برآورد شاخص زمان سفر با استفاده از روشهای یادگیری ماشین
نویسندگان
1 استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 دانش آموخته دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/tri.2021.265793.2850چکیده
زمان سفر و تغییرات آن از جنبههای مهم حمل و نقل هستند که به عنوان شاخصی کلیدی جهت ارزیابی عملکرد شبکه در برنامهریزی حمل و نقل مورد استفاده قرار میگیرند. مطالعات نشان میدهد تراکم ترافیکی به عنوان عامل مهمی در غیرقابل اعتماد بودن زمان سفر، به دو دسته تکرارشونده و غیرتکرارشونده تقسیم میشود. برای برآورد قابلیت اطمینان زمان سفر تحت اثر تراکم، درک و فهم علت وقوع تغییر امری ضروری است. مطالعات نشان میدهد تصادفات ترافیکی، نواحی تعمیر و نگهداری، آب و هوا، نوسانات ترافیک، رویدادهای خاص، تجهیزات کنترل ترافیک و تنگناهای فیزیکی هفت عامل عمده در ایجاد تغییرات زمان سفر هستند. این مقاله به دنبال بررسی آن است که چگونه تغییرات هندسه معبر (تعداد خطوط)، تصادفات، حجم ترافیک و شرایط آب و هوا بر قابلیت اطمینان زمان سفر اثر میگذارند. بدین منظور، طیفی از روشهای یادگیری ماشین جهت بررسی و مدلسازی شبکه معابر بزرگراهی ایالت ویرجینا آمریکا مورد استفاده قرار گرفت که شامل رگرسیون بردار پشتیبان، رگرسیون نزدیکترین همسایه و رگرسیون درخت تصمیم بود. نتایج این بررسی نشان داد این ابزار میتوانند تا میزان مناسبی، تغییرات متوسط زمان سفر را منعکس کنند. با توجه به شاخصهای آماری استخراج شده از مدلها (خطای جذر میانگین مربعات، ضریب تعیین) و شاخص پایداری (نسبت ضریب تعیین مجموعه آموزش و آزمون) رگرسیون نزدیکترین همسایه به عنوان مدل برتر شناسایی شد. انجام تحلیل حساسیت بر روی مدل برتر، نحوه تغییرات متغیر وابسته (شاخص زمان سفر) در مقابل تغییرات متغیرهای مستقل (متغیر نماینده حجم ترافیک، متغیر نماینده تصادفات و متغیر نماینده شرایط جوی) را نشان داد. نتایج این تحلیلها در قالب نمودارهایی ارائه شد که کمک شایانی به بیان نتیجهگیری تحقیق نمود.