Trafik Mühendisliği

Okuma Süresi: 9 Dakika  | Yazdır

12Modern yol sistemi, her ülkedeki köy ev kentleri birbirine bağlayan yol ağlarının yüzlerce yıllık evrimimin sonucudur. Eski çağlarda köylülerin arabaları tarlalar arasından geçer. Sulak araziden kaçınır. Ağaçlık bölgelerin çevresini dolanarak, dağlık yörelerde uygun geçitler arayarak yol alırdı. Dağlık ülkelerde yol yapımının temel ilkesi, yolun dağın eğimine uygun biçimde ve dağın çevresini dolanarak işlenmesi olmuştur.
Romalılar yolların fazla kıvrımlar yaparak ulaşımda zaman kaybına yol açmasına engel olmak amacıyla, mümkün olduğunca düz yollar yapmaya çaba gösterdiler ve yolları yaparken yumuşak arazi, çukurlar, nehirler gibi doğal engeller karşısında inşaat mühendisliği teknikleri uyguladılar.

Yol yapımındaki gelişmeler;
İngiliz mühendisi Thomas Telford (1757–1834) 1823 yılında Shrewvsbury ile Holyhead arasındaki yolu tamamladı. Bu yolun yapımın da kullanılan tekniklerle yolun kıvrımları, yokuşlar ve inişler en aza indirilmiş ve mükemmel bir su akıtma sistemi geliştirilmişti. Bu yol, zamanında yol yapımı konusunda büyük bir aşamaydı ve günümüz İngiltere’sindeki A 5 karayolunun bir bölümü olarak halen kullanılmaktadır.

Hızlı motorlu araçlar için gerekli özel karayolları, Avrupa ve Amerika’da 1920’lerde ortaya çıkmaya başladı. Bunların en önemlilerinden biri, Milano çevresinde özel bir firma tarafından inşa edilen, tek şerit gidiş gelişli autostradalar sistemidir. Almanya’da Adolf Hitler bu yolların askeri hareket için önemini anladığından geniş bir karayolu yapımı programı uygulamaya koyuldu. 1933-35 yıllarında Frankfurt-Darmstadt arasındaki autoban tamamlandı. Zamanla, yol yapımı konusundaki yeni gelişmelerle modern otoyolları, hız yolları ortaya çıktı. Hızın kaçınılmaz olarak tehlike anlamına geldiği söylenemez. Araştırmalar başka yollarla beslenmeyen oto yolların, kavşaklarla birbirine bağlanan ve kaldırımında park yapılan yollara kıyasla, daha az tehlikeli bir biçimde daha fazla trafiği daha hızlı akmasını sağlayabildiğini göstermiştir.

42Otoyol dizaynı oldukça basittir. Bu yollarda gidiş ve gelişler birbirinden kesinlikle ayrılmıştır. Trafiğin akış doğrultusunda geri dönüşler yasaktır. Keskin virajlar yoktur v eğer gidiş ya da geliş yolu 3,7 metre standart genişliğe sahiptir. Bu ilkeler basit olsa da, eski yolların otoyollara dönüştürülmesi kolay değildir. Bu nedenle otoyollar, genellikle yeniden inşa edilir. Saatte 110 km. hız yapılabilecek olan modern bir otoyol, aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır. 11 metre genişliğinde üçlü gidiş ve geliş şeritleri, 5 metre genişliğinde orta boş alan; suların akmasını sağlamak için 1/404’lik bir kavis, yarıçapı en az 900 metrelik dönemeçlerde 1/22’lik bir yükselti, 250 metrelik yol yüzeyinde 1,1 metrede kesintisiz görüntü.

Kentleşmiş bölgelerde otoyollar yerel trafiğe yol vermek için, yan yollara daha fazla açıldığından, otoyolların bu kesimleri daha düşük hızlar için tasarlanmıştır. Otoyolları kentlerin içinden geçirmek pratik bir çözüm olmadığından, bu yollar genellikle ya askıya alınır. Ya da tünel açılır. Tünel açmak çok pahalı olsa da üst yolların çevrenin görünümünü bozduğu dikkate alınırsa, bazen tercih edilmektedir.

Trafik denetimi;
Trafiği denetim altına almak için ilk girişimler M.Ö. 1.yüzyılda Roma kentinde yapılmış arabaların gündüz kent içinde dolaşmaları yasaklanmıştır.

Rönesans döneminde ticaretin gelişmesiyle birlikte birçok kent, trafik denetimiyle ilgili bir takım kurallar koydular, bunlar arasında tek yön yol ve park sınırlaması da vardı. Leonardo da vinci, trafiği gidiş ve geliş olarak altlı üstlü iki düzeye ayırmayı bile düşünmüştü.

XX yüzyılın başında motor cağının başlamasıyla birlikte bilimsel trafik mühendisliği de geçerlilik kazandı ve 1903 yılında New York kentinde ilk kez trafik kodları uygulanmaya koyuldu. İngiltere’de trafiğin soldan akması, Avrupa’da sağdan gelen trafiğe yol verilmesi gibi göreneksel kurallar yasallaştırıldı. Bunların yol güvenliğini sağlayan işaretler. Otomatik trafik ışıkları ve yonca kavşak sistemleri izledi. Trafik mühendisliği kesinlikle XX. Yüzyıla özgü bir bilim dalıdır. Ortaya çıkış nedeni, motorlu taşıtların insan hayatı için yarattığı tehlikelerdir. Amacı, yaya ve motorlu araçlar için güvenli, uygun ve ekonomik trafik akışını sağlamaktadır.
Yakın zamanlarda trafik mühendisliği planlama ve tasarım aracılığıyla yolları trafiğe, kurallar ve denetim aracılığıyla da trafiği yollara uyarlamayı, böylelikle de azami verimle güvenliği bir arada götürmeyi amaçlayan bir bilim dalı olarak tanımlanmaya başlanmıştır. Böyle bir uygulaması, trafiğin akışı, tıkanıklıklar ve kazalar konusunda ayrıntılı çözümlemeler gerektirmektedir.

Kent Trafiği;
Trafik mühendisliğinin sorunları kent trafiği söz konusu olduğunda daha da artar. Çünkü araçlar kent içinde durmak ya da park etmek isteyeceklerdir. Park etme sorunu yüzünden ortaya çıkan trafik tıkanıklıklarını gidermek için park etme kuralları, her türlü duruşun yasak olduğu ana caddelerin saptanması, geri dönüşlerin yasaklaması, tek yönlü yol uygulamaları ve trafik ışıkları, kentlerde trafiğin düzenlenmesi için başvurulan başlıca yollardandır. Birçok kentte trafik yoğunluğunu azaltmak için, özel taşıtlarla ulaşım yerine, kamu ulaşımı sistemi geliştirilmiştir. Bazı kentlerde de trafik, televizyon kameraları aracılığıyla uzaktan kumandalı olarak denetlenmekte, trafik görevlileri elektronik aygıtlar aracılığıyla trafiğin akışını yönlendirmek ya da sınırlandırmak olanağına sahip bulunmaktadırlar.
Halen üzerinde çalışmakta olan yarı otomatik yol sistemleri, ana yollarda taşıtların akımını elektronik olarak düzenleyecek yeni sistemlere yol açabilecektir.

Hava Limanları ve Hava Trafiği;
32Orville Wright (1871–1948) ve kardeşi Wilbur (1867–1912) 1903’te ABD’nin kuzey karalina eyaletindeki kitty hawk’da ilk kez motorlu bir araçla uçmayı başararak ulaşımda bir devrim yaptılar. Kuramsal olarak uçağın bulunması insanların ve malzemenin dünyanın herhangi bir noktasından diğerine yol, tünel, kanal, deniz limanı gibi büyük yatırımlara gerek kalmadan kolayca ulaşmasına olanak sağlanmıştır. Araçların inip kalkabilecekleri alanlar gerekliydi. Kuşkusuz, ancak 1920’lere kadar bu iş için kuru ve arızasız düzlükler yeterli olmuştur.

Pist boyutları ve Dayanaklığı;
1920’lerin başlarında kamuya açık hava yolculuğu servislerinin başlatılması ve uçakların boyutlarında, ağırlıklarında ve hızlarındaki artış iniş ve kalkışlar için uygun pistler, gerek yolcular gerekse kargo için barınaklar gibi çeşitli yapıları zorunlu kılmıştı. Uçakların boyutları da çok hızlı bir büyüme göstermiştir. 1930’da 20 kişi taşıyan bir uçak 12000 kg geliyor ve 300 m.lik bir pist gerektiriyordu, buna karşılık 1970 de geliştirilen ve 500 yolcu kapasiteli bir Jumbo Jet 372.250 kg. ağırlığındadır ve havalanabilmesi için 3500 m uzunluğunda bir pist gerekir. Bu uzunluklar deniz düzeyindeki havalimanları içindir, denizden daha yüksek yerlerde pist uzunlukları daha da fazla olmaktadır. Yolcu taşıyan ticari uçakların ulaşım hızı, saatte 290 km.den saatte 1000 km. ye çıkmıştır.

Pist genişlikleri ise 50 m. 70’me ye kadar değişmektedir. Ayrıca yükleme ve boşaltma alanlarını piste bağlayan 25 m genişliğinde yollar vardır. Ağır uçaklar ağırlıklarını4n eşit olarak dağıtılabilmesi için bir sürü tekerlekle donatılmıştır. Modern pistlerin her çift tekerlek için, 125 ton ağırlığa dayanacak gibi yapılması gerekmektedir.

Trafiği çok yönlü havalimanlarının değişik yönlere doğru en az iki pisti vardır. Bu, uçakların değişik rüzgârlarda iniş ve kalkışlarını kolaylaştırır. Gürültü sorununu bir kenara bırakırsak, İyi bir hava limanı tasarımı altı köşeli yıldız biçimindedir. Bu durumda üç ayrı yöne birbirinden 120 derecelik açılarla ayrılan bir çift pist uzanır. Ancak bu tür bir havalimanı için 10 km karelik bir düzlük gerekmektedir. Bu yüzden de havalimanı için gerekli kontrol kulesinin, yolcu ve kargo binalarının, araba parkının alanın ortasına yapılması ve aralarındaki bağlantının tünellerle sağlanması, mevcut alanlardan en çok yararlanabilme açısından önemlidir.

Havalimanının Konumu;
22Havalimanları nüfusun yoğun olduğu merkezlere mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Eğer hava ulaşımından beklenen yarar, özellikle kısa mesafelerde zaman kaybını engellemekse, hava limanından şehir merkezine ulaşmak uzun sürmemelidir. Örneğin Londra’dan Amsterdam’a uçuş zamanı 45 dakika olmasına karşın, Londra’nın merkezinden Heathrow havalimanına ve Amsterdtam havalimanı, şehir merkezinden 50 km uzaklıktadır. Hong Kong havalimanı ise, merkezden yalnızca 7 km uzaklıktadır.

Havalimanı giden teren ve kara yolların çok düzgün ve yoğun bir trafiği taşıyacak kapasitede olması gerekir. New York’taki Kennedy havalimanı gibi bazı limanlara ulaşım helikopterle yapılmaktadır.

Modern jet uçakları çok gürültülüdür, bu nedenle de kalkış pistleri nüfusun yoğun olduğu merkezlerden mümkün olduğunca uzak olmalıdır. Birçok ülkede kalkış gürültüsünün 100 ile 120 desibel arasında olması koşulu yasal olarak saptanmıştır.

Yolcu ve Yük Barındırma;
Modern bir havalimanında yolcular için gerekli bina ve gereçlerin çok iyi bir biçimde tasarımlandırılması gerekir. Yolcular için gerekli servisler şöyle sıralanabilir: çeşitli hava yollarının yer ayırtma ve bilet kontrol gişeleri, bagaj servisi, gümrük vergisinden muaf satış mağazaları, yolcu baklama salonları, lokantalar, pasaport kontrol ve gümrük servisleri ve araba park alanları. Bütün bunlar hemen her dakika inip kalkan dev uçakların taşıdığı bütün yolculara cevap verecek biçimde tasarımlandırılmalıdır. Yükler için gerekli olan servislerse, arabaların yük boşaltmak için girebilecekleri kapalı alanlar, yer ayırma gişeleri, depolar, gümrük servisidir. Ayrıca havalimanı polisi, itfaiye ve cankurtaran servisi için de yeterli ye ayrılmış olmalıdır.

Hava trafiğini kontrol eden gereçler, modern bir havalimanında önemli bir yer tutar. Kontrol kulesinin konumu, burada çalışanların iyi havada tüm pistleri görebilecekleri bir yerde olmalıdır. Işıklandırma, geceleri kuleden pistlerin kolayca denetlenebileceği gibi yapılmalıdır. Ayrıca havalimanı, gece gelmekte olan pilotların uzaktan kolayca seçebilecekleri gibi aydınlatılmalı, pistler iniş ve kalkışlarda pilotlara rahat görüş olanağına sağlayacak biçimde ışıklandırılmalıdır. Kontrol kulesi ile gerek havada gerekse yerdeki bütün uçakların pilotları arasında sürekli haberleşmeyi sağlayan bir radyo telsiz bağlantısının bulunması gerekir.

Görüş uzaklığının düşük olduğu durumlarda, inişlerde kulenin pilota yardım etmesi gerekli olmaktadır. Kör iniş için radyo sinyallerinden yararlanılır. Kulede çalışanların karanlıkta ve siste uçağı görebilmeleri için radar bağlantısı kurulur.

Havalimanları aynı zamanda güvenli yerler olmalıdır. Son zamanlarda uçak kaçırma olasılığına karşı alınan bir güvenlik önlemi, yolcuların uçağa binmeden önce uzun uzadıya aranmasıdır. Bu aramalar havalimanı görevlileri tarafından elektronik aygıtlar aracılığıyla yapılır. Havalimanı aydınlatma sistemi pilotların kötü hava koşullarında ve karanlıkta güve içinde inip kalkmalarına olanak sağlar.