Karayolu ulaşımının önemli yan etkilerinden birisi olan çevresel ulaşım gürültüsünün kaynakları, insanlar üzerindeki etkileri ve bu tür gürültünün trafik ışık süresi ile degişimi bu çalışmada incelenmiştir. Karayolu ulaşım gürültüsünün modellenmesinde Community Noise Model (CNM) isimli bilgisayar yazılımı kullanılmıştır. Ankara’daki Kızılay ve Ulus kavşakları modellenerek, bu kavşaklar etrafında seçilen tipik bazı noktalardaki eşdeğer gürültü seviyeleri hesaplanmıştır. Aynı işlemler daha sonra ışık bekleme süreleri model üzerinde değiştirilerek bunun gürültüye etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar trafik ışık süre planlamasında yapılan hataların yan etki olarak gürültüye neden olduğu ve yol gösterici bir parametre olarak gürültünün de dikkate alınmasının yerinde olacagını göstermiştir.

            The sources of environmental noise caused by road traffic, its effects on people as well as the relation between the road traffic noise and traffic light timing are investigated in this paper. A commercial software, The Community Noise Model (CNM), is employed in modeling Kizilay and Ulus crossroads which are two of Ankara’s important crossroads and determining the noise level at several points around these crossroads for today’s traffic volume and traffic light timing. Similar calculations are also made for traffic light times are assumed to be doubled and no any change is made in the crossroads. The results suggest that when the traffic light timing is designed the environmental noise induced by the traffic has to be taken as an important parameter in the design level.

        Gürültü işitme kaybından, birçok fizyolojik ve psikolojik rahatsızlıklara dek uzanan zararlı etkileri nedeniyle azaltılması için gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir [1].

        Kentsel yerleşim bölgelerinde ortaya çıkan ses enerjisinin % 80’i trafikten gelmektedir. Karayolu ulaşım gürültüsünün ölçümlerinde gürültü seviyesi yol kenarından 7.5 m. uzaklıkta 105 dBA’ya kadar çıkmaktadır. Bu degerler insanın konfor standardının üzerindedir [2,3].

        Karayolu ulaşım araçlarından kaynaklanan gürültünün kuramsal olarak saptanması için analitik yöntemler 1968’li yıllardan beri kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin çogunda duraksız (serbest akışlı) ulaşım şartları incelenmiş daha sonra kavşaklar, ışıklar ve dönemeçlerin yakınlarındaki duraksamalı trafik akım şartları da araştırılmıştır. Önceleri analitik yöntemler ile yalın çizgi kaynak etkileri hesaplanırken, daha sonra noktasal kaynakların zaman içinde degişimlerini dikkate almak için bilgisayarla simülasyon teknikleri geliştirilmiştir [4].

        Ülkemizde yapılan çalışmalarda genelde trafik gürültüsünün ölçümü ve zararlı sonuçları üzerinde durulmuş, fakat çevresel ulaşım gürültüsünün modellenmesine yönenilmemiştir. Uluslararası platformda 1970lerden beri yerini almış bulunan bu tür çalışmalara bir öncülük yapması için bir dizi çalışma başlatılmıştır [5,6].

        Gürültü kontrolü yapılırken memleketin nüfusu, nüfusun şehir ve kırsal kesime dagılımı, arazi miktarı, arazinin şekli, bitki örtüsü, kültürel, sosyal, ekonomik, tarihsel özelliklerine hatta gelenek ve görenekleri dikkate alınmalıdır. Bu nedenle bir başka ülke ve bölge için yapılmış gürültü çalışmalarını ve sonuçlarını aynen bir başka yere uygulamak saglıklı sonuç vermeyebilir.

        Bu çalışmada da karayolu ulaşım gürültüsünü oluşturan etmenler irdelenmiş, Ankara’da Kızılay ve Ulus kavşakları CNM isimli bilgisayar yazılımı kullanılarak modellenmiş ve eşdeger gürültü seviyeleri belirlenmiştir. Bu sonuçlar kullanılarak kavşaklardaki ışık bekleme süreleri artırılarak meydana gelen gürültüdeki degişim incelenmiştir.

        2. KARAYOLU ULAŞIM GÜRÜLTÜSÜ

        Hoşa gitmeyen, istenmeyen, rahatsız edici ses olarak tanımlanan gürültü ne kadar anlamsız, ne kadar şiddetli, ne kadar düzensiz ve ne kadar ani olursa o kadar rahatsız edicidir [7].

        Gürültünün insanlar üzerindeki fizyolojik etkilerinin başlıcaları, kas gerilmeleri, stres, kan basıncında artış, kalp atışlarının ve kan dolaşımının degişmesi, göz bebegi büyümesi ve uykusuzluk olarak tespit edilmiştir. Bunların çogu kısa süren etkileridir. Yalnız stres ve uykusuzluk, gürültünün uzun süreli fizyolojik etkilerindendir. Ayrıca migren, ülser, gastrit vb. hastalıkların ortaya çıkmasında gürültünün de önemli etkisi olabilecegi ileri sürülmektedir. Ancak gürültünün, bu hastalıkların baş göstermesinde dogrudan etkili oldugu henüz kanıtlanmamıştır. Gürültünün psikolojik etkilerinin başında ise, sinir bozuklugu, korku, rahatsızlık, tedirginlik,yorgunluk, zihinsel etkinliklerde yavaşlama ve verimin azalması gelmektedir.

        Bu kadar zararlı etkilere sahip çevresel ulaşım gürültüsünün önemli bir yüzdesi karayolu ulaşım gürültüsüdür. Taşıtların çalışması ve hareketi sonucu oluşan taşıt ulaşım gürültüsü, motor gürültüsü, şasi ve kaporta gürültüleri, frenlemeden dogan gürültü, tekerleklerin yol yüzeyi ile temasından dogan gürültü ve taşıtın neden oldugu aerodinamik gürültü gibi bileşenlerden oluşur. Karayolunda oluşan bu gürültü algılanma düzeyine etkiyen faktörler ise; yola olan uzaklık, trafik hacmi, yol seviyesi, yolun kaplama cinsi, yolun egim derecesi, aracın boyu ve cinsi, yol kenarında yapılaşma ve bitki örtüsü şeklinde sıralanabilir.

        Çevresel karayolu ulaşım gürültüsünün üç ana unsuru vardır. Bunlar taşıtın neden oldugu gürültü, aracın yol ve çevre ile etkileşimi sonucu oluşan gürültü ve araçların yanlış kullanımı sonucu oluşan (yani insan kaynaklı) gürültüdür.

        Bu çalışmada önce karayolu ulaşım gürültüsünün faktörleri ele alınacak, sonra araçtaki gürültü kaynaklarından bahsedilecek ve son olarak da insan kaynaklı gürültüye deginilecektir. Bu üç tip gürültünün toplamı bize toplam gürültüyü verecektir.

        2.1. Ulaşım Gürültüsünün Faktörleri

        Yapılan araştırmalara göre taşıt sayısı ve türü ulaşım gürültüsü seviyesi degişiklik göstermektedir. Kamyon sayılarındaki artış gürültü seviyelerinde artışa neden olup, bir kamyonun neden oldugu gürültü miktarı 4 binek arabasına eşdeger oldugu tespit edilmiştir [3]. Degişik araç tiplerinin neden oldugu gürültü seviyeleri Çizelge 1’de verilmiştir.

        Trafikteki araçların seyir hızları da önemli degişkenlerdendir. Düşük hız, düşük gürültü yaratmaktadır. Düşük hızlarda aracın motor ve egzoz gürültüleri etkili olurken, yüksek hızlarda daha çok yol-teker etkileşimi etkili olmaktadır. Daha az  kalınlık ve çaptaki lastikler daha az gürültüye neden olmaktadır. Radyal tip lastikler ile farklı sırt yapılarına sahip lastiklerde etkiler de farklı olmaktadır. Taşıt yaşı da gürültü miktarına etki eden faktörlerdendir. Eski araçların yenilere göre daha fazla gürültüye neden oldugu saptanmıştır.

        Yolun tek veya çift yönlü olmasına, şerit sayısına, orta refüjde engel olmasına vb. göre gürültü seviyelerinde farklılıklar görülmüştür. Yoldaki aşagı egimin gürültü seviyelerinde azalıma neden oldugu belirlenmiştir. Yol kaplama malzemelerinin dokusu, boşluk oranı, yogunlugu, yüzeyin kuru ya da ıslak olması vb. nedenlere baglı olarak farklı davranışlar kaydedilmiştir.

        2.2. Taşıtlardaki Gürültü Kaynakları

Taşıtlarda gürültü kontrolü, kaynaklarının çoklugu ve yayılım yollarının çeşitliligi nedeniyle çözümü zor bir akustik problemdir. Hem ses hem de titreşimler taşıtın bütün gövdesi ve donanımları üzerinden yayılmaktadır. Dolayısıyla önce taşıttaki gürültü kaynaklarının belirlenmesi gerekmektedir. Taşıtlardaki başlıca gürültü kaynakları sekiz tanedir [8].

        2.2.1. Motor Gürültüsü

        Motor silindirindeki yanma olayı ani bir basınç darbesi yaratır. Bu darbe silindir duvarlarının ve motor kafesi aracılı ile motor yan duvarlarının titreşmesine sebep olur. Bu titreşimler havanın basınç salınımları yapmasına bir ses oluşmasına sebebiyet verir. Motor devir sayısının düşürülmesi, silindir sayısının arttırılması ve motor gövdesinin kalınlaştırılması gibi önlemlerin gerçekleştirilmesi yakıt tüketimine, maliyete, performansa ve vergi oranlarına getirecegi ek yükler nedeniyle üretici ve kullanıcılar tarafından tercih edilmeyen yöntemlerdir. Daha çok motordan yayılan gürültünün izolasyonu yoluna gidilmektedir.

        2.2.2. Hava Filtresi

        Hava emme agzı, filtre haznesi boyun uzunlugu ve filtreye baglantısı hava akış teknigine uygun tasarlanmalıdır. Hava filtresi haznesi mümkün oldugunca büyük tutularak hava filtresi emme gürültüsü en aza indirilmelidir.

        Motor suyunun sogutulması amacıyla kullanılan fanın gürültüsünü azaltmak için pervane kanatlarının asitmetrik tasarlanması ve iyi dengelenmesi gibi önlemler alınmalıdır.

        2.2.4. Egzoz Gürültüsü [9]

        Iyi tasarlanmamış bir egsoz sistemi özellikle düşük hızlarda en önemli gürültü kaynagıdır. Egzoz gürültüsünün araçlardan yayılan toplam gürültüye payı, araç ve kullanılan susturucu tipine baglı olarak degişmekle beraber, düşük hızlarda %40 mertebelerinde oldugu bilinmektedir. Bu nedenle, özellikle gürültüye duyarlı şehir merkezlerinde araçlar düşük hızla hareket ettiklerinden motorlu araçlardan yayılan gürültünün azaltılması için üzerinde çalışılması gereken önemli konulardan bir tanesi de egzoz sistemi olmaktadır.

        Egsoz sisteminin yapması gereken esas görevi, yanma sonrası oluşan gazları en az kayıpla atmosfere atmak, ikinci görevi ise motordan gelen gürültünün çevreye yayılmasını engellemektir. Söz konusu görevleri oluşturan bu iki olay birbirine zıt yönde etki ederler. Gürültünün düşürülmesi demek gazın bir iş yapması demektir.

        Bunun sonucu olarak basınç kaybı ortaya çıkar ki bu da motor performansında azalma demektir. Bu nedenle iyi bir egsoz tasarımında, gürültü azaltılması ile motor performansı ve yakıt ekonomisi arasında optimum bir noktayı bulmak gerekir.

        2.2.5. Vites Kutusu Gürültüsü Vites kutusu gürültüsü takırtı ve ugultu şeklinde tanımlayabilecegimiz iki tipte olur. Bunlardan birincisi üzerinden güç aktarılmayan dişli gruplarının gürültüsüdür. Vites kutusu giriş devir sayısı düzgünsüzlügü, dişli boşlukları, sürtünme kuvvetleri gibi nedenlere baglıdır. Ugultu olarak algılanan ikinci ses ise güç aktaran dişlilerin neden oldugu gürültüdür ve seçilen vites kademesine baglıdır.

        2.2.6. Tekerlek Asılış Sistemi Gürültüsü

        Yol bozukluklarının yutulması amacıyla tekerlekler taşıta oynak kollar ve yaysönüm elemanlarıyla baglanmıştır. Seyir stabilitesi açısından sert olması istenen bu elemanlar belirli bir gürültüye neden olmaktadır.

        Rüzgar gürültüsü de ancak yüksek hızlarda önemli olmaktadır. Taşıtın dış gövdesindeki hava akışı ve türbülanslardan oluşmaktadır. Taşıt aerodinamigi düzeldikçe seyir rüzgarı gürültüsü de azalmaktadır. Fakat bu gürültü çevresel etkilerden çok araç içine etkimektedir.

        Taşıtların şehir içindeki düşük hızda ve ivmeli hareketlerinde motor, aktarma organları ve egsoz sistemi gürültüleri en önemli gürültü kaynaklarını oluştururken, yüksek hızlı otoyollardaki trafikte lastik yol etkileşiminden kaynaklanan gürültü en yüksek gürültü emisyonunu oluşturmaktadır. Genel olarak, dizel motorlu büyük kamyonlar hariç tüm taşıtlarda 100 km/saat ve üzeri hızlarda lastik-yol gürültü en etkin kaynaktır. Modern küçük taşıtlar için bu deger 60 km/saat seviyesine kadar düşmektedir. Islak zeminde ise aynı lastik gürültüsü seviyesi daha düşük hızlarda oluşmaktadır.

        Lastik profilleri ile yol yüzeyinin çarpışmaları ve yol kaplamasının pürüzlülügü, lastik profillerinin titreşmesine ve belli bir gürültü oluşmasına neden olur. Lastik yanaklarının titreşimleri, lastik-yol gürültüsünün ana kaynagı olarak kabul edilmektedir.

        Tekerlege uygulanan tahrik ve fren momentleri, temas yüzeyinde kayma oluşmasına neden olmaktadır. Bu durumda lastik-yol gürültüsünde büyük ölçüde arttırmaktadır.

        Yüzey pürüzlülügü ve gözeneklilik, genel olarak lastik-yol gürültüsünün azalmasına neden olur. Lastik basıncının nominal degerlerinin üzerinde artması sert lastik etkisi yaratır ve özellikle yüksek frekanslı gürültü seviyesinin artmasına neden olur.

        2.3. İnsan Kaynaklı Gürültü

        Bu tür gürültü genelde aracın hatalı kullanılmasından dolayı oluşur. Normal şartlarda susturucusuz veya ses giderici diger parçaları olmadan bir motorlu kara taşıtının çalıştırmaması ve kamuya açık yerlerde çalıştırılan motorlu taşıtların çıkardıkların gürültüler verilen sınır degerleri aşmaması GKY [11] ile yasaklanmış olmasına ragmen bunlara uyuldugu söylenemez. Fakat diger yandan en önemli insan kaynaklı gürültü korna kullanımı sonucu oluşmaktadır. Bir motorlu araç üzerinde veya içinde korna ile veya ses çıkaran başka bir cihaz ile tehlike uyarısı vasfı taşımayan ses yapmak veya yapılmasına sebep olmak yasaklanmış olmasına ragmen buna uyulmamaktadır. Insan kaynaklı gürültünün azaltılması ancak iyi bir egitimle mümkündür.

        Bütün modelleme yöntemleri temelde ölçülmek istenilen kaynagın veya kaynakların yaydıkları gürültünün, gerçek bir ölçümde oluşabilecek çeşitli dogal faktörlerden (rüzgar gürültüsü, insan gürültüsü, vb.) bagımsız ortalama (yaklaşık) bir degerini elde etmek için bilgisayar ortamında oluşturulmasına dayanmaktadır. Model oluşturulup, gerçege uygunlugu test edildikten sonra sistemin yalnızca bugünkü degil gelecekteki sanal senaryolara göre de tahminler hesaplanabilir.

        Bu modelleme çalışmalarına yönelik olarak Amerikan Federal Otoyolları Dairesi (FHWA) Ulaşım Daire Başkanlıgı’nın geliştirdigi üç çeşit serbest akan trafik gürültüsü tahmin prosedürü vardır. Bu prosedürlerin ilk ikisi grafiksel yöntemlerdir. Üçüncü ise sayısal bilgisayar yazılımı gerektiren bir yöntemdir.

        Bu sonuncu metoda göre geliştirilmiş olan CNM, alıcıların algıladıgı ses düzeylerini önceden bildiren bir nokta kaynagı simülasyonudur. Her taşıt, hareketli bir nokta kaynaktır. Trafikte her taşıt digerlerinden bagımsız çalışan ayrı ayrı nesnelerdir (öte yandan trafikte ilerleyen bir taşıt, önündeki diger taşıtı geçebilmesi için hızını ayarlamak zorundadır). CNM, trafik akış düzenini bozan kavşakların ya da sabit hızlı trafik akışının oldugu otobanların modellemesini yapabilir, aynı zamanda ayrıntılı hızlanma, yavaşlama algoritmalarını ve REMEL egrilerini kapsar.

        REMELs (Reference Energy Mean Emission Levels); taşıtlardan yayılan ve belirli bir uzaklıktan ölçülen ses düzeyinin ortalama degeridir. Bu belirli uzaklıga “Referans Uzaklıgı” denir. Farklı hızda ilerleyen, farklı tipteki taşıtların ölçümü, taşıtların hızına (km/saat) karşılık ses düzeyleri (dBA) ile gösterilen REMEL egrilerinde degişimin oluşmasına sebep olur. FHWA standartları; binek araçları, kamyonet ve kamyon gibi taşıtlar için REMEL egrilerini belirlemiştir. Bu taşıt tipleri “Vehicle Characteristics” menüsünden tanımlanır.

        CNM; gerçek trafik ortamını, bizim yarattıgımız trafik şeridi, alıcı ve bariyerlerden oluşan simülasyon ortamına taşır. Her adımda alıcılarla taşıtların ses enerjisi katılımları (REMEL egrilerinden, ortalama hız, hızlanma, yavaşlama için) belirlenir. Simülasyonda tüm araçların her alıcıdaki enerjilerini toplar ve alıcılar için ses düzeyleri olarak hesaplar. Simülasyondan çıkan ses enerjisi parçalarını saklar ve bu bilgiyi bütün simülasyon için Leq ses düzeyini hesaplamada kullanır.

        CNM çizgi kaynagı ve sonsuz uzunlukta bariyerler yaklaşımlarını kullanmaz. Kullanılan nokta kaynagı ve trafik simülasyonu, birçok modelden daha gerçekçi bir modelleme yapılmasına olanak tanır.

        Simülasyonda beş tip taşıt mevcuttur. Fakat kullanıcı üç tip taşıt daha ekleyebilir. Eklenecek taşıtların ölçüleri ve hız degerlerine karşılık ses düzeyleri degerleri bilinmelidir ki taşıt tipi geçerli olsun. Genel olarak otomobil, kamyonet, kamyon, otobüs, motosiklet için degerler mevcuttur.

        Bu çalışma kapsamında Ankara’daki iki önemli kaynak olan Kızılay ve Ulus kavşaklarının modellemesi yapılmıştır. Kavşaklara ait sayım sonuçları, Ankara Büyükşehir Belediyesi’nin yaptırmış oldugu Ankara Trafik ve Ulaşım Iyileştirme Etüdü’nden [12] alınmıştır.

        Kızılay Kavşagı’na ait veriler (Şekil 1 ve Çizelge 2) bilgisayara girilmiş ve Simulations ve Passby Calculations metodu ile hesaplama yapılmıştır. Çizelge 1’de yalnızca tipik iki şerit için sayım sonuçları verilmiş olmasına karşın normal sayım sonuçlarında bütün hatların trafik yogunlukları bulunmaktadır ve bu degerler yazılıma veri olarak girilmiştir. Şekil 2’de Kızılay Kavşagı’nın CNM modeli görülmektedir. Şekil 2 hesaplama tamamlanmasına yakın bir anda alındıgı için alıcıda görülen eşdeger gürültü miktarı yaklaşık olarak eşdeger gürültüyü ifade etmemektedir. Şekil 2’deki modelin hesaplamaları tamamlandıktan sonra elde edilen çıktıları Çizelge E1’de (Bkz. Ek1) verilmiştir. Fakat bu deger yalnızca bir saatlik süre için yapılan hesaplamanın sonucudur ve bir göstergedir. Modelin gerçek akış yogunlugu sürelerine uygun olarak çalıştırılması sonucunda anlamlı degerler bulunabilecektir.

        Kızılay Kavşagı, bugünkü trafik lambalarındaki bekleme sürelerinin iki katı olması halinde, Şekil 1 ve Çizelge 2’deki veriler kullanılarak bilgisayara girilmiş ve Simulations ve Passby Calculations metodu ile hesaplama yapılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçları Şekil 5’de verilmiştir. Şekil 5’deki modelin hesaplamaları tamamlandıktan sonra elde edilen çıktıları Çizelge E3’de (Bkz. Ek3) verilmiştir.

        4.4. Ulus Kavşağı’nın İki Kat Bekleme Süresine Göre Modellenmesi

        Ulus Kavşagı, bugünkü trafik lambalarındaki bekleme sürelerinin iki katı olması halinde, Şekil 2 ve Çizelge 3’deki veriler kullanılarak bilgisayara girilmiş ve Simulations ve Passby Calculations metodu ile hesaplama yapılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçları Şekil 6’da verilmiştir. Şekil 6’deki modelin hesaplamaları tamamlandıktan sonra elde edilen çıktıları Çizelge E4’de (Bkz. Ek4) verilmiştir.

        Uluslararası standartlarda bir çevre için gürültü üst sınır degerinin 65 dBA’dan yüksek olmaması gerektigi belirtilmiştir. Modelin bir saatlik hesaplaması sonucunda herhangi bir karayolu ulaşım gürültüsü problemi yok gibi görünmesine ragmen yolların tam kapasite kullanılması durumunda ve gün boyu yapılacak hesaplamalarla gerçek durumlar ortaya çıkacaktır. Karayolu ulaşımının neden olacagı çevresel gürültü detaylı olarak ölçülmeli ve bu ölçüm sonuçları ile uyumlu modellemeler yapılarak hem günümüzdeki hem de gelecekteki karayolu etrafı için gürültü haritaları oluşturulmalıdır [5,6].

        Burada verilen modelleme yöntemi ile bir kavşagın belirlenen bazı sembolik noktalarda neden oldugu gürültü miktarları ortaya çıkmıştır. Herhangi bir kavşakta degişiklik yapılmadan veya kırmızı ışıkta bekleme süreleri yenilenirken mutlaka bunun neden olacagı gürültü de dikkate alınarak incelenmelidir.

        Kırmızı ışıkta bekleme sürelerinin ikiye katlamasının neden oldugu gürültü artımı modern trafik yönetimin önemli ögelerinden olan yeşil akımın ne kadar önemli oldugunu da ortaya koymuştur.

        1. Gülgeç, I., “Ulaşımda Trafik Gürültüsü”, İkinci Toplu Taşım Kongresi, Ankara Büyükşehir Belediyesi, EGO, Ankara, 1979.

        2. Beranek, L. L., Noise Reduction, McGraw-Hill Bokk Co. Inc., A.B.D., 1974.

        3. Alexandre, A., Road Traffic Noise, New York-Wiley, A.B.D., 1975.

        4. Magrab, E. B., Environmental Noise Control, John Wiley & Sons, 1988.

        5. Aktürk, N. ve Gürpınar, M., “Çevresel Ulaşım Gürültüsünün Trafik Planlaması Yönünden Incelenmesi”, Trafik ve Yol Güvenliği Kongresi, Gazi Üniversitesi, Ankara, 346 – 359, 2001.

        Çizelge E2. Ulus Kavşagı için yapılan modellemeden alınan ölçüm degerleri

        Tablo E4 Ulus Kavşagının trafik lambalarında bekleme süreleri iki kat olacak şekilde yapılan modellemeden alınan ölçüm degerleri.