Kentsel tramvay işletmelerinde enerji verimliliği için ivme kolu tabanlı sürüş stratejisi optimizasyonu ve sinyalize kavşak etkilerinin analizi
Driving strategy optimization for energy efficiency in urban tramway operations considering traction control and signalized intersections
- Tez No: 1017601
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN ERDİNÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ FURKAN KARAKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, kentsel tramvay hatlarında enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik olarak fizik tabanlı bir tren hareket modeli geliştirilmiş ve bu model üzerinde hız profili ile çekiş komutunu temsil eden ivme kolu kullanımının eşzamanlı optimizasyonuna dayalı bir sürüş stratejisi önerilmiştir. Çalışma alanı olarak, yerden beslemeli APS (Alimentation Par le Sol) altyapısına ve sinyalize kavşaklara sahip T5 Eminönü–Alibeyköy Tramvay Hattı seçilmiştir. Geliştirilen model; kütle, hat geometrisi, hız sınırlamaları, direnç bileşenleri ve tahrik–frenleme karakteristiklerini içeren dinamik denge denklemlerine dayanmaktadır. Modelin doğrulanması amacıyla araç üzeri TLOG kayıtlarından elde edilen hız, süre ve enerji verileri simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmış; toplam seyahat süresi ve enerji tüketimi açısından yaklaşık %1 hata elde edilerek modelin gerçek işletme koşullarını yüksek doğrulukla temsil ettiği gösterilmiştir. Doğrulanan model üzerinde AW3 yük durumu için üç farklı sürüş senaryosu incelenmiştir: (i) temel durum sürüşü, (ii) yalnızca hız profili optimizasyonu ve (iii) hız profili ile birlikte ivme kolu optimizasyonu. Sonuçlar, en yüksek enerji tasarrufunun ivme kolu kullanımının da optimizasyon değişkenlerine dahil edilmesiyle elde edildiğini göstermiştir. Bu senaryoda, temel durum sürüşüne kıyasla toplam enerji tüketiminde yaklaşık %25 azalma sağlanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, sinyalize kavşaklarda meydana gelen zorunlu duraklamaların enerji-optimum sürüş stratejileri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sonuçlar, yeniden ivmelenme süreçlerinin çekiş enerjisi talebini artırdığını, ancak ivme kolu optimizasyonunun bu olumsuz etkiyi sınırlandırabildiğini göstermiştir. Elde edilen bulgular, kentsel tramvay işletmesinde enerji verimliliğinin yalnızca hedef hız profillerinin değil, çekiş ve frenleme kumanda stratejilerinin birlikte optimize edilmesiyle artırılabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a physics-based train motion model was developed to improve energy efficiency in urban tramway systems, and a driving strategy based on the simultaneous optimization of speed profile and traction command represented by the throttle control was proposed. The T5 Eminönü–Alibeyköy Tram Line, which has a ground-level APS (Alimentation Par le Sol) power supply system and signalized intersections, was selected as the case study. The developed model is based on dynamic equilibrium equations including vehicle mass, track geometry, speed limits, resistance components, and traction–braking characteristics. For model validation, speed, travel time, and energy consumption data obtained from onboard TLOG records were compared with simulation results. Approximately 1% error was achieved in terms of total travel time and energy consumption, demonstrating that the model accurately represents real operating conditions. Using the validated model, three different driving scenarios were analyzed under the AW3 loading condition: (i) baseline driving, (ii) speed profile optimization only, and (iii) combined optimization of speed profile and throttle control. The results showed that the highest energy savings were achieved when throttle control was included in the optimization variables. In this scenario, total energy consumption was reduced by approximately 25% compared to the baseline case. In the second stage of the study, the effects of mandatory stops at signalized intersections on energy-optimal driving strategies were investigated. The results indicated that re-acceleration processes increase traction energy demand, whereas throttle control optimization can mitigate this negative effect. The findings demonstrate that energy efficiency in urban tramway operation can be improved not only through target speed profile optimization but also through the integrated optimization of traction and braking control strategies.
Benzer Tezler
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
Doktora
Türkçe
1987
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜLTEKİN
- İmara ilişkin bağışlamaların gelişimi ve değerlendirilmesi
Evoution et evaluation des amnisties concernant le constructions et le development du territoire
AHMET LÜTFİ UZEL
Doktora
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM BOYNUKALIN
- Kentsel yakın çevre alanlarının rekreasyonel amaçlı düzenleme kararlarını belirleyen etmenler ve Antakya (Hatay) kentsel yakın çevresinde uygulanması
The Faktors defininig the recreational planning of the urban nearby regions and the application at Antakya (Hatay) urban nearby regions
ERDOĞAN YAŞLICA
- Anıtkabir çevresi yapılaşma düzeni ve çevre ilişkilerinin görsel değerlendirilmesi üzerinde uygulamalı bir araştırma
Structural developments around Anıtkabir and a research on visual evaluation of environmental relations
IŞIK UÇMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Şehircilik ve Bölge PlanlamaAnkara ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN MEMLUK