تعیین شاخص های ناسازگاری در راه های برون شهری با استفاده از داده های متن‌باز طرح هندسی و بررسی ارتباط آن با انواع تصادفات (مطالعه موردی: محور بردسکن - سبزوار)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
محمدرضا خیراندیش 1
سینا صاحبی 2
حمید مدنی 3
1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید بهشتی، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید بهشتی، ایران
3 کارشناسی، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، ایران
10.22119/jte.2024.404186.2672
چکیده
سازگاری طراحی هندسی سطح ارتباط بین انتظارات راننده از راه و رفتار هندسه راه را می­سنجد به صورتی که وجود ناسازگاری ­های هندسی به عنوان عاملی مهم در تصادفات جاده ­ای شناخته می­ شود.  تغییر ناگهانی در قوس­ ها مانند وجود یک قوس پس از یک مسیر مستقیم طولانی یا یک قوس با شعاع کم پس از یک قوس با شعاع زیاد نشان دهنده ناسازگاری در قوس ­ها است. ارزیابی هندسه راه توسط شاخص ­های ناسازگاری، نیازمند اطلاعات هندسه راه و پروفیل سرعت عملکردی (سرعت 85 درصدی) است.به دلیل عدم وجود اطلاعات هندسی راه ­ها در کشور، مطالعه در این زمینه دشوار است. در این تحقیق ابتدا به روش استخراج اطلاعات هندسی راه از داده­ های متن باز پرداخته شده و سپس بر اساس آن اطلاعات و مدل ­های سرعت عملکردی، پروفیل سرعت برای محور مورد مطالعه ترسیم شده ­است. پس از اعمال روش ­های قطعه ­بندی، برای هر کدام از آن­ها، ارتباط بین شاخص ­های ناسازگاری وانواع تصادف توسط توابع عملکرد ایمنی با یک مدل پواسون یا دوجمله ­ای منفی بررسی شده ­اند. نتایج نشان داد روش قطعه­ بندی با طول ثابت و قطعات 5000 متری، روش مناسب برای دست­یابی به قطعات همگن است و همچنین مشخص شد شاخص ­های ناسازگاری بر تصادفات واژگونی از میان انواع تصادفات، تاثیر معناداری دارد. از نظر سطح معناداری، شاخص ناسازگاری کاستلو که با استفاده از سرعت اینرشیال محاسبه می­ شود، بهترین ارتباط را با تصادفات واژگونی در یک راه دوخطه نشان داد. توسعه شیوه محاسبات سرعت اینرشیال و بهینه سازی ارتباط شاخص کاستلو با تصادفات واژگونی نشان داد مقدار بازه زمانی قبل از هر نقطه 14 ثانیه و مقدار آلفا برابر با 1/4 بهترین عملکرد را در پیش ­بینی تصادفات دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

The Determination of Inconsistency Indicators in Rural Roads using Open-Source Geometric Data and Investigating Its Relationship with Accident Types

نویسندگان English

Mohammadreza Kheyrandish 1
Sina Sahebi 2
Hamid Madany 3
1 M.Sc., Department of Geotechnical and Transportation Engineering, School of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Geotechnical and Transportation Engineering, School of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 B.Sc., Department of Remote Sensing and Geographic Information System, School of Geography, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده English

In general, the consistency of the geometric design measures the level of relationship between the driver's expectations and the behavior of the road geometry and it is an important factor in road accidents. Evaluation of road geometry by inconsistency indices requires road geometry information and an operating speed profile. Due to the lack of road geometric information in Iran, it is difficult to study this field. In this research, the method of obtaining road geometric information from street maps was first discussed, and then, based on this information and operating speed models, the speed profile was drawn for the road under study. After applying the segmentation methods, for each of them, the relationship between inconsistency indices and types of accidents has been investigated by safety performance functions with a Poisson or negative binomial model. The results showed that the inconsistency indices have a significant effect on overturning type accidents. In terms of significance level, Castello's inconsistency index, which is calculated using the inertial speed (for each point by weighting the operating speed in a certain period of time before that point) showed the best relationship with overturning accidents on two lane rural road. The development of inertial speed calculation methods and optimization of Castello's inconsistency index relationship with overturning accidents, showed that the value of the time interval before each point is 14 seconds and the value of alpha equal to 4.1 has the best performance in predicting overturning accidents.

کلیدواژه‌ها English

consistency
geometric design
open street map
accident
two lane rural road
  • Al-Masaeid, HR, M. Hamed, … M. Aboul-Ela-Transportation Research, Undefined 1995, and and Adnan G. Ghannam. Al-Masaeid, Hashem R., Mohammad Hamed, Mohammad Aboul-Ela. 1995. “Consistency of Horizontal Alignment for Different Vehicle Classes.” Transportation Research Record 1500 178–83.

 

  • American Association of State Highway and Transportation Officials. 2010. “Highway Safety Manual.” The Handbook of Highway Engineering.

 

  • Andueza, P. J. 2000. “Mathematical Models of Vehicular Speed on Mountain Roads.” Transportation Research Record (1701):104–10. doi: 10.3141/1701-13.

 

  • Cafiso, Salvatore, Carmelo D’Agostino, and Bhagwant Persaud. 2018. “Investigating the Influence of Segmentation in Estimating Safety Performance Functions for Roadway Sections.” Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition) 5(2):129–36. doi: 10.1016/j.jtte.2017.10.001.

 

  • Camacho-Torregrosa, Francisco J., Ana M. Pérez-Zuriaga, J. Manuel Campoy-Ungría, and Alfredo García-García. 2013. “New Geometric Design Consistency Model Based on Operating Speed Profiles for Road Safety Evaluation.” Accident Analysis and Prevention 61:33–42. doi: 10.1016/j.aap.2012.10.001.

 

  • Choudhari, Tushar, Gourab Sil, and Avijit Maji. 2022. “Speed-Based Safety Evaluation of Horizontal Curves in Rural Highways.” 221–32. doi: 10.1007/978-981-16-9636-7_12.

 

  • Garach, Laura, Francisco Calvo, Miguel Pasadas, and Juan de Oña. 2014. “Proposal of a New Global Model of Consistency: Application in Two-Lane Rural Highways in Spain.” Journal of Transportation Engineering 140(8):04014030. doi: 10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000683.

 

  • Gibreel, G. M., S. M. Easa, Y. Hassan, and I. A. El-Dimeery. 1999. “State of the Art of Highway Geometric Design Consistency.” Journal of Transportation Engineering 125(4):305–13. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(1999)125:4(305).

 

  • Jacob, Anitha, R. Dhanya, and M. V. L. R. Anjaneyulu. 2013. “Geometric Design Consistency of Multiple Horizontal Curves on Two-Lane Rural Highways.” Procedia - Social and Behavioral Sciences 104:1068–77. doi: 10.1016/J.SBSPRO.2013.11.202.

 

  • Lamm, Ruediger, Elias M. Choueiri, John C. Hayward, and Anand Paluri. 1988. “Possible Design Procedure to Promote Design Consistency in Highway Geometric Design on Two-Lane Rural Roads.” Transportation Research Record (1195):111–22.

 

  • Lamm, Ruediger, Basil Psarianos, and Theodor Mailaender. 1999. Highway Design and Traffic Safety Engineering Handbook.

 

  • Llopis-Castelló, David, Francisco Javier Camacho-Torregrosa, and Alfredo García. 2018a. “Calibration of the Inertial Consistency Index to Assess Road Safety on Horizontal Curves of Two-Lane Rural Roads.” Accident Analysis & Prevention 118:1–10. doi: 10.1016/J.AAP.2018.05.014.

 

  • Llopis-Castelló, David, Francisco Javier Camacho-Torregrosa, and Alfredo García. 2018b. “Development of a Global Inertial Consistency Model to Assess Road Safety on Spanish Two-Lane Rural Roads.” Accident Analysis & Prevention 119:138–48. doi: 10.1016/J.AAP.2018.07.018.

 

  • Llopis-Castelló, David, Francisco Javier Camacho-Torregrosa, and Alfredo García. 2019. “Analysis of the Influence of Geometric Design Consistency on Vehicle CO 2 Emissions.” Transportation Research Part D: Transport and Environment 69:40–50.

 

  • Llopis-Castelló, David, Daniel J. Findley, Francisco Javier Camacho-Torregrosa, and Alfredo García. 2019. “Calibration of Inertial Consistency Models on North Carolina Two-Lane Rural Roads.” Accident Analysis & Prevention 127:236–45. doi: 10.1016/J.AAP.2019.03.013.

 

  • Llopis-Castelló, David, Daniel J. Findley, and Alfredo García. 2020. “Comparison of the Highway Safety Manual Predictive Method with Safety Performance Functions Based on Geometric Design Consistency.” Https://Doi.Org/10.1080/19439962.2020.1738612 13(12):1365–86. doi: 10.1080/19439962.2020.1738612.

 

  • Malaghan, Vinayak, Digvijay S. Pawar, and Hussein Dia. 2021. “Modeling Acceleration and Deceleration Rates for Two-Lane Rural Highways Using Global Positioning System Data.” Journal of Advanced Transportation 2021. doi: 10.1155/2021/6630876.

 

  • Matikana, S., B. Kadali-Transactions on transport sciences, and undefined 2022. n.d. “Evaluation of Vehicle Speed with Impact of Vehicular Driver Behaviour at Horizontal Curves.” Tots.Upol.Cz.

 

  • Montella, Alfonso, Luigi Pariota, Francesco Galante, Lella Liana Imbriani, and Filomena Mauriello. 2014. “Prediction of Drivers’ Speed Behavior on Rural Motorways Based on an Instrumented Vehicle Study.” Https://Doi.Org/10.3141/2434-07 2434:52–62. doi: 10.3141/2434-07.

 

  • Ottesen, Jeffery L., and Raymond A. Krammes. 2000. “Speed-Profile Model for a Design-Consistency Evaluation Procedure in the United States.” Transportation Research Record 1701(00):76–85.

 

  • Passetti, Karl A., and Daniel B. Fambro. 1999. “Operating Speeds on Curves With and Without Spiral Transitions:” Https://Doi.Org/10.3141/1658-02 (1658):9–16. doi: 10.3141/1658-02.

 

  • Pérez Zuriaga, Ana María, Alfredo García García, Francisco Javier Camacho-Torregrosa, Pierangelo D’Attoma, Ana Maria Pérez Zuriaga, Alfredo García García, Francisco Javier Camacho Torregrosa, and Pierangelo D’Attoma. 2010. “Modeling Operating Speed and Deceleration on Two-Lane Rural Roads with Global Positioning System Data.” Transportation Research Record 2171(2171):11–20. doi: 10.3141/2171-02.

 

  • Polus, Abishai, and Caroline Mattar-Habib. 2004. “New Consistency Model for Rural Highways and Its Relationship to Safety.” Journal of Transportation Engineering 130(3):286–93. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2004)130:3(286).

 

  • Tahir, Hassan Bin, Simon Washington, Shamsunnahar Yasmin, Mark King, and Md Mazharul Haque. 2022. “Influence of Segmentation Approaches on the Before-after Evaluation of Engineering Treatments: A Hypothetical Treatment Approach.” Accident Analysis and Prevention 176. doi: 10.1016/j.aap.2022.106795.
فصلنامه مهندسی حمل و نقل
دوره 16، شماره 2 - شماره پیاپی 63
زمستان 1403
صفحه 4421-4441

  • تاریخ دریافت 20 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 21 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش 02 دی 1402