بررسی تأثیر ساختار شبکه‌ی معابر درون‌شهری بر ایمنی تردد با استفاده از تئوری چیدمان فضا (مطالعه‌ موردی: شهر مشهد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه حمل‌ونقل، دانشکده‌ مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

فارغ از ویژگی های پیوندها و تقاطعات، ساختار شبکه معابر و نحوه‌ی آرایش آن‌ها بر ایمنی تردد مؤثر است و این موضوعی است که در حوزه ایمنی ترافیک، کمتر به آن پرداخته‌شده است. در این مطالعه برای اولین بار در کشور با تعریف یک شاخص کمی از وضعیت شبکه، اثر آن روی ریسک تصادفات 178 ناحیه‌ی ترافیکی شهر مشهد دیده‌شده است. به این منظور با استفاده از داده‌های تصادفات سال‌های 85، 86 و 87، شاخص‌های همپیوندی، اتصال، انتخاب، آنتروپی، خوانایی و سایر متغیرهای توصیفی ازجمله متوسط مالکیت خودرو، کیلومتر وسیله‌ی نقلیه‌ی طی شده، تعداد تقاطعات و تراکم شبکه معابر، به برازش مدل‌های پیش‌بینی تصادفات به روش بیزی پرداخته شد. به‌منظور بررسی و مقایسه توانایی شاخص‌های چیدمان فضا در بهبود مدل‌های پیش‌بینی تصادفات از مدل پواسون لگ-نرمال و برای در نظر گرفتن اثر همبستگی‌های فضایی از مدل BYM با توزیع پیشین خود همبسته‌ی شرطی (CAR) استفاده شد. درنهایت با استفاده از مدل نهایی انتخاب‌شده ریسک وقوع تصادفات نواحی ترافیکی برآورد گردید. نتایج حاصل نشان داد که به‌کارگیری متغیرهای توصیف‌کننده‌ی الگوی شبکه معابر منجر به بهبود مدل‌های پیش‌بینی تصادفات می‌گردند. عملکرد شاخص اتصال نسبت به سایر متغیرهای کمی ساز الگوی شبکه معابر بهتر بود و در نظر گرفتن همبستگی فضایی نواحی ترافیکی، قدرت پیش‌بینی مدل را بهبود بخشید. نتایج حاکی از آن است که شاخص‌های همپیوندی، اتصال و خوانایی با ریسک تصادفات رابطه‌ی مستقیم و آنتروپی و انتخاب رابطه‌ی معکوس دارند. بدین معنی که هر چه الگوی شبکه معابر از حالت درختی (نامنظم) خارج‌شده و شطرنجی‌تر (منظم‌تر) می‌گردد ایمنی تردد در آن کاهش می‌یابد. از این دستاورد می‌توان در طراحی شبکه معابر جدید بهره جست و از ابتدا با چیدمانی مناسب‌تر برای معابر، شبکه‌ای ایمن‌تر ساخت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of road network structure on traffic safety using Space Syntax Theory(A Case Study of Mashhad, Iran)

نویسندگان [English]

  • Ali Tavakoli Kashani 1
  • Mohammad Hamidi 2
1 Associate Professor, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
2 M.Sc., Student, School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Regardless of the properties of links and junctions, road network structure and their arrangement effects on traffic safety and this is a topic that has been less discussed in the area of traffic safety. In this study for the first time in the country by defining a quantitative indices of street network pattern, its impact on the risk of traffic accidents has been observed in 178 Mashhad's Traffic Analysis Zones (TAZs). For this purpose, with using Mashhad's crash data of 2008-2010 years, the Space Syntax measures such as Integration, Connectivity, Choice, Entropy, Intelligibility and other descriptive variables such as average car ownership, vehicle kilometer traveled, number of junctions and road network density, The Bayesian accident prediction models were fitted to data. Poisson Log-Normal model was developed to investigate and compare the ability of Space Syntax measures in improving crash prediction models and the BYM model with Conditional Autoregressive (CAR) prior was used to incorporate the spatial correlation of nearby zones. Finally the risk of traffic accidents was estimated using the selected final model. The results showed that applying the descriptive variables of the road network pattern leads to the improvement of crash prediction models. The performance of the Connectivity measure was better than other quantitative variables of the road network pattern and considering the spatial correlation of the TAZs improved the predictive power of the model. The results indicate that the Integration, Connectivity and Intelligibility measures are directly related to the risk of accidents while Entropy and Choice are inversely related. This means that by changing the road network pattern from Irregular to Grid, traffic safety is decreased. This achievement can be used to design a new road network with more safe design of network pattern.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Road Network Pattern
  • Space Syntax
  • Risk of Traffic Accidents
  • Bayesian Accident Prediction Models

مراجع

-آیتی، ا.، و واحدی، ج.، (1386)، "ایجاد مدل شاخص ایمنی ترافیکی در محل پل­ها در راه­های ایران (یادداشت پژوهشی)"، نشریه دانشکده مهندسی، شماره 19-1 (ویژه­نامه مهندسی عمران).
-پیمانی، ع.، و ذوالقدر، م.، (1390)، "کاربرد روش چیدمان فضا در ارزیابی طرح‌های توسعه‌ی شهری، نمونه‌ی‌ مطالعاتی: طرح جامع جدید کلان‌شهر تهران و طرح تفصیلی مناطق شهرداری تهران (منطقه‌ی 19)"، شماره 54 (21)،
ص. 123-146.
-رحمتی، م.، (1392)، "تحلیل بیزی زمان‌های وقوع عود در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی با استفاده از مدل‌های شکنندگی"، (پایان نامه­ی کارشناسی ارشد رشته­ی آمار زیستی)، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی.
-ریسمانچیان، ا. و بل, س.، (1389)، "شناخت کاربـردی روش چیـدمان فضـا دردرک پیکـره بنـدی فضایـی شهـرها"،  نشریه هنرهای زیبا - معماری و شهرسازی(43)، ص.49-56.
-سلطانی فرد، ه. و صابری کاریزی، ز.، (1397)، "بررسی اثرات پیکره­بندی بر کیفیت فضایی پارک­های شهری مشهد مطالعه موردی: پارک­های شهر مشهد فصلنامه علمی- پژوهشی مطالعات شهری"، (27).
-شکرانی، و.، (1392)، "کنکاشی در تئوری Space Syntax، (پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته­ی
شهرسازی گرایش طراحی شهری)"، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره).
-عباس‌زادگان، م.، (1381)، "روش چیدمان فضا در فرایند طراحی شهری با نگاهی به شهر یزد"، فصلنامه مدیریت شهری(9).
-گنجعلی، م.، و باغفلکی، ت.، (1396)، "مبانی و مدل‌بندی بیزی داده‌ها"، تهران: دانشگاه شهید بهشتی.
-نورانی، ا.، (1391)، "دوره­ی آموزشی و کارگاه تخصصی: آشنایی با Space Syntax"، جامعه­ی مهندسین شهرساز ایران.
-یزدانفر، س. و موسوی، م. و زرگردقیق، ه.، (1387)، "تحلیل ساختار فضایی شهر تبریز در محدوده بارو با استفاده از تکنیک اسپیس سینتکس" ماهنامه بین المللی راه و ساختمان(67)،
ص. 59-67.
-Aguero-Valverde, J., (2013), "Full Bayes Poisson gamma, Poisson lognormal, and zero inflated random effects models: Comparing the precision of crash frequency estimates", Accident Analysis Prevention, 50, pp.289-297.
-Aguero-Valverde, J., & Jovanis, P. P., (2008), "Analysis of road crash frequency with spatial models", Transportation Research Record, 2061(1), pp.55-63.
-Aguero-Valverde, J., & Jovanis, P. P., (2010), "Spatial correlation in multilevel crash frequency models: Effects of different neighboring structures", Transportation Research Record, 2165(1), pp.21-32.
-Asami, Y., Kubat, A. S., Kitagawa, K., & Iida, S. i., (2003), "Introducing the third dimension on Space Syntax: Application on the historical Istanbul. Paper presented at the Proc," 6th International Space Syntax Symposium.
-Besag, J., York, J., & Mollié, A., (1991), "Bayesian image restoration, with two applications in spatial statistics", Annals of the institute of statistical mathematics, 43(1),
pp.1-20.
-Charalambous, N., & Mavridou, M., (2012), "Space syntax: Spatial integration accessibility and angular segment analysis by metric distance (ASAMeD)", Accessibility Instruments for Planning Practice, COST Office, pp.57-62.
-Dill, J., (2004), "Measuring network connectivity for bicycling and walking. Paper presented at the 83rd Annual Meeting of the Transportation Research Board", Washington, DC.
-Guo, Q., Xu, P., Pei, X., Wong, S., & Yao, D., (2017), "The effect of road network patterns on pedestrian safety: A zone-based Bayesian spatial modeling approach", Accident Analysis Prevention, 99, pp.114-124.
-Hedlund, J., (2000), "Risky business: safety regulations, risk compensation, and individual behavior", Injury prevention, 6(2), pp.82-89.
-Hillier, B., (1999), "The common language of space: a way of looking at the social, economic and environmental functioning of cities on a common basis", Journal of Environmental Sciences, 11, pp.344-349.­
-Hillier, B., & Vaughan, L., (2007), "The city as one thing", Progress in Planning, 67(3), pp.205-230.
-Jiang, B., & Claramunt, C., (2002), "Integration of space syntax into GIS: new perspectives for urban morphology", Transactions in GIS, 6(3), pp.295-309.
-Klarqvist, B., (1993), "A space syntax glossary", Nordisk Arkitekturforskning, 6.
-Levine, N., Kim, K. E., & Nitz, L. H., (1995), "Spatial analysis of Honolulu motor vehicle crashes: I. Spatial patterns", Accident Analysis Prevention, 27(5), pp.663-674.
-LEVYM, D. T., & Miller, T., (2000), "Risk compensation literature—the theory and evidence", Journal of Crush Prevention Injury Control, 2(1), pp.75-86.
-Lovegrove, G. R., & Sayed, T., (2006), "Using macrolevel collision prediction models in road safety planning applications", Transportation Research Record, 1950(1), pp.73-82.
-Lovegrove, G. R., & Sun, J., (2010), "Using community-based macrolevel collision prediction models to evaluate safety level of neighborhood road network patterns", Paper presented at the 89th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, D.C.
-Makri, M.-C., & Folkesson, C., (1999), "Accessibility measures for analyses of land use and travelling with geographical information systems", Department of Technology Society, Lund Institute of Technology, Sweden, 1.
-Marshall, W. E., & Garrick, N. W., (2010), "Effect of street network design on walking and biking", Transportation Research Record, 2198(1), pp.110-115.
-Naderan, A., & Babaei, M., (2011), "Assessment of statistical models for aggregate crash prediction", Paper presented at the Transportation Research Board 90th Annual Meeting.
-Penn, A., (2003), "Space syntax and spatial cognition: or why the axial line? Environment behavior, 35(1), pp.30-65.
-Quddus, M. A., (2008), "Modelling area-wide count outcomes with spatial correlation and heterogeneity: An analysis of London crash data", Accident Analysis Prevention, 40(4), pp.1486-1497.­
-Quddus, M. A., (2008), "Modelling area-wide count outcomes with spatial correlation and heterogeneity: an analysis of London crash data", Accident Analysis Prevention, 40(4), pp.1486-1497.
-Rifaat, S. M., & Tay, R., (2009), "Effects of street patterns on injury risks in two-vehicle crashes", Transportation Research Record, 2102(1), pp.61-67.
-Rifaat, S. M., Tay, R., & De Barros, A. (2011), "Effect of street pattern on the severity of crashes involving vulnerable road users", Accident Analysis Prevention, 43(1),
pp.276-283.
-Rifaat, S. M., Tay, R., & de Barros, A., (2012), "Urban street pattern and pedestrian traffic safety", Journal of urban design, 17(3), pp.337-352.
-Rybarczyk, G., & Wu, C., (2014), "Examining the impact of urban morphology on bicycle mode choice", Environment Planning B: planning design, 41, pp.78-88.
-Shariat-Mohaymany, A., & Shahri, M., (2017), "Crash prediction modeling using a spatial semi-local model: a case study of Mashhad, Iran", Applied Spatial Analysis Policy, 10(4), pp.565-584.
-Shariat‐Mohaymany, A., Shahri, M., Mirbagheri, B., & Matkan, A. A., (2014), "Exploring Spatial Non‐Stationarity and Varying Relationships between Crash Data and Related Factors Using Geographically Weighted Poisson Regression", Transactions in GIS, 19(2), pp.321-337.
-Southworth, M., & Ben-Joseph, E., (1996), "Streets and the Shaping of Towns and Cities: Mcgraw-Hill".
-Teklenburg, J., Timmermans, H., & Van Wagenberg, A., (1993), Space syntax: standardised integration measures and some simulations. Environment Planning B: Planning Design, 20(3), pp.347-357.
Turner, A., (2007), "From axial to road-centre lines: a new representation for space syntax and a new model of route choice for transport network analysis", Environment Planning B: planning design, 34(3), pp.539-555.
-Wakefield, J., Best, N., & Waller, L., (2000), "Bayesian approaches to disease mapping", Spatial epidemiology: methods applications, pp.104-107.
-Wang, X., Jin, Y., Abdel-Aty, M., Tremont, P. J., & Chen, X., (2012), "Macrolevel model development for safety assessment of road network structures", Transportation Research Record, 2280(1), pp.100-109.
-Wang, X., Wu, X., Abdel-Aty, M., & Tremont, P. J., (2013), "Investigation of road network features and safety performance", Accid Anal Prev, 56, pp.22-31. doi:10.1016/j.aap.2013.02.026.
-Zhang, Y., Bigham, J., Li, Z., Ragland, D., & Chen, X., (2012), "Associations between road network connectivity and pedestrian-bicyclist accidents", Paper presented at the 91 St Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC.
-Zhang, Y., Bigham, J., Ragland, D., & Chen, X., (2015), "Investigating the associations between road network structure and non-motorist accidents", Journal of Transport Geography, 42, pp. 34-47.
doi:10.1016/j.jtrangeo.2014.10.010.
 
 
 
 
 
 
پژوهشنامه حمل و نقل
دوره 20، شماره 1
فروردین 1402
صفحه 87-108

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار