Yol geçkisi tasarımında alternatif yaklaşımlar

Abstract

Bu çalışmanın amacı, yüksek çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli kullanarak verilen başlangıç ve bitiş noktalarına dayalı geçkilerin alternatif yaklaşımlar kullanılarak incelenmesidir. Önerilen yaklaşımlarda kullanılan amaç fonksiyonu, istenen eğim şartını sağlayan ara noktaların tespit edilmesidir. Amaç fonksiyonu, eğim değerine göre bulunan geçki ara noktalarının yükseklikleri ile mevcut yükseklik değerlerinin farkının minimum olması koşuluna göre düzenlenmiştir. Bu sayede, elde edilen geçki, kazı dolgu dengesini sağlayarak toprak işini minimize etmektedir.Bu amaçla, tez çalışması kapsamında klasik geçki araştırmasına alternatif olarak, işlem algoritmaları ve hesaplama teknikleri sunulan üç farklı yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yaklaşımlar, Açı ve Uzunluk ile Gridlerde Arama, Enkesitler Boyunca Arama ve Basamak Yöntemi' dir. İlk yaklaşım olan Açı ve Uzunluk ile Gridlerde Arama Yaklaşımında geçki hattına ait aranan ara noktaların tespit edilmesi, değişen açı değerlerine bağlı oluşturulan arama çemberi üzerindeki noktaların eğim değerlerine ve sabit arama uzunluk değerine bağlı olarak yapılmaktadır. Önerilen yaklaşım ile grid veri yapısındaki arazi verisinde, geçkiye ait başlangıç ve bitiş noktalarının üç boyutlu koordinat değerleri başlama kriteri olarak alınmıştır. Bu sayede uygun ara noktaların otomatik olarak tespit edilmesi sağlanmıştır. İkinci yaklaşım olan Enkesitler Boyunca Aramada, uygun geçki noktalarının bulunması için sabit eğim koşulu göz önüne alınmıştır. Yatay plan üzerinde birleştirilen başlangıç ve bitiş noktalarının meydana getirdiği doğru parçasına dik olarak yerleştirilen enkesit doğrultularında aramanın yapılması tasarlanmıştır. Buna göre, 3 boyutlu koordinatları verilen başlangıç ve bitiş noktalarının yükseklik değeri farkı, çalışma bölgesini kapsayan alan içinde tanımlanan yükselme ya da alçalma aralığında, herhangi bir noktada sağlanmaktadır. Yükseklik değerleri bilinen geçki ara noktalarının, çalışma bölgesi içinde yatay koordinatlarının bulunması enkesitler üzerinde aramaya dayandırılmıştır. Son yaklaşım olan Basamak yöntemine dayalı geçki araştırma yaklaşımında, birbirini takip eden eşyükseklik eğrileri arasında doğrusal olarak kurulan ilişkiye dayalı olarak, çalışma bölgesinin sınırladığı alan içerisinde yatay geçki noktalarının hesaplanması amaçlanmıştır. Yaklaşımda hesaplama süreci, başlangıç noktasının bulunduğu eşyükseklik eğrisine ait kot değeri ile bitiş noktasının bulunduğu eşyükseklik eğrisine ait kot değeri arasında sabit eğim koşulu dikkate alınarak, eğriler üzerinde bu koşula uygun ara noktaların bulunmasına dayanmaktadır.Önerilen yaklaşımların bir değerlendirme yazılımı olarak çalıştırılması için Matlab programlama dilinde hazırlanan fonksiyon dosyaları ile kodlanarak derlenmiş ve kullanıcı etkileşimli ve aktif bir arayüz tasarımı tez kapsamında gerçekleştirilmiştir. Önerilen yaklaşımların ve hazırlanan yazılımın test edilmesi amacı ile LIDAR veriseti ile hazırlalan yüksek çözünürlük yükseklik modeli kullanılarak farklı başlangıç-bitiş noktalarını kapsayan bir çalışma alanı oluşturulmuştur. Farklı kontrol noktaları için gerçekleştirilen çalışmalar, çalışma bölgesinin topografik özelliğine bağlı olarak önerilen yaklaşımların üstün ve zayıf yönlerinin belirlenmesine katkı sağlamıştır.