• شماره ركورد
    33660
  • پديد آورنده

    مريم نيازي راد

  • عنوان
    مدلسازي آلودگي هوا براساس داده‌هاي معاينه فني، ازدحام ترافيك و سرعت وزش باد با استفاده از مدل‌هاي يادگيري ماشين
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/08/13
  • استاد راهنما
    دكتر رضا گلشن خواص
  • استاد مشاور
    دكتر عبدالرضا شيخ الاسلامي
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    آلودگي هوا به‌عنوان يكي از چالش‌هاي جدي محيط زيستي، تأثيرات منفي قابل توجهي بر سلامت عمومي و كيفيت زندگي دارد. پيش‌بيني دقيق آلودگي هوا مي‌تواند به سياست‌گذاري‌هاي مؤثر، برنامه‌ريزي شهري و مديريت بهينه منابع كمك كند. اين پايان‌نامه به بررسي و مدلسازي آلودگي هوا با استفاده از داده‌هاي معاينه فني، شاخص ازدحام ترافيك و سرعت وزش باد مي‌پردازد. هدف اصلي اين تحقيق، تحليل تأثير عوامل مختلف بر آلودگي هوا و ارائه پيش‌بيني‌هاي معتبر براي آلاينده‌هاي مونوكسيد كربن (CO)، ذرات معلق (PM10) و دي‌اكسيد گوگرد (SO2) است. در مرحله اول، داده‌هاي ستاد مركزي معاينه فني خودروهاي تهران به‌عنوان ورودي در مدلسازي درازمدت مورد استفاده قرار گرفتند. به‌منظور پيش‌بيني آلاينده‌ها، دو مدل ARIMA و XGBoost به‌كار گرفته شدند. نتايج نشان داد كه مدل XGBoost با مقادير قابل قبول شاخص‌هاي اعتبارسنجي، عملكرد بهتري نسبت به مدل ARIMA داشت؛ اما معناداري متغيرهاي CO و HC در داده‌هاي معاينه فني تأييد نشددر مرحله دوم، مدلسازي با استفاده از شاخص ازدحام ترافيك و سرعت وزش باد انجام شد. با تحليل داده‌هاي ازدحام جمع‌آوري‌شده به‌صورت ساعتي و استفاده از مدل‌هاي XGBoost، شبكه‌هاي عصبي مصنوعي (ANN) و GRU، پيش‌بيني‌هاي دقيقي براي آلاينده‌ها ارائه گرديد. نتايج نشان داد كه مي‌توان با استفاده از شاخص ازدحام ترافيك به‌طور مؤثري آلودگي هوا را مدلسازي كرد و مدل XGBoost بهترين عملكرد را در اين زمينه داشت. اين تحقيق نشان‌دهنده اهميت استفاده از داده‌هاي ترافيكي و تغييرات جوي در تحليل آلودگي هوا و پتانسيل بالاي مدل‌هاي يادگيري ماشين در پيش‌بيني آلاينده‌ها است. بر اساس نتايج به دست آمده مدل XGBoost قادر است با شاخص R2 به ميزان 0.56، 0.64 و 0.63 به ترتيب براي آلاينده هاي SO2، CO و PM10، آلودگي هوا را براي يك ايستگاه سنجش آلودگي بر حسب پارامترهاي ازدحام ترافيك اطراف ايستگاه و نيز وضعيت وزش باد در شهر در كوتاه مدت پيش‌بيني نمايد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/06/16
  • عنوان به انگليسي
    Air pollution modeling based on technical inspection data, traffic congestion, an‎d wind speed using machine learning models
  • تاريخ بهره برداري
    11/4/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مريم نيازي راد

  • چكيده به لاتين
    Air pollution, as one of the serious environmental challenges, has significant negative impacts on public health an‎d quality of life. Accurate prediction of air pollution can contribute to effective policymaking, urban planning, an‎d optimal resource management. This thesis examines an‎d models air pollution using technical inspection data, traffic congestion index, an‎d wind speed. The main objective of this research is to analyze the impact of various factors on air pollution an‎d provide reliable predictions for carbon monoxide (CO), particulate matter (PM10), an‎d sulfur dioxide (SO2). In the first stage, data from the Central Headquarters of Tehran Vehicle Technical Inspection were used as input in long-term modeling. In order to predict pollutants, two models, ARIMA an‎d XGBoost, were used. The results showed that the XGBoost model performed better than the ARIMA model with acceptable values of validation indices; But the significance of CO an‎d HC variables was not confirmed in the technical inspection data. In the second stage, modeling was performed using the traffic congestion index an‎d wind speed. By analyzing the congestion data collected hourly an‎d using the XGBoost, artificial neural networks (ANN) an‎d GRU models, accurate predictions for pollutants were provided. The results showed that air pollution can be effectively modeled using the traffic congestion index an‎d the XGBoost model had the best performance in this field. This research shows the importance of using traffic data an‎d weather changes in air pollution analysis an‎d the high potential of machine learning models in predicting pollutants. Based on the results obtained, the XGBoost model is able to predict air pollution for a pollution measurement station in terms of traffic congestion parameters around the station an‎d the wind conditions in the city in the short term with an R2 index of 0.56, 0.64 an‎d 0.63 for SO2, CO an‎d PM10 pollutants, respectively.
  • كليدواژه هاي فارسي
    پيش‌بيني آلودگي هوا، شاخص ازدحام ترافيك، معاينه فني خودرو، XGBoost، GRU، NN، ARIMA، داده هواشناسي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Air pollution prediction, traffic congestion index, vehicle technical inspection, XGBoost, GRU, NN, ARIMA, meteorological data
  • Author
    maryam niazi rad
  • SuperVisor
    dr reza golshan khavas