توسعه مدل تخمین طول بهینه پنجره لغزان برای غربالگری شبکه راه‌های برون‌شهری

نویسندگان

1 دانشجوی مقطع دکتری، رشته مهندسی راه و ترابری، گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، ص.پ. 4697-19395 ، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، ص.پ. 4697-19395 ، تهران، ایران

doi
10.22119/jte.2023.367773.2628
چکیده

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 می‌‌‌شود. بررسی پژوهش‌های قبلی نشان می‌‌‌دهد که تغییر میزان طول پنجره و فاصله لغزشی به طور قابل توجهی بر روند جستجوی نقاط پرتصادف تأثیر می‌گذارد و می‌تواند نتایج متفاوتی داشته باشد. طبق بررسی های صورت گرفته، طول پنجره و فاصله لغزشی براساس قضاوت مهندسی و با استفاده از تجارب قبلی انتخاب می‌شود و از روش‌های آماری و علمی برای محاسبه میزان بهینه این پارامترها استفاده نشده است. در پژوهش حاضر، ضمن بررسی ویژگی‌های روش مذکور، متدولوژی جدیدی براساس چارچوب بهینه‌سازی روش پنجره لغزان جهت شناسایی دقیق‌تر نقاط پرتصادف پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی اجازه می‌دهد تا طول پنجره لغزان بصورت پویا تخمین زده شود. متدولوژی بهینه‌سازی به این صورت است که ابتدا راه مورد‌نظر قطعه‌بندی شده و برای هر قطعه چندین سناریوی مختلف از طول پنجره با بکارگیری الگوریتم خوشه‌بندی مبتنی بر تراکم(DBSCAN) انتخاب می شود. سپس تابع عملکرد ایمنی (SPF) در راه موردنظر توسعه داده می‌شود و تعداد تصادفات پیش‌بینی و موردانتظار و تفاوت این دو به عنوان پتانسیل بهبود ایمنی(PSI) در هر جابجایی پنجره و برای همه سناریوهای انتخابی در قطعه محاسبه می‌شود. در نهایت از طریق محاسبه میانگین اختلاف‌ها با استفاده از آنالیز واریانس طولی که دارای کمترین میزان پراکندگی مقادیر اختلاف‌ها نسبت به میانگین باشد به عنوان طول بهینه پنجره در هر قطعه تعیین می شود. نتایج این پژوهش نشان داد که در کلیه قطعه‌ها حداقل در یک حرکت پنجره با طول بهینه تخمینی، SPF پنجره سطح دقت مطلوب را برآورده کرده است. همچنین با حرکت پنجره با طول‌های پویای بهینه تعداد 122 نقطه کاندید پرتصادف شناسایی شد که در مقایسه با نتایج پنجره با طول های ثابت 300، 500 و 1000 متری مشخص شد از تراکم تصادف و طول مفید بیشتری برخوردار است.