پایان نامه ارایه مدل ارزیابی ایمنی در شبكه بزرگراههای بین شهری با استفاده از روش ضریب تعدیل (AMF) تصادفات

پایان نامه ارایه مدل ارزیابی ایمنی در شبكه بزرگراههای بین شهری با استفاده از روش ضریب تعدیل (AMF) تصادفات

مقدمه

تغییرات کمی و کیفی دایمی و روزافـزون چهـره ایـی از تکامـل جامعـه انسـانی اسـت کـه الزامـا بایـد خود را با آن تطبیق دهـیم . دیـدگاه مـردم دنیـا نسـبت بـه مسـایل جـاده ای و عـوارض ناشـی از آن طی سـالهای اخیـر تغییـر کـرده اسـت . در کشـور هـای صـنعتی ،حساسـیت و نگرانـی در مـورد آثـار سـوء حمـل و نقـل جـاده ایـی و عـوارض ناشـی از آن ماننـد آلـودگی محـیط و هـوا ، از بـین رفـتن زیباییهای طبیعی ، سروصدا ، سوانح رانندگی و نظایر اینها افزایش یافته است .

خصوصـیات مهـم راه را مـی تـوان دوام و آثـار پایـدار وابسـته بـه آن دانسـت .در عمـل ، جـاده هـا بـه صــورت جزیــی دایمــی از ســیمای محــیط مــی باشــند.بســیاری از جــاده هــای موجــود حتــی در کشــورهای پیشــرفته اروپــایی در امتــداد همــان مســیرهایی احــداث شــده اســت کــه دو هــزار ســال پـیش بـرای اولـین بـار توسـط رومیهـا ایجـاد گردیـده اسـت .تصـمیمات مربـوط بـه راهسـازی دارای آثـاری هسـتند کـه در واقـع برگشـت ناپـذیر،عمیق و فراگیـر هسـتند. اسـتفاده کننـدگان جـاده هـا جهـت رفـع نیـاز هـای مختلـف اقتصـادی ، اجتمـاعی ، نظـامی و نظـایر آن روی جـاده هـا مسـافرت میکنند و بدین ترتیـب آثـار وجـودی راههـا بـه بیشـترین قسـمت هـای حـوزه فعالیـت انسـانها نفـوذ می کند و حتی کسانی کـه از راههـا اسـتفاده نمـی کننـد عمـلا بطـور غیـر مسـتقیم بـه لحـاظ تـاثیر راه در وضع مناطق اطراف و محیط زیست ، اثر می پذیرند[١]. 

روشنایی

بــویر و هــاروود در ســال ١٩٩٦ دریافتنــد کــه فقــدان روشــنایی ســهم قابــل تــوجهی در بــروز تصــادفات خسـارتی در محـور هـای دو خطـه  و چهـار خطـه بـین شـهری دارد[٣٠].مطالعـه دیگـر انجـام شـده توسـط بلوور ، کمپل و گـرین در سـال ١٩٩٣ نشـان مـی دهـد کـه تصـادفات کـامیون هـا در مشـیگان در شـب و در منــاطق بــین شــهری بیشــتر مــی باشــد، کــه ایــن مطالعــه نشــان دهنــده ،اثر کــاهش روشــنایی در وقــوع تصــادفات مــی باشــد[٤٠].همچنــین در مطالعــه الویــک ١ در ســال ١٩٩٥ نیــز بــه اثــر روشــنایی تصــادفات پرداخته شده است [٤١]. 

نگاشت زوجهای آموزشی به حدود مناسب

در یک شبکه انتشـار بازگشـتی ، اغلـب از توابـع تحریـک سـیگموئیدی و یـا تانژانـت هیپربولیـک اسـتفاده مـی شـود . در صـورتی کـه قـدر مطلـق ورودی بـه تـابع سـیگموئیدی بزرگتـر از ٦ و قـدر مطلـق ورودی به تانژانت هیپربولیک بزرگتـر از ٣ باشـد ، مشـتق ایـن توابـه بـه سـمت صـفر میـل میکنـد.از آنجـایی کـه مشتق تابع تحریک به عنوان مضربی در معـادلات تغیـر وزن بـه کـار بـرده مـی شـود، لـذا در صـورتی کـه قــدر مطلــق جمــع و ورودیهــای وزن دار یــک ســلول عصــبی در حالــت اســتفاده از تــابع تحریــک ســیگموئیدی بزرگتــر از ٦ و در حالــت اســتفاده از تانژانــت هیپربولیــک بزرگتــر از ٣ باشــد ، وزنهــای وارد شـونده بـه آن سـلول عصـبی آمـوزش نخواهنـد دیـد. در صـورتی کـه ورودی هـای بزرگـی را بـه شـبکه ارایـه شـود ، حتـی بـا وجـود زونهـای کوچـک در شـبکه ، جمـع ورودی هـای وزن دار بـه سـلول عصـبی بعدی ، بـزرگ خواهـد شـد و در فرآینـد آموزشـی مشـکل بـه وجـود خواهـد آمـد.بـرای جلـوگیری از ایـن مشـکل ، مقــادیر ورودی زوجهــای آموزشـی در حالــت اسـتفاده از تــابع تحریــک ســیگموئیدی بــه حـدود [١و ٠] و در حالت استفاده از تابع تانژانت هیپربولیک به بازه [١و ١-] نگاشت شده است .

 فهرست مطالب

عنوان مطالب                                                                   شماره صفحه 

چکیده                                                                                     1

مقدمه                                                                                     2

فصل اول -ادبیات تحقیق

١-١- مقدمه                                                                                 3

٢-١- تعریف مسئله                                                                        5

٣-١- ضرورت و اهمیت تحقیق                                                          7

١-٣-١- شبکه راههای کشور                                                                           8

١-٣-٢- موارد فنی و ایمنی وسایل نقلیه                                                            9

١-٣-٣- اجرای قوانین راهنمایی و رانندگی در ایران                                         10

١-٣-٤- فرهنگ و آموزش                                                                            11

١-٤-  اهداف تحقیق                                                                       18

١-٥-  حوزه مطالعاتی                                                                    20

١-٦-  محدودیت ها و موانع تحقیق                                                      21

١-٧-  فرضیات                                                                           22

١-٨-  ساختار پایان نامه                                                                  22

فصل دوم -مرور تحقیقات پیشین

٢-١-  مقدمه                                                                                25

٢-٢-  مروری بر تحقیقات و مطالعات گذشته                                           26

٢-٢-١- تصادفات و حجم ترافیک                                                      28

٢-٢-٢- تصادفات و متغیر های دیگر علاوه بر حجم ترافیک                        30

٢-٢-٢-١- عرض مسیر و عرض شانه                                          32

٢-٢-٢-٢- روشنایی                                                               39

٢-٢-٢-٣- روسازی مسیر                                                        40

٢-٢-٢-٤- قوس ها و مسافت دید                                                 43

٢-٢-٣- فرم مدلها                                                                     46

٢-٢-٤- مطالعات دیگر تصادفات                                                    51

٢-٣- نتیجه گیری                                                                         54

فصل سوم - روش تحقیق

٣-١- مقدمه                                                                                 58

٣-٢- متدولوژی تحقیق                                                            58

٣-٢-١- دستورالعمل جمع آوری اطلاعات و روش های به کار گرفته شده  60

٣-٣- مبانی نظری                                                                         62

٣-٣-١- روش های تجزیه و تحلیل تصادفات                                         62

٣-٣-٢- مبانی نظری مدل های آماری                                                 64

٣-٣-٢-١- مدل رگرسیون خطی چند متغیره                                      65

٣-٣-٢-٢- مدل رگرسیون لگاریتم خطی                                          66

٣-٣-٢-٢-١- مدل پواسون                                                     66

٣-٣-٢-٢-٢- مدل دو جمله ای منفی                                          67

٣-٣-٢-٣- آزمون های آماری                         71

٣-٣-٢-٣- خصوصیات و ویژگی های مدل                                73

٣-٣-٣-  روشهای فرا ابتکاری                                                        79

٣-٣-٣-١- شبکه های عصبی                                                      79

٣-٣-٣-١-١- اساس بیولوژیکی شبکه های عصبی                           80

٣-٣-٣-١-٢- مدل ریاضی یک سلول عصبی                                81

٣-٣-٣-١-٣- مراحل ساخت یک مدل با شبکه عصبی مصنوعی            82

٣-٣-٣-١-٤- الگوریتم یادگیری پس از انتشار خطا                          83

٣-٣-٣-١-٥- نقاط قوت شبکه های عصبی                                   86

فصل چهارم - تدوین مدل

٤-١-  مقدمه                                                                         89

٤-٢-  فرآیند ساخت مدل                                                           89

٤-٢-١- تعاریف ،اختصارات و نشانه های ریاضی                                  93

٤-٢-١-١-  تعاریف ریاضی                                                       94

٤-٢-٢- برنامه کامپیوتری تحلیل اطلاعات                            98

٤-٢-٢-١- نرم افزار SPSS                                                 99

٤-٢-٢-٢- نرم افزار Minitab                                                      101

٤-٢-٢-٣- نرم افزار MATLAB                                                   103

٤-٢-٣- فلوچارت فرایند ساخت مدل ریاضی و شبکه عصبی                       107

٤-٢-٤- اطلاعات ورودی                                                             111

٤-٢-٥- اطلاعات خروجی                                                            112

٤-٢-٦- محدودیت ها                                                                  112

٤-٢-٦-١- مشکلات در جمع آوری اطلاعات                                     112

٤-٢-٧- نحوه برازش و دقت مدل های آماری                                        116

٤-٣-  نتیجه گیری                                                                         116

فصل پنجم - پیاده سازی مدل

٥-١-  مقدمه                                                                         118

٥-٢-  پیاده سازی مدل                                                            118

٥-٢-١- محدوده مطالعاتی                                                            118

٥-٢-١-١- موقعیت جغرافیایی استان خوزستان                                  118

٥-٢-١-٢- محورهای مورد مطالعه                                              119

٥-٢-١-٣- موضوعات مورد نظر                                                122

٥-٢-٢- تست نرمال بودن داده ها                                                     123

٥-٢-٣- بررسی ضریب همبستگی و اعتبار سنجی متغیر ها                        124

٥-٢-٤- مدل آماری                               128

٥-٢-٤-١- انتخاب فرم تابع                                                                      128

٥-٢-٤-٢- شاخص برازش (R2 )                                                    128

٥-٢-٤-٣- آزمون مدل                                                             129

٥-٢-٤-٤- ارایه مدل پیش بینی                                                    132

٥-٢-٤-٥- اعتبار سنجی نتایج                                                      139

٥-٢-٤-٦- آنالیز حساسیت                                                                        142

٥-٢-٥- توسعه مدل شبکه عصبی                                                   144

٥-٢-٥-١- ساختار شبکه عصبی در نرم افزار MATLAB                       144

٥-٢-٥-٢- لایه ورودی                                                           144

٥-٢-٥-٣- لایه خروجی                                                          144

٥-٢-٥-٤- نگاشت زوجهای آموزشی به حدود مناسب                                 146

٥-٢-٥-٥- لایه پنهان                                                             147

٥-٢-٥-٦- توابع انتقالی                                                                         148

٥-٢-٥-٧- تابع آموزشی                                                          149

٥-٢-٥-٨- تابع خطا                                                               150

٥-٢-٥-٩- ساخت شبکه عصبی                                                              151

٥-٢-٥-١٠- بررسی تطابق خروجی مدل و مشاهدات و انتخاب شبکه عصبی بهینه       154

٥-٢-٥-١١- اعتبارسنجی نتایج                                                                             ١٥٨

٥-٣-  نتیجه گیری و مقایسه مدل آماری و شبکه عصبی                       162

فصل ششم - نتیجه گیری و پیشنهادات

٦-١- جمع بندی مطالب                                                                   164

٦-٢- دستاوردهای مطالعه                                                               165

٦-٣- نوآوری های پژوهش                                                               167

٦-٤- پیشنهادات برای تحقیقات آتی                                                      168

منابع و مراجع                                                                             170

پیوست ها                                                                           178              

چکیده انگلیسی                                                                             202