinin trafik
sıkışıklığı probleminin çözümü için yeni bir yaklaşım getirdiğini öne süren
Başkan, "Ancak bu trafik sıkışıklığına kesin bir çözüm bulunduğu anlamına
gelmez. Bu konuda birçok yöntem var. Biz optimum çözüme ulaşmak için
çalışıyoruz. Zor bir problemin çözümünde yeni bir yaklaşım getirdik" diye
konuştu.
Karıncaların yiyecek davranışları izlendi
Özgür Başkan, amaçlarının son zamanlarda değişik alanlarda kullanılan KKO
metodu kullanılarak ulaşım ağlarının performansını artırmak ve trafik
sıkışıklığını azaltmak olduğunu belirtiyor. Ulaşım ağlarının iyi yönetilebilmesi
ve talebe cevap verebilmesi için problemin çözümünde günümüzde artık yeni
metotlara ihtiyaç duyulduğuna değinen Başkan, KKO metodunun son zamanlarda zor
problemlerinin çözümünde kullanılan meta sezgisel bir yaklaşım olduğunu bunun
karıncaların yiyecek bulma davranışlarının gözlemlenmesi ile ortaya çıktığını
vurguladı.
Başarılı olacak mı?
Dr. Başkan şunları kaydetti: "Karıncalar yuvalarından yiyecek bulmaya
giderken feromon olarak adlandırılan bir kimyasal madde salgılamakta ve her
karınca yuva ve yiyecek kaynağı arasında belirli bir rotayı izlemektedir. En
kısa yolu izleyen karıncalar daha hızlı olarak tekrar yuvalarına dönebilmekte ve
bu sayede en kısa rotada kimyasal madde miktarı bir süre sonra artmakta, daha
sonra yola çıkan karıncalar kimyasal maddenin yoğunlaştığı rotayı takip
etmektedirler. İşte bizde matematiksel bir problem olan trafik sıkışıklığı
problemini bu yolu kullanarak çözmeye çalışıyoruz. Trafik sıkışıklığının çözümü
için karıncaların hareket davranışlarını gözlemlemek suretiyle model geliştirdik
ve bunu uyguladık başarılı sonuçlar aldık".
|
