توسعه مدل تخمین طول بهینه پنجره لغزان برای غربالگری شبکه راه های برون شهری

پنجره لغزان یکی از روش های غربالگری شبکه راهها برای شناسایی نقاط پرتصادف است. در این روش دو پارامتر مهم شامل طول پنجره و حداقل تعداد تصادف در هر نقطه وجود دارد که میزان هریک توسط کاربر تعریف می شود. بررسی پژوهش های قبلی نشان می دهد که تغییر میزان طول پنجره و فاصله لغزشی به طور قابل توجهی بر روند جستجوی نقاط پرتصادف تاثیر می گذارد و می تواند نتایج متفاوتی داشته باشد. طبق بررسی های صورت گرفته، طول پنجره و فاصله لغزشی براساس قضاوت مهندسی و با استفاده از تجارب قبلی انتخاب می شود و از روش های آماری و علمی برای محاسبه میزان بهینه این پارامترها استفاده نشده است. در پژوهش حاضر، ضمن بررسی ویژگی های روش مذکور، متدولوژی جدیدی براساس چارچوب بهینه سازی روش پنجره لغزان جهت شناسایی دقیق تر نقاط پرتصادف پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی اجازه می دهد تا طول پنجره لغزان بصورت پویا تخمین زده شود. متدولوژی بهینه سازی به این صورت است که ابتدا راه مورد نظر قطعه بندی شده و برای هر قطعه چندین سناریوی مختلف از طول پنجره با بکارگیری الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر تراکم(DBSCAN) انتخاب می شود. سپس تابع عملکرد ایمنی (SPF) در راه موردنظر توسعه داده می شود و تعداد تصادفات پیش بینی و موردانتظار و تفاوت این دو به عنوان پتانسیل بهبود ایمنی(PSI) در هر جابجایی پنجره و برای همه سناریوهای انتخابی در قطعه محاسبه می شود. در نهایت از طریق محاسبه میانگین اختلاف ها با استفاده از آنالیز واریانس طولی که دارای کمترین میزان پراکندگی مقادیر اختلاف ها نسبت به میانگین باشد به عنوان طول بهینه پنجره در هر قطعه تعیین می شود. نتایج این پژوهش نشان داد که در کلیه قطعه ها حداقل در یک حرکت پنجره با طول بهینه تخمینی، SPF پنجره سطح دقت مطلوب را برآورده کرده است. همچنین با حرکت پنجره با طول های پویای بهینه تعداد ۱۲۲ نقطه کاندید پرتصادف شناسایی شد که در مقایسه با نتایج پنجره با طول های ثابت ۳۰۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ متری مشخص شد از تراکم تصادف و طول مفید بیشتری برخوردار است.

Keywords:

نقاط پرتصادف , غربالگری شبکه , پنجره لغزان , تابع عملکرد ایمنی , الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر تراکم