نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدیس رحمتی ¹
• حسین آقامحمدی زنجیراباد ¹
• سعید بهزادی ²
• علی اصغر آل شیخ ³

¹ گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

² گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

³ گروه سیستم‌های اطلاعات مکانی، دانشکده مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

پیشینه و اهداف: تصادفات یکی از حوادث تهدید کننده زندگی در جهان است که موجب خسارات جانی و مالی می­شود. برای کاهش تعداد تصادفات رانندگی می­بایست تعیین نمود که تصادفات مکرر کجا و در چه زمانی رخ می­دهند. اغلب تصادفات با الگوهای مکانی و زمانی خاصی اتفاق می‌افتند و ممکن است خوشه­هایی را تشکیل دهند که همان محل تمرکز تصادفات در فضای جغرافیایی می­باشد. بنابراین، بررسی تصادفات رانندگی در ابعاد مکانی و یا زمانی ضروری است تا بهترین و پایدارترین راه­حل‌ها برای این مسائل در نظر گرفته شود. استان اصفهان از جمله استان­های کشور با نرخ بالای تصادفات در حوزه برون شهری است. تحقیقات پیشین صورت گرفته در سطح استان اصفهان بیشتر بر پایه روش­های آماری بوده و به جنبه­های مکانی و زمانی تصادفات توجهی نشده است.
هدف از انجام این تحقیق پر کردن خلا موجود در تحقیقات گذشته در راستای تعیین الگوهای مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی برون شهری استان اصفهان و به­تصویر کشیدن آن با استفاده از روش­های آمار مکانی در محیط GIS است. نوآوری این تحقیق در استفاده از روش­های آمار مکانی برای شناسایی و تحلیل الگوهای مکانی-زمانی تصادفات برون شهری استان اصفهان در سطوح مختلف زمانی و شدت می­باشد.
روش‌ها‌: در این مطالعه الگوی مکانی- زمانی تصادفات ترافیکی در استان اصفهان در سال‌های 1396و 1397 با استفاده از داده‌های تصادفات ترافیکی برون شهری بررسی شده است. پس از جمع­آوری داده­های مربوطه و انجام پیش­پردازش­های لازم و آماده­سازی داده­ها، الگوی مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی رخ داده در شبکه راه­های اصلی، بزرگراه­ها و آزادراه­­های منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش‌های آمار مکانی مانند آزمون میانگین نزدیک­ترین همسایه، خودهمبستگی مکانی موران I جهانی و تحلیل نقاط داغ بهینه شده (تکنیک گتیس- ارد Gi*) در سطوح مختلف در محیطGIS  بررسی و شناسایی شدند.
یافته‌ها: باتوجه به این­که هدف از این تحقیق تعیین الگوهای مکانی-زمانی تصادفات ترافیکی برون شهری استان اصفهان است ابتدا الگوی نحوه پراکنش فضایی رویدادهای تصادف با روش­های میانگین نزدیک­ترین همسایه و خودهمبستگی مکانی موران I جهانی بررسی شد. نتایح نشان­دهنده­ وجود الگوی خوشه­ای قوی در داده­های تصادفات ترافیکی در سال­های مورد مطالعه در استان اصفهان بود. سپس با استفاده از روش گتیس­-ارد جی استار یک تحلیل نقاط داغ بهینه شده به صورت کلی بر روی کل مجموعه داده تصادفات انجام شد و پس از آن باتوجه به تقسیم مجموعه داده به سطوح مختلف از جمله بازه زمانی شبانه­روز، روز هفته، ماه، سال و سطح شدت تصادف این تحلیل بر روی مجموعه داده هر سطح به صورت جداگانه صورت گرفت. نتایج حاصل از اجرای تحلیل­ گتیس ارد جی استار بر روی سطوح مختلف حاکی از آن بود که بخش اعظمی از تمرکز نقاط داغ با سطح اطمینان 99درصد در مسیرهای منتهی به مرکز استان یعنی شهر اصفهان و همچنین شهرهای پرجمعیت همجوار آن واقع است که بیشترین حجم تردد و ترافیک در آن وجود دارد و با فاصله از مرکز استان تراکم تصادفات به طرز چشم­گیری کاهش می­یابد.
نتیجه‌گیری: باتوجه به نتایج تحلیل خودهمبستگی مکانی تصادفات و نقشه­های نقاط داغ در سطوح مورد بررسی نتایج حاکی از آن بود که تصادفات در برخی از مناطق استان اصفهان به­صورت خوشه­ای تجمع یافته­اند. هم­جواری با مرکز استان و شهرهای پرجمعیت و اصلی بر تمرکز تصادفات ترافیکی در این منطقه تاثیر بسیاری دارد و با فاصله از مراکز شهری پرجمعیت فراوانی تصادفات کاهش می­یابد. از نتایج این مطالعه و درکی که از الگوهای مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی به­دست آمده است، می­توان برای توسعه استراتژی­های جدید، راهنمایی مدیران و دست اندرکاران حوزه حمل و نقل و ترافیک، اخذ تصمیمات و انجام اقدامات مناسب برای بهبود وضعیت ایمنی نقاط حادثه­خیز استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

• تصادفات ترافیکی
• الگوهای مکانی- زمانی
• آمار مکانی
• خودهمبستگی مکانی
• گتیس ارد جی استار

موضوعات

• سامانه اطلاعات مکانی

عنوان مقاله [English]

Investigation of Spatio-Temporal Patterns of Suburban Traffic Accidents in Isfahan Province in GIS Environment

نویسندگان [English]

• M. Rahmati ¹
• H. Aghamohammadi ¹
• S. behzadi ²
• A.A. Alesheikh ³

¹ Department of Remote Sensing and GIS, Faculty of Natural Resources and Environment, Islamic Azad University -Science and Research Branch, Tehran, Iran

² Department of Surveying Engineering, Faculty of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran

³ Department of Geospatial Information Systems, Faculty of Geodesy and Geomatics Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and Objectives: Traffic accidents are a major public health concern worldwide, causing significant loss of life and property damage. To reduce the number of traffic accidents, it is crucial to identify where and when recurrent accidents occur. These accidents often follow specific spatial and temporal patterns and may form clusters, representing areas of concentrated accidents within a geographical space. Therefore, analyzing traffic accidents in both spatial and temporal dimensions is essential for determining the most effective and sustainable solutions. Isfahan province is among the provinces in the country with high accident rates in Suburban areas. Previous research conducted in Isfahan province has predominantly relied on statistical methods and has not adequately addressed the spatial and temporal aspects of accidents.
This study aims to address the gaps in previous research by determining the spatial and temporal patterns of urban traffic accidents in Isfahan province and visualizing these patterns using spatial statistical methods in a GIS environment. The novel aspect of this research lies in utilizing spatial statistical techniques to identify and analyze the spatiotemporal patterns of urban accidents in Isfahan province at different time intervals and intensity levels.
Methods: The spatial and temporal patterns of traffic accidents in Isfahan Province were investigated using suburban traffic accident data from March 2017 to March 2019. After collecting the relevant data, performing necessary preprocessing, and preparing the data, the spatial and temporal patterns of traffic accidents occurring on the main roads, highways, and freeways of the study area were analyzed and identified using spatial statistical methods such as the Average Nearest Neighbor test, Spatial Autocorrelation (Global Moran's I), and Optimized Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi* technique) at different levels in a GIS environment.
Findings: Since the aim of this study is to identify the spatial-temporal patterns of suburban traffic accidents in Isfahan Province, the spatial distribution pattern of accident events was first examined using the Average Nearest Neighbor and Spatial Autocorrelation (Global Moran's I) methods. The results indicated the presence of a strong clustering pattern in the traffic accident data during the study years in Isfahan Province. Then, an optimized Hot Spot Analysis was performed on the entire dataset of accidents using the Getis-Ord Gi* method. Subsequently, the analysis was conducted on the dataset of each level separately, considering different levels such as time of day, day of week, month, year, and accident severity level. The results of the Getis-Ord Gi* analysis at different levels showed that the majority of hot spots with a 99% confidence level are located on the routes leading to the provincial center, namely Isfahan City, as well as the neighboring populous cities. These areas experience the highest volume of traffic and congestion, and the accident density decreases significantly with increasing distance from the provincial center.
Conclusion: Based on the results of the Spatial Autocorrelation analysis of accidents and the hot spot maps at the studied levels, the results showed that accidents are clustered in some areas of Isfahan Province. Proximity to the provincial center and major populated cities has a significant impact on the concentration of traffic accidents in this region. The frequency of accidents decreases with distance from major urban centers. The results of this study and the insights gained about the spatial and temporal patterns of traffic accidents can be used to develop new strategies, guide transportation managers and stakeholders, make decisions, and take suitable proceedings to effectively improve the safety of accident-prone areas.

کلیدواژه‌ها [English]

• Traffic Accidents
• Spatio-Temporal Patterns
• Spatial Statistics
• Spatial Autocorrelation
• Getis-Ord Gi*

COPYRIGHTS 
© 2024 The Author(s).  This is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)