28416

تحليل مكاني-زماني ايمني معابر آزادراهي

دكتري تخصصي (PhD)

مهندسي عمران- برنامه‌ريزي حمل و نقل

1393

1402/1/27

علي توكلي كاشاني

دانشكده مهندسي عمران

بررسي توزيع مكاني و زماني تصادفات، يكي از روش هاي معمول تحليل ايمني است كه در بسياري از مواقع با هدف مديريت بلادرنگ ترافيك تعريف مي گردد، اما در اين تحقيق، علاوه بر توزيع هاي فوق، تأثير پارامترهاي مختلف ترافيكي بر روي توزيع هاي يادشده نيز بررسي شده است؛ پارامترهاي مانند، ميانگين سرعت ترافيك، حجم ساعتي ترافيك. اين تحقيق در خصوص تصادفات نه ساله بخشي از آزادراه قزوين –كرج، با مجموع طول 108 كيلومتر (هر دو جهت) صورت پذيرفته است. علاوه بر اين، تأثير پارامترهاي فوق بر تعداد تصادفات نيز موردبررسي قرارگرفته است و نتايج به همراه مدل رگرسيون خطي، معناداري تأثير پارامتر حجم تردد ساعتي بر نسبت تصادفات را به اثبات رسانيده است. بخش ديگري از اين پژوهش به بررسي توزيع مكاني-زماني تصادفات اختصاص دارد. تجزيه‌وتحليل خوشه‌اي بودن تصادفات مكاني توسط روش جهاني موران انجام شد كه به ما اجازه مي‌دهد شرايط خوشه اي و يا تصادفي بودن تصادفات را براي شرايط مختلف بررسي كنيم. براي بررسي خوشه ها از روش هاي كرنل سطحي و شبكه اي، براي شناسايي خوشه ها با درجه اطمينان 95% از روش هاي گتيس اُرد و موران محلي، براي تحليل مكاني-زماني از روش نموداري كومپ و براي نمايش توزيع مكاني تصادفات از نمودار عنكبوتي استفاده گرديده است. نتايج تحليل جهاني موران، فرم خوشه اي تصادفات را در مسير رفت از قزوين به آبيك، در ساعت 03-06 صبح و در كيلومتراژ حدود 52 نشان داد؛ اين در حالي است كه براي مسير برگشت رفتار تصادفات به‌صورت رندم مشاهده گرديد. تركيب شرايط يادشده به همراه درصد بالاي وسايل نقليه سنگين باعث مشاهده تعداد تصادف بالا در مقطع فوق گرديده كه اين مقطع داراي شيب تند سرازيري با طول زياد است. درعين‌حال مقايسه روش‌هاي مختلف تحليل مكاني نشان داد كه تقريباً نتايج مشابهي بين خروجي هاي روش كرنل، موران آي محلي و گتيس اُرد وجود دارد. توزيع مكاني مختلف تصادفات براي بازه هاي مختلف زماني، حجم و سرعت از نتايج ديگر اين تحليل است. نتايج اثبات نمود كه برخي از پارامترهاي ترافيك مانند ميانگين سرعت تردد و حجم تردد ساعتي بر توزيع مكاني تصادفات تأثير دارد و معناداري اين تأثير با آزمون كاي‌دو با معناداري 95% اثبات گرديد. از نتايج ديگر اين تحقيق، دادن اطلاعات لازم و كافي از شرايط پر ريسك تصادفات به مديران راهنمايي و رانندگي است كه به آنان در مديريت بلادرنگ ايمني ياري خواهد نمود؛ بدين ترتيب كه مديران سيستم با شناخت شرايط پرريسك تصادف و مشاهده آن قادر خواهند بود براي كاهش ريسك و احتمال بروز تصادف، روش هاي مناسب را اتخاذ نمايند.

1402/03/28

Spatial and Temporal analysis of freeways safety

1/1/1900 12:00:00 AM

One of the usual methods of safety analysis is examining the spatial and temporal distribution of crashes, which is defined in many cases with the aim of real-time traffic management, but in this research, in addition to the above distributions, the effect of various traffic parameters has also been checked on the mentioned distributions; parameters such as average traffic speed, hourly traffic volume, etc. This research has been done on nine-year crashes on a part of the Qazvin-Karaj freeway, with a total length of 108 km (both directions). In addition, the effect of the above parameters on the number of crashes has also been investigated and the results, together with the linear regression model, have proved the significance of the effect of the hourly traffic volume parameter on the crash ratio. Another part of this research is dedicated to investigating the spatio-temporal distribution of crashes. The cluster analysis of spatial accidents was done by Global Moran's I method, which allows us to check the cluster conditions or the randomness of crashes for different conditions. To examine the clusters, surface and network KDE methods were used. To identify clusters with a %95 confidence, the Gettis-Ord and Local Moran's I methods, for spatio-temporal analysis, the Comap method, and for displaying the Spatial distribution of crashes, the Spider plot was used. The results of Global Moran's I analysis showed a cluster of crashes on Qazvin to Abyek path, at 03-06 of the morning and about 52 kilometers. For another path, the crashes were observed as random. The combination of the mentioned conditions along with the high percentage of heavy vehicles has caused a high number of crashes to be observed in the above section, which has a steep downhill slope with a long length. At the same time, the comparison of different methods of the spatial analysis showed that there are almost similar results between the outputs of KDE, Moran's I, and Gettis Ord methods. Different spatial distributions of accidents for different time intervals, volumes, and speeds are other results of this analysis. The results proved that some traffic parameters such as average traffic speed and hourly traffic volume have an effect on the spatial distribution of crashes, and the significance of this effect was proved by the chi-square test with a significance of %95. One of the other results of this research is to provide traffic managers with the necessary and sufficient information about the high-risk conditions of crashes, which will help them in real-time safety management. In this way, the system managers will be able to adopt the appropriate methods to reduce the risk and probability of crashes by knowing the high-risk conditions of the crashes and observing them.

توزيع مكاني تصادفات , توزيع زماني تصادفات , توزيع مكاني-زماني تصادفات , تحليل برآورد چگالي كرنل , تحليل برآورد چگالي كرنل در سطح , تحليل برآورد چگالي كرنل در شبكه , پلات عنكبوتي

Spatial Distribution of Crashes (SDC) , Temporal Distribution of Crashes (TDC) , Spatio-Temporal Distribution of Crashes (STDC) , Kernel Density Estimation (KDE) , Planner Kernel Density Estimation (PKDE) , Network Kernel Density Estimation (NKDE) , Spider plot

Kamran Zandi

Dr. Ali Tavakoli Kashani