بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
ارائه مدلی جهت شناسایی نقاط پرحادثه در جادههاي بین شهري با استفاده از روش
تصمیم گیري چندمعیاره
خلاصه
موضوع ایمنی مانند بسیاري از مسائل حاکم بر سیستم حمل و نقل، از بسیاري پارامترها متأثر میگردد. در کشور مـا بـیشتـرین توجـه در بخـش مهندسـی متمرکز شده و تصور بر این بوده کهصرفاً با اصلاحات فیزیکی، می توان از میزان تصادفات کاست. بحث شناسایی و رفع نقاط پرحادثه در سالهـاي اخیـر مدنظر کارشناسان حمل و نقل کشور قرار گرفته است. این در حالی است که معیارهاي مؤثري مانند سابقه حادثهخیزي، شـدت وقـوع تصـادف و شـرایط ترافیکی نقاط و غیره، در شاخص حادثهخیزي در نظر گرفته نمیشوند. در این مقاله ضمن برخوردي علمی و صـرفاًنه تجربـی، معیارهـاي حادثـهخیـزي و وزن هر معیار تعیین و در نهایت مدلی جهت شناسایی نقاط پرحادثه طراحی گردیده است. در تعیین معیارهاي حادثه خیزي از مـدلهـاي آمـاري نـرمافـزار ححبح و در طراحی مدل، از روش تصمیم گیري چندمعیاره استفاده شده است. همچنین، در انتها، پرحادثه بودن تعدادي از نقاط محور تهران- سـمنان بـه عنوان مطالعه موردي بررسی گردیده است.
.1 مقدمه
تصادفات و تلفات انسانی از جمله عوارض ناخوشایند توسعه ناموزون فناوري حمل و نقل میباشد. متأسفانه آمار تصادفات و کشـته شـدگان ناشـی از آن در کشور ایران بسیار زیاد میباشد به نحوي که در سال 1388، 144172 فقره تصادف بینشهري روي داده که در نتیجه آن 13556نفر کشته شدهاند و این به معنی آن است که به طور متوسط روزانه قریب به 395 تصادف بینشهري روي داده و 38 نفر در اثر تصـادفات کشـته شـدهانـد.[1] کشـورهاي توسـعه یافته با انجام تمهیدات لازم توانستهاند تعداد تصادفات و کشته شدگان ناشی از آن را کاهش دهند به نحوي که تعداد کشـتههـاي ناشـی از تصـادفات در کشور آلمان از 19000 نفر کشته در دهه 70 به 9000 نفر در اواخر دهه 90 رسیده است و این در حالی است که بر طبق آمار منتشر شده توسـط پزشـکی قانونی تعداد کشته شدگان در ایران سالانه در حدود 8 الی 10 درصد رشد دارد.[2] بدیهی است که با ادامه روند فعلی، در آیندهاي نه چندان دور شـاهد یک فاجعه ملی خواهیم بود. وجود شبکه راههاي استاندارد و منطبق بر ضوابط طراحی هندسی، یکی از ضرورت هاي اساسی ایمنی ترافیک مـیباشـد. از این رو نیاز به مطالعات و تحقیقات بیشتر، بر روي معیارهاي مؤثر در کاهش تصادفات ترافیکی و افزایش ایمنی جادهها بیش از پیش احساس میشود.
یکی از اقدامات مهم، شناسایی نقاط پرحادثه میباشد. بنابراین، در این بخش، تعریف نقطه پرحادثه در کشورهاي مختلـف مـورد بررسـی قـرار میگیرد. در ایران، وزارت راه و ترابري معیار زیر را براي انتخاب نقاط پرحادثه به ادارات کل راه و ترابري استانها ابلاغ نموده است:
لنقطه پرحادثه نقطهاي است که در یک دوره سه ساله، حداقل 10 تصادف یا در طول یک سال حداقل چهار تصادف در آن روي داده باشد.
تعریف نقطه پرحادثه در کشورهاي مختلف در جدول 1 ارائه شده است.
.2 تعریف مسأله و اهداف تحقیق
افزایش بی رویه تلفات جادهاي و کارآمد نبودن اقدامات ایمنی انجام شده در خصوص مهار معضل تلفات جادهاي، ضـرورت انجـام تحقیقـات گسـترده علمی و عملی و اهمیت دادن به بحث تصادفات جادهاي را روزافزون نموده است.
در کشورهاي مختلف دنیا نیز تحقیقات گستردهاي در ارتباط با شناسایی و اولویـت بنـدي نقـاط پرحادثـه انجـام گرفتـه اسـت کـه از آن جملـه می توان به اولویتبندي بر اساس ماتریس ارزیابی خطر در کشور نیوزلند و اولویتبندي بر اساس شرایط محیطی و هندسی راه در کشور هندوستان اشاره کرد[4] و .[5]
از آن جا که هدف اصلی و نهایی تمامی تحقیقات مرتبط با ایمنی جادهاي، کاهش تلفات و خسارات ناشی از تصادفات است، هـدف از انجـام این تحقیق نیز از این امر مستثنی نیست.
در کشور ما روشهاي شناسایی نقاط پرحادثه، تاکنون بر اساس مشاهدات تجربه کارشناسان و آمار تصادفات (که به دلیـل عـدم وجـود بانـک جامع اطلاعات تصادفات، اغلب ناقص میباشند)، بوده و چارچوب مدون و مشخصی براي تعریف و تشخیص یک نقطه پرحادثه وجود نداشته اسـت. از طرفی فرآیند تبدیل یک نقطه یا مقطع از راه، از حالت عادي به حالت پرحادثه، در طول زمان اتفاق میافتد. از این رو عملیات شناسـایی ایـن نقـاط پویـا بوده و اطلاعات مربوط به هر نقطه باید دقیق و کامل باشند و از طریق بررسیهاي مکرر و دقیق به روز شوند. به روز شدن اطلاعات مربوط بـه هـر نقطـه، نیازمند در اختیار داشتن یک ساختار و چارچوب مدون و مشخص از میزان حادثهخیزي هر نقطه است که با استفاده از آمار و ارقام جدیـد، رونـد تبـدیل نقاط عادي به نقاط پرحادثه را دنبال کند.
بر این اساس سعی شده است تا در این تحقیق، با دستیابی به یک مدل مدون مبتنی بر معیارهاي متفاوت تأثیرگذار بر تصادفات، امکـان بررسـی دقیق و علمی موضوع بسیار مهم ایمنی جادهاي فراهم شود.
.3 روش تحقیق
براي دستیابی به هدف تحقیق که مدلسازي شناسایی نقاط پرحادثه بر اساس روش تصمیم گیري چند معیاره میباشد، ابتدا تحقیقات انجام شده در زمینـه شناسایی نقاط پرحادثه و روشهاي تجزیه و تحلیل ارزیابی شده در خصوص انتخاب متغیرها، منطقه مطالعاتی و روشهاي استفاده شده مورد بررسی قرار گرفت. سپس حوزه مطالعاتی با توجه به هدف تحقیق و شرایط کار محدود شده و تمرکـز اصـلی بـر روي پارامترهـاي تأثیرگـذاري کـه آمـار آنهـا در دسترس بود اعمال گردید.
به منظور بررسی آمار تصادفات در جادههاي بینشهري، دسترسی به بانک اطلاعاتی پلـیس راه کشـور اجتنـاب ناپـذیر بـود. در ایـن راسـتا و بـا مراجعه به پلیس راه کشور واحد فاوا (مرکز فنآوري اطلاعات و ارتباطات)، اطلاعات مربوط به تصادفات جادهاي جمعآوري گردید. در ادامه بـا توجـه به گستردگی کار و عدم دسترسی به کل اطلاعات تصادفات در آمار پلیس راه، براي جمعآوري اطلاعـات مربـوط بـه متغیرهـاي مـؤثر در حادثـهخیـزي نقاط، از بین محورهاي مختلف، محور تهران- سمنان به عنوان مطالعه موردي انتخاب گردید. در مرحله بعد با استفاده از اطلاعات بدست آمده از سازمان راهداري و حمل و نقل جادهاي، آمار مربوط به متغیرهاي مختلف در طول مسیر براي محور فوق الذکر جمعآوري گردید.
در مرحله بعد با استفاده از بانک اطلاعاتی ایجاد شده، متغیر هاي مؤثر در شناسایی نقاط پرحادثه با استفاده از مدلهاي آماري نرم افزار و تعیین ضرایب همبستگی [6]، شناسایی شده و سپس با استفاده از تکنیک آنتروپی، وزن مربوط به هـر معیـار مشـخص و در نهایـت بـا اسـتفاده از روش حعحبق11 اولویتبندي نقاط پرحادثه انجام گردید. در شکل 1 مراحل طی شده در این تحقیق به صورت فلوچارت ارائه شده است.
.1.3 تکنیک آنتروپی جهت ارزیابی اوزان (Wj) براي شاخصها
آنتروپی یک مفهوم عمده در علوم فیزیکی، علوم اجتماعی و تئوري اطلاعات میباشد. به طوري که نشان دهنده مقدار عدم اطمینان موجـود از محتـواي مورد انتظار اطلاعاتی از یک پیام است. به بیان دیگر، آنتروپی در تئوري اطلاعات معیاري است براي مقدار عدم اطمینان بیـان شـده توسـط یـک توزیـع احتمال گسسته (طب) به طوري که این عدم اطمینان، در صورت پخش بودن توزیع، بیشتر در موردي است که توزیع فراوانی تیزتر باشد.[7]
یک ماتریس تصمیم گیري از یک مدل تصمیمگیري چند شاخصه (قخAق(2 حاوي اطلاعاتی است که آنتروپی میتواند به عنوان معیـاري براي ارزیابی آن به کار رود. ماتریس تصمیمگیري به صورت زیر مفروض است:
محتواي اطلاعاتی موجود از ماتریس فوق ابتدا به صورت jطب محاسبه میگردد:
در گام بعدي jغ از مجموعه jطب ها به ازاي هر مشخصه، به صورت زیر محاسبه میشود:
اینک، عدم اطمینان یا k درجه انحراف (2j) از اطلاعات ایجاد شده به ازاي شاخص jام به قرار زیر میباشد:
سرانجام وزن هر یک از شاخصهاي موجود به صورت زیر محاسبه می; شود:
در این روش علاوه بر درنظر گرفتن فاصله یک گزینه طA از نقطه ایدهآل، فاصله آن از نقطه ایدهآل منفی هم در نظر گرفته میشود. بدان معنی که گزینه انتخابی باید داراي کم ترین فاصله از راه حل ایدهآل بوده و در عین حال داراي دورترین فاصله از راه حل ایدهآل منفی باشـد. مراحـل ایـن روش عبارتنـد
مرحله اول: تبدیل ماتریس تصمیمگیري موجود به یک ماتریس بی مقیاس شدهل با استفاده از فرمول زیر:
مرحله دوم: ایجاد یک ماتریس بیمقیاس وزین با مفروض بودن بردار ح به عنوان ورودي به الگوریتم.
: ماتریسی است که در آن امتیازات شاخصها بیمقیاس و قابل مقایسه میباشد.
ماتریسی است قطري که فقط عناصر قطر اصلی آن غیر صفر خواهد بود.
مرحله سوم: مشخص نمودن راهحل ایدهآل و راهحل ایدهآل منفی
مرحله چهارم: محاسبه اندازه فاصله گزینه طام با ایدهآل با استفاده از روش اقلیدسی که به صورت زیر انجام میشود:
