Determining Optimum Configuration of One-Way and Two-Way Streets Using Shortest Path Travel Costs Based on Results of Traffic Assignment

Traffic congestion is one of the major problems in transportation field. To reduce unfavorable impact of that problem, one of the conventional applications is to find optimal or near-optimal configuration of one-way streets on road networks. When some of two-way streets in the network are converted to one-way, which may be cheaper than other possible improvements, the performance of the road system may increase. Thus, this arrangement should be evaluated in order to determine its possible effects. For this purpose, a bilevel heuristic solution algorithm is proposed to find optimal configuration of one-way streets on road networks in this study. The upper level deals with finding optimal configuration of one-way streets by minimizing the total flow (demand) weighted shortest path travel costs (distance) while user equilibrium link flows are determined in the lower level. Shortest path travel costs between OD pairs are obtained after executing traffic assignment module of VISUM software by considering link travel times according to created network configuration in the upper level. To make more attractive one-way streets, we have used the parameter of α which is multiplied with the length of one-way streets to increase its speed. The bilevel heuristic solution algorithm is combined with VISUM and applied to Sioux-Falls city network. The results of near-optimal arrangement of one-way streets are compared with those of base case in terms of objective function considered. Additionally, sensitivity analysis was performed to investigate how the algorithm reacts to the variation of the parameter of α. Results showed that developed algorithm may be considered for finding optimal configuration of one–way streets on urban road networks.

En Kýsa Rota Seyahat Süreleri Kullanýlarak Tek ve Ýki Yönlü Yollarýn Optimum Düzenlemelerinin Yapýlmasý

Ulaþtýrma alanýndaki en önemli problemlerden biri bilindiði gibi trafik sýkýþýklýðýdýr. Trafik sýkýþýklýðýnýn olumsuz etkilerini en aza indirebilmek için uygulanan geleneksel yöntemlerden biride tek yön uygulamalarýdýr. Kentiçi yol aðlarýndaki iki yönlü yollarýn bazýlarýnýn tek yöne çevrilmesi uygulamasý bilindiði gibi sistem performansýný artýrmaya yönelik diðer uygulamalardan daha az maliyetlidir. Bu nedenle tek yön uygulamalarýnýn að performansý üzerindeki olasý etkilerinin deðerlendirilmesi gerekmektedir. Çalýþmada bu amaçla yol aðlarýndaki tek yönlü yollarýn optimum konfigürasyonun belirlenmesi amacýyla iki seviyeli sezgisel bir çözüm algoritmasý geliþtirilmiþtir. Üst seviyede talep aðýrlýklý en kýsa rota seyahat sürelerinin toplamýnýn en küçüklenmesi amaçlanmýþtýr. Alt seviyede ise kullanýcý dengesi bað akýmlarý belirlenmiþtir. Üst seviyede oluþturulan að yapýsýna baðlý olarak belirlenen bað seyahat süreleri dikkate alýnarak trafik atama problemi VISUM yazýlýmý ile çözülmüþ ve Baþlangýç-Varýþ (B-V) çiftleri arasýndaki en kýsa rota seyahat süreleri elde edilmiþtir. Tek yönlü yollarýn daha cazip hale getirmek amacýyla α parametresi kullanýlmýþtýr. Bu amaçla ulaþým aðý içinde tek yöne çevrilen baðlarýn uzunluðu α parametresi ile çarpýlarak azaltýlmýþ bir baþka deyiþle bað üzerindeki hýz artýrýlmýþtýr. Geliþtirilen iki seviyeli sezgisel çözüm algoritmasý Sioux-Falls ulaþým aðýna uygulanmýþtýr. Bazý baðlarýn tek yön olmasý durumundaki sonuçlar aðdaki tüm baðlarýn çift yönlü hizmet vermesi durumuna göre geliþtirilen amaç fonksiyonu deðerlendirilerek karþýlaþtýrýlmýþtýr. Ayrýca α parametresine karþý geliþtirilen algoritmanýn duyarlýlýðýný test etmek amacýyla duyarlýlýk analizi yapýlmýþtýr. Sonuçlar geliþtirilen algoritmanýn kentiçi ulaþým aðlarýnda yapýlmasý planlanan tek yön uygulamalarýnda kullanýlabileceðini göstermektedir.