سیاست گذاری پیشرفت شهری

سیاست گذاری پیشرفت شهری

ارزیابی تطبیقی الگوریتم‌های یادگیری ماشین در پیش‌بینی نوع متوفی و نوع راه در تصادفات فوتی کاربران آسیب‌پذیر شهر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه علامه طباطبایی
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین
10.22034/judpm.2026.595340.1146
چکیده
سوانح ترافیکی یکی از مهم‌ترین چالش‌های سلامت عمومی و ایمنی شهری در تهران است و کاربران آسیب‌پذیر راه سهم قابل‌توجهی از تلفات سالانه آن را به خود اختصاص می‌دهند. در این پژوهش، با استفاده از داده‌های تصادفات فوتی ثبت‌شده طی سال‌های ۱۳۹۶ تا ۱۴۰۴، از آمار توصیفی، آزمون کای‌دو و ضریب V کرامر برای بررسی ارتباط میان متغیرهای طبقه‌ای، از هشت الگوریتم یادگیری ماشین نظارت‌شده برای پیش‌بینی نوع متوفی و نوع راه، و از خوشه‌بندی K-Means برای شناسایی الگوهای پنهان استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش چشمگیر سالانه تصادفات، سهم بالای عابران پیاده و راکبان موتورسیکلت از تلفات کاربران آسیب‌پذیر و وقوع بیشترین تصادفات در بزرگراه‌ها می باشد. بر پایه ترکیبی از معیارهای پایداری، الگوریتم XGBoost بهترین عملکرد را در پیش‌بینی نوع متوفی داشته است (دقت ۰٫۸۰۹۱). با اینحال برای نوع راه، به‌دلیل عدم‌توازن شدید کلاس‌ها، ۱۴ روش مقابله با عدم‌توازن بر اساس فراخوانی کلاس اقلیت، یعنی خیابان‌های فرعی (۷٫۳٪ داده‌ها)، مقایسه شدند که تنها جنگل تصادفی اصلاحی توانست بدون آنکه دقت کلی مدل به‌شدت کاهش یابد (۰٫۴۷۰۴) فراخوانی خیابان‌های فرعی را به‌طور قابل‌توجهی افزایش دهد (از ۰ به ۰٫۳۳۳۳). خوشه‌بندی نیز چهار الگو را آشکار کرد: خوشه ۰ با حضو عابران پیاده؛ خوشه ۱ با سهم بیشتر موتورسیکلت و تصادفات بزرگراهی؛ خوشه ۲ با غلبه عابران پیاده و بالاترین سهم فرار از صحنه؛ و خوشه ۳ به عنوان بزرگ‌ترین خوشه با غلبه موتورسیکلت. این تفاوت‌ها ضرورت اتخاذ راهکارهای متناسب با ویژگی‌های هر گروه را در مدیریت ایمنی ترافیک تهران نشان می‌دهد
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Comparative Evaluation of Machine Learning Algorithms for Predicting Victim Road-User Type and Road Type in Fatal Vulnerable Road User Crashes in Tehran, Iran

نویسندگان English

Fatemeh Salarvandian 1
Zeinab Ebadi 2
Rozhin Shahintab 3
1 Allameh Tabataba'i University
2 Islamic Azad University, Science and Research Branch
3 Islamic Azad University, Qazvin Branch
چکیده English

Traffic crashes are a major public health and urban safety challenge in Tehran, where vulnerable road users account for a substantial share of annual fatalities. Using fatal crash records from 2017 to 2025, this study applied descriptive statistics, the chi-square test, and Cramér's V to assess associations among categorical variables; eight supervised machine learning algorithms to predict deceased road-user type and road type; and K-Means clustering to identify latent patterns. Annual crash counts increased markedly. Pedestrians and motorcyclists constituted a large share of vulnerable road user fatalities, and highways were the most common crash location. Based on consistency across cross-validation folds, XGBoost performed best in predicting deceased road-user type (accuracy = 0.8091). For road type, severe class imbalance was addressed by comparing 14 imbalance-handling methods according to recall for the minority class, secondary streets (7.3% of records). Only an adjusted random forest substantially improved secondary-street recall (from 0 to 0.3333) without a marked loss in overall accuracy (0.4704). Clustering identified four profiles: Cluster 0, characterized by a notable pedestrian presence; Cluster 1, by a higher share of motorcyclists and highway crashes; Cluster 2, by pedestrian predominance and the highest proportion of hit-and-run incidents; and Cluster 3, the largest, by motorcyclist predominance. These differences underscore the need for interventions tailored to each group to improve traffic safety management in Tehran.

کلیدواژه‌ها English

vulnerable road users
fatal crashes
Tehran
machine learning
clustering

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 12 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 10 مهر 1405
  • تاریخ پذیرش 13 مهر 1405
  • تاریخ انتشار 13 مهر 1405