Ứng dụng GIS và phương pháp thống kê phân tích đánh giá khả nặng lặp lại tai nạn giao thông trên các tuyến đường chính tại địa bàn quận 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.81 MB, 55 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ PHÂN
TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LẶP LẠI TAI NẠN GIAO
THÔNG TRÊN CÁC TUYẾN ĐƯỜNG CHÍNH TẠI ĐỊA BÀN
QUẬN 2
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Hân
Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý
Niên khóa: 2013 – 2017
Tháng 6/2016
TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ PHÂN
TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LẶP LẠI TAI NẠN GIAO THÔNG TRÊN
CÁC TUYẾN ĐƯỜNG CHÍNH TẠI ĐỊA BÀN QUẬN 2
Tác giả
Nguyễn Thị Ngọc Hân
Tiêu luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kĩ sư ngành Hệ thống thông tin Địa Lý
Giáo viên hướng dẫn:
ThS: Khưu Minh Cảnh
Tháng 6 năm 2017
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn thầy ThS. Khưu Minh Cảnh, anh
Lê Võ Hữu Trí đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài này.
Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy PGS.TS. Nguyễn Kim Lợi cùng tất
cả quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Cảm ơn quý thầy
cô không chỉ về những kiến thức mà còn dạy tôi cách làm người, cách ứng xử
khi bước ra ngoài xã hội, cám ơn sự giúp đỡ chân tình mà quý thầy cô đã dành
cho tôi trong bốn năm học tập tại trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh (chị) đang công tác tại Sở Khoa học và
Công nghệ TP. HCM, Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý đã tạo
điều kiện, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, dữ liệu và kiến thức cho tôi trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô ThS. Lê Thị Huyền, thầy
ThS.Lê Văn Phận, thầy ThS. Nguyễn Duy Liêm, cùng với tất cả các anh (chị) tại
bộ môn Gis trường ĐH Nông Lâm TP.HCM mặc dù có vài người hiện đã không
còn công tác tại trường, đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh
nghiệm cũng như đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp DH13GI và những người bạn đã
luôn đồng hành cùng tôi trong quãng đời sinh viên, những người đã luôn giúp
đỡ tôi khi tôi gặp khó khăn, sẵn sàng chia sẻ cho tôi những điều hay, lẽ phải và
cũng là nguồn động lực để tôi phấn đấu vươn lên.
Cuối cùng, con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đối với cha, mẹ đã luôn bên
cạnh chăm sóc cho con, nuôi dưỡng con thành người, dạy dỗ cho con những
điều hay lẽ phải, luôn động viên tạo điều kiện cho con học tập.
Nguyễn Thị Ngọc Hân
Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM
Email:
iii
TÓM TẮT
Tiểu luận tốt nghiệp “ Ứng dụng GIS và phương pháp thống kê phân tích đánh
giá khả năng lặp lại tai nạn giao thông trên các tuyến đường chính tại địa bàn Quận2”
đã được thực hiện từ 03/2017 đến 06/2017
Đề tài đặt ra để giải quyết các mục tiêu:
-
Tìm hiểu thông tin về đường phố tại TPHCM
Thu thập và xử lý số liệu các vị trí TNGT xảy ra trên địa bàn Quận 2
Tìm hiểu về một số yếu tố không gian ảnh hưởng đến tai nạn giao thông: spatial
similary.
Tìm hiểu các lý do gây tai nạn do đặc thù của phương tiện, cụ thể là các loại xe
container trên địa bàn quận 2.
Tìm hiểu và xây dụng hệ thống web và cơ sở dữ liệu theo công nghệ mới có thể
áp dụng trên các di động và hiện đại theo chuẩn MVC trên ngôn ngữ Python.
Cơ bản xây dựng được trang web và các công cụ hỗ trợ tìm kiếm các thông tin
theo không gian và thời gian. Lọc các loại điểm tai nạn có tính chất tương tự
không gian để đề xuất khả năng lặp lại và phương hướng giải quyết tại các điểm
đen tai nạn.
Phương pháp
-
-
-
Xác định đề tài và thu thập dữ liệu.
Xây dựng dữ liệu về người, phương tiện bị/gây tai nạn; xây dựng dữ liệu không
gian về các điểm TNGT, các giao lộ tại Quận 2. Kết nối cơ sở dữ liệu với
Geoserver, biên tập dữ liệu.
Phân tích thống kê tính lặp lại các tai nạn trên đường giao thông: giới hạn theo
tính tương tự không gian (kèm thời gian), search không gian rồi lọc về mặt thời
gian. Lưu ý về thời gian là sáng hay chiều (vị trí mặt trời có thể khác nhau),
sáng với tối (tầm nhìn có thể khác nhau).
Xây dựng trang web với các công cụ tìm kiếm và cập nhật thông tin hỗ trợ tìm
kiếm thông tin theo không gian và thời gian.
Kết quả
-
Bản đồ hiển thị thông tin các vụ TNGT.
Xây dựng được trang web (mang tính chất thử nghiệm) như yêu cầu đặt ra
trong mục tiêu.
Các bảng thống kê, phân tích đặc điểm của TNGT tai Quận 2.
iv
MỤC LỤC
Chương 1 ........................................................................................................................1
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1.1. Thông tin đề tài và tính cấp thiết của đề tài ...................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.2.1.Mục tiêu chung ....................................................................................................................... 2
1.2.2.Mục tiêu cụ thể ....................................................................................................................... 2
1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 2
Chương 2 ........................................................................................................................3
TỔNG QUAN .................................................................................................................3
2.1. Thông tin về địa bàn nghiên cứu .......................................................................... 3
2.1.1. Vị trí địa lý Quận 2 ............................................................................................................. 3
2.1.2. Các tuyến đường ở Quận 2 ............................................................................................. 5
2.2. Hiện Trạng ............................................................................................................. 9
2.2.1. Tình hình tai nạn giao thông ở quận 2, TP HCM năm 2016 ...........................9
2.3. Tình hình nghiên cứu .......................................................................................... 10
2.3.1. Các nghiên cứu về TNGT ............................................................................................... 10
2.3.2. Nghiên cứu về công cụ Similarity search trong arcgis......................................... 11
2.3.2.1. Sơ lược về lý thuyết độ đo ..............................................................................11
2.3.2.2. Nghiên cứu ngữ nghĩa không gian trong tìm kiếm không gian..................12
2.3.2.3. Similarity search: Tìm kiếm tương tự ..........................................................14
2.4. Công cụ và phần mềm ......................................................................................... 18
2.5. Khái niệm cơ bản về điểm đen, điểm mù ..................................................................... 20
2.5.1. Điểm đen .............................................................................................................20
2.5.2. Điểm mù..............................................................................................................21
Chương 3 ......................................................................................................................23
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................23
3.1. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 23
3.1.1. Phương pháp nghiên cứu gồm các bước: .................................................................. 23
3.1.2. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu: .................................................................................. 23
3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................................................................ 24
v
3.2.1. Xây dựng dữ liệu và dữ liệu không gian.................................................................... 24
3.2.2. Phân tích thống kê tính lặp lại của các tai nạn giao thông trên các đường
quốc lộ ở Quận 2, TPHCM......................................................................................................... 28
3.2.3. Thành Lập bản đồ ............................................................................................................. 29
3.3. Bài toán phân tích tính lặp lại của các tai nạn trên các đường giao thông theo
giới hạn tính tương tự không gian. ........................................................................... 29
Chương 4 ......................................................................................................................30
KẾT QUẢ .....................................................................................................................30
4.1. Kết quả xây dựng dữ liệu .................................................................................... 30
4.2. Kết quả xây dựng dữ liệu không gian ................................................................ 34
4.3. Kết Quả phân tích, thống kê về TNGT ............................................................. 35
4.3.1. Thống kê theo số vụ TNGT xảy ra ở các giao lộ trên địa bàn quận 2............ 35
4.4. Kết quả xây dựng trang web trên geoserver 2.11.1 (webgis thử nghiệm) ...... 36
4.4.1. Kết quả chồng lớp bản đồ trên geoserver. ................................................................ 36
4.5.2. Kết quả xây dựng trang web Tai nạn giao thông Quận 2 (web thử nghiệm)
….……………………………………………………………………………………………………..40
Chương 5 ......................................................................................................................43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................43
5.1. Kết luận ................................................................................................................ 43
5.2. Hạn chế của đề tài................................................................................................ 43
5.3. Kiến Nghị .............................................................................................................. 43
vi
DANH MỤC VIẾT TẮT
CSGT
Cảnh Sát Giao Thông
ĐH
Đại Học
KCN
Khu Công Nghiệp
KMS
National Mapping Agency of Denmark ( Hội Bản Đồ Đan Mạch )
GDP
Good Distribution Practices (thực hành tốt phân phối)
GIS
Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)
MVC
Model – View – Controller
TNGT
Tai Nạn Giao Thông
TPHCM
Thành Phố Hồ Chí Minh
TTATGT Trật Tự An Toàn Giao Thông
WHO
World Health Organization (tổ chức y tế thế giới)
vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: thông kê số vụ và địa điểm xảy ra tai nạn ở Quận 2 .......................................10
Bảng 2: Thông tin các lớp dữ liệu và số liệu .................................................................24
Bảng 3: Thông tin đặc điểm các TNGT liên quan đến phương tiện gây/bị tai nạn ......24
Bảng 4: Thống kê số vụ TNGT theo thời gian ..............................................................25
Bảng 5: Thống kê số vụ TNGT theo loại phương tiện ..................................................26
Bảng 6: Thống kê theo số vụ TNGT có tử vong do các loại phương tiện giao thông gây
ra ....................................................................................................................................26
Bảng 7: Thống kê số vụ TNGT gây tử vong tại các giao lộ ở Quận 2 ..........................27
Bảng 8: Thống kê số vụ TNGT theo hình thức gây TNGT của phương tiện................27
Bảng 9: Thông tin chi tiết dữ liệu không gian các điểm TNGT tại quận 2 đã mã hóa .28
Bảng 10: Thống kê số vụ TNGT xảy ra ở các giao lội tại quận 2 .................................35
Bảng 11: Thống kê các vụ TNGT xảy ra dựa trên loại phương tiện gây/bị tai nạn ......36
viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Bản đồ ranh giới hành chính quận 2, TPHCM ...................................................4
Hình 2: Bản đồ các tuyến đường chính ở Quận 2, TPHCM ...........................................9
Hình 3: trường hợp này độ đo Hausdorff chính là chiều cao h .....................................12
Hình 4: Các hồ sơ cho cặp đầu của các thuộc tính rất giống nhau, Các hồ sơ cho cặp
dưới cùng là khá khác nhau. ..........................................................................................16
Hình 5: Minh họa cho công cụ Similary Search ...........................................................17
Hình 6: Công cụ Similarity Search trong ArcMap 10.3 ................................................18
Hình 8: Minh họa giao diện phần mềm Visual studio code 1.11.2 ...............................19
Hình 10: Minh họa giao diện Geoserver 2.11.1 ............................................................20
Hình 11: Thực tế vùng mù với xe tải, xe tgieets kế gầm cao như SUV, xe bán tải ......22
Hình 12: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu ......................................................................23
Hình 13: Dữ Liệu đã được xử lý....................................................................................30
Hình 14: dữ liệu đã được xử lý ......................................................................................30
Hình 15: Toàn canht TNGT quận 2 ...............................................................................31
Hình 16: Khu vực Cầu Phú Mỹ .....................................................................................31
Hình 17: Khu vực Đồng Văn Cống – Nguyễn Thị Định...............................................32
Hình 18: Khu vực Xa lộ Hà Nội ....................................................................................32
Hình 19: Khu vực Mai Chí Thọ ....................................................................................33
Hình 20: Bản đồ phân bố TNGT trên địa bàn Quận 2 ..................................................34
Hình 21: Bản đồ hiển thị vị trí các tại nạn trên geoserver .............................................37
Hình 22: Bản đồ thể hiện mức độ thương vong tại các điểm xảy ra tai nạn trên
geoserver ........................................................................................................................38
Hình 23: Bản đồ hiển thị thời gian xảy ra tai nạn tại địa bàn quận 2 trên geoserver ....39
Hình 24: Bnar đồ thể hiện các tai nạn do phương tiện giao thông gây ra trên geoserver
.......................................................................................................................................40
Hình 25: Source code của thuật toán tính khả năng lặp lại tai nạn của các điểm đã từng
xảy ra tai nạn..................................................................................................................41
Hình 26: Giao diện webgis giao thông quận 2 ..............................................................42
ix
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Thông tin đề tài và tính cấp thiết của đề tài
Cùng với bệnh dịch, chiến tranh, thiên tai, thì tai nạn giao thông (TNGT) cũng là
một trong những mối bận tâm không phải chỉ riêng mỗi quốc gia mà còn là của toàn
nhân loại.
Theo báo cáo hiện trạng toàn cầu của WHO về an toàn giao thông đường bộ năm
2015, được phản ảnh từ 180 quốc gia, cho thấy trên toàn thế giới tổng số ca tử vong do
TNGT đường bộ đã ở mức 1,25 triệu người mỗi năm. Khoảng 20 đến 50 triệu người bị
thương hoặc tàn tật. Trung bình khoảng 3.287 ca tử vong mỗi ngày. TNGT đường bộ
là nguyên nhân thứ 9 gây tử vong và chiếm 2.2% tổng số ca tử vong trên toàn cầu.
TNGT đường bộ là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu của thanh thiếu niên từ 15 đến
29 tuổi và là nguyên nhân gây tử vong thứ hai gây tử vong trên toàn thế giới trong số
người trẻ tuổi từ 5 đến 14 tuổi. Mỗi năm có gần 400.000 người dưới 25 tuổi chết trên
đường phố, trung bình hơn 1.000 người mỗi ngày. TNGT đường bộ tiêu tốn hết
khoảng 518 tỷ đô la mỗi năm, tính ra mỗi quốc gia phải tiêu tốn 1% đến 2% GDP.
Riêng ở Việt Nam con số về các vụ tai nạn giao thông hằng năm không hề nhỏ.
Tính từ năm 2010 – 2015, toàn quốc xảy ra hơn 158.000 vụ tai nạn giao thông làm
chết 48.000 người, bị thương hơn 162.000 người. trung bình mỗi ngày có gần 30
người tử vong vì tai nạn giao thông. TNGT là một trong những nguyên nhân gây tử
vong hàng đầu cho con người.
Theo tổng cục thống kê năm 2016 cả nước có hơn 21.589 vụ TNGT, hơn 8.685
người chết và hơn 19.280 người bị thương. Tiêu tốn hết 250 đến 300 tỷ đồng mỗi năm.
Trong đó TNGT xảy ra chủ yếu trên các tuyên đường quốc lộ, tỉnh lộ, liên tỉnh và
mang tính chất lặp lại.
Năm 2016, Quận 2 xảy ra 54 vụ TNGT (tăng 8 vụ), làm chết 39 người (tăng 14
người), 22 người bị thương (tăng 6 người).
1
Vì vậy luận văn với đề tài “Ứng dụng GIS và phương pháp thống kê phân tích
đánh giá khả năng lặp lại tai nạn giao thông trên các tuyến đường đường chính
tại địa bàn Quận 2” mong muốn tìm thấy và thống kê những điểm thường xuyên có
tai nạn giao thông xảy ra, từ đó có thể giúp nhà quản lý, các bộ, ngành đưa ra được
biện pháp hạn chế TNGT.
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu khả năng xảy ra tan nạn giao thông lần nữa tại các tuyến đường chính
trên địa bàn Quận 2.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Tìm hiểu thông tin về đường phố tại TPHCM
-
Thu thập và xử lý số liệu các vị trí TNGT xảy ra trên địa bàn Quận 2
-
Tìm hiểu về một số yếu tố không gian ảnh hưởng đến tai nạn giao thông: spatial
similary.
-
Tìm hiểu các lý do gây tai nạn do đặc thù của phương tiện, cụ thể là các loại xe
container trên địa bàn quận 2.
-
Tìm hiểu và xây dụng hệ thống web và cơ sở dữ liệu theo công nghệ mới có thể
áp dụng trên các di động và hiện đại theo chuẩn MVC trên ngôn ngữ Python.
-
Cơ bản xây dựng được trang web và các công cụ tìm kiếm các thông tin các
điểm tai nạn theo không gian và thời gian. Lọc các loại điểm tai nạn có tính chất
tương tự không gian để đề xuất khả năng lặp lại và phương hướng giải quyết tại
các điểm đen tai nạn.
1.3. Phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các vụ TNGT xảy ra trên các tuyến đường tại
Quận 2, TP.HCM
Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn trong phạm vi Quận 2, TPHCM.
2
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Thông tin về địa bàn nghiên cứu
2.1.1. Vị trí địa lý Quận 2
Quận 2 được thành lập ngày 01/4/1997 trên cơ cở tách ra từ 5 xã Bình Trưng,
Thạnh Mỹ Lợi, Cát Lái, An Khánh, An Phú thuộc Thử Đức theo Nghi định số 03/NĐCP ngày 06/01/1997 của Chính Phủ. Quận 2 nằm ở phía đông TP.HCM, trên tả ngạn
sông Sài Gòn.
Giới hạn vị trí địa lý:
-
Phía Bắc quận 2 giáp quận Thủ Đức và Bình Thạnh ranh giới là sông Rạch
Chiếc và sông Sài Gòn.
-
Phía Nam quận 2 giáp với quận 7 và huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Nai ranh
giới tự nhiên là sông Đồng Nai và sông Sài Gòn.
-
Phía Đông giáp quận 2 giáp với quận 4, quận 1, và quận Bình Thạnh ranh giới
là sông Sài Gòn.
-
Quận 2 chia thành 11 phường gồm:Thảo Điền, An Phú, An Khánh,Thủ Thiêm,
Bình Trưng Đông, Bình An, An Lợi Đông, Thạnh Mỹ Lợi, Bình Trưng Tây và
Cát Lái.
3
Hình 1: Bản đồ ranh giới hành chính quận 2, TPHCM
4
Tổng diện tích tự nhiên của quận 2 là 5017 ha. Ngày đầu mới thành lập, diện
tích đất nông nghiệp chiếm 2.543,8 ha. Đến năm 2005, diện tích đất nông nghiệp còn
1.611 ha, đất dân cư chiếm 1.402 ha.
Quận 2 có vị trí và nhiều điều kiện thuận lợi để hình thành một đô thị mới. Là
đầu mối giao thông về đường bộ, đường sắt nội đô, đường thủy nối liền Thành phố với
các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa – Vũng Tàu; Kinh tế tăng trưởng với tốc độ
cao; cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng định hướng, tỷ trọng ngành dịch vụ - thương mại
đạt cao hơn mức phấn đấu và đang có xu hướng phát triển; Các công trình hạ tầng kỹ
thuật, hạ tầng xã hội đã và đang được tăng cường, nhất là các công trình giao thông,
trường học, các cơ sở văn hóa được quan tâm đầu tư đưa vào sử dụng; đặc biệt là tập
trung công tác chỉ đạo, điều hành thực hiện đúng tiến độ đối với công tác bồi thường
thu hồi đất các dự án, công trình trọng điểm theo chỉ đạo của thành phố, nhất là tập
trung công tác bồi thường, thu hồi đất và tái định cư của khu đô thị mới Thủ Thiêm,
Đai lộ Đông Tây.
2.1.2. Các tuyến đường ở Quận 2
5
Đường 1
Đường 31F
Đường 10
Đường 32
Đường 10F
Đường 33
Đường 11
Đường 34
Đường 12
Đường 35
Đường 13
Phố 36
Đường 14
Đường 37A
Đường 15
Đường 38
Đường 16
Đường 39
Đường 17
Đường 4
Đường 18
Đường 40
Đường 19
Đường 41
Đường 2
Đường 42
Đường 20
Đường 43
Đường 21
Đường 44
Đường 22
Đường 46
Đường 23
Đường 47
Phố 24
Phố 49
Đường 25
Đường 5
Đường 26
Đường 50
Đường 27
Đường 51
Đường 28
Đường 54
Đường 29
Đường 55
Đường 3
Phố 56
Đường 30
Đường 6
Đường 31
Đường 60
Đường 31A
Đường 61
Đường 31B
Đường 62
Đường 31C
Đường 63
Đường 31D
Phố 64
Đường 31E
Phố 65
6
Đường 66
Đường Dương Văn An
Đường 68
Đường G1
Đường 7
Đường Giang Văn Minh
Đường 8
Đường H
Đường 80
Đường Hà Quang
Đường 83
Đường Hàn Giang
Đường 9
Đường Hậu Lân
Đường A2
Đường Hiệp Thành 13
Đường An Phú
Đường Hương lộ 62
Đường An Phú Đông 27
Đường K
Đường An Trang
Đường KP3
Đường B
Đường Lâm Quang Ký
Đường Bát Nàn
Đường Lê Đình Quản
Đường Bình Trưng
Đường Lê Đức Thọ
Đường Bùi Tá Hán
Đường Lê Hiến Mai
Đường Cao Đức Lân
Đường Lê Hồng Phong
Đường Đại Lộ Đông Tây
Đường Lê Hữu Kiều
Đường Đàm Văn Lễ
Phố Lê Phụng Hiểu
Đường Đặng Hữu Phổ
Đường Lê Thước
Đường Đặng Như Mai
Đường Lê Văn Miến
Đường Đặng Tiến Đông
Đường Lê Văn Thịnh
Đường Đỗ Pháp Thuận
Đường Lộc Hòa
Phố Đỗ Quang
Phố Lương Định Của
Đường Đỗ Xuân Hợp
Đường Lý Ông Trọng
Đường Đoàn Hữu Trưng
Đường Mai Chí Thọ
Đường Đông Hưng Thuận 6
Đường Mương Khai
Đường Đồng Quốc Bình
Đường Ngô Quang Huy
Đường Đồng Văn Cống
Đường Nguyễn Án
Đường Dư Hàng Kênh
Đường Nguyễn Bá Huân
Đường Đường A
Đường Nguyễn Bá Lân
Đường Đường C
Phố Nguyễn Cừ
7
Đường Nguyễn Đăng Đạo
Đường Quốc Hương
Đường Nguyễn Đăng Giai
Đường Quốc lộ 1A
Đường Nguyễn Địa Lô
Đường Song Hành
Đường Nguyễn Đôn Tiết
Đường Sử Hy Nhan
Đường Nguyễn Duy Hiệu
Đường Tạ Hiện
Đường Nguyễn Duy Trinh
Đường Tân Chánh Hiệp 16
Đường Nguyễn Hoàng
Đường Tân Lập 2
Đường Nguyễn Hương
Đường Tân Thới Hiệp 10
Đường Nguyễn Huy Chương
Đường Thái Thuận
Đường Nguyễn Khanh
Đường Thân Văn Nhiếp
Đường Nguyễn Khoa Đăng
Đường Thạnh Lộc 27
Đường Nguyễn Lương Dĩ
Đường Thạnh Mỹ Bắc
Đường Nguyễn Quang Bật
Đường Thạnh Mỹ Lợi
Đường Nguyễn Quý Cảnh
Đường Thạnh Mỹ Nam
Đường Nguyễn Quý Đức
Đường Thạnh Xuân 13
Đường Nguyễn Thanh Sơn
Đường Thạnh Xuân 21
Đường Nguyễn Thị Định
Đường Thảo Điền
Đường Nguyễn Trọng Quân
Đường Thích Mật Thể
Đường Nguyễn Trung Nguyệt
Đường Tỉnh Lộ 10
Đường Nguyễn Tư Nghiêm
Đường Tỉnh lộ 25B
Đường Nguyễn Tuyển
Đường Tống Hữu Định
Phố Nguyễn Ư Dĩ
Đường Trại Gà
Đường Nguyễn Văn Giáp
Đường Trần Lưu
Đường Nguyễn Văn Hưởng
Đường Trần Não
Đường Nguyễn Văn Kỉnh
Đường Trần Ngọc Diện
Đường Phạm Công Trứ
Đường Trần Quang Đạo
Đường Phạm Đôn Lễ
Đường Trích Sài
Đường Phạm Hy Lượng
Đường Trịnh Khắc Lập
Đường Phạm Thận Duật
Đường Trúc Đường
Đường Phan Văn Đáng
Đường Trương Gia Mô
Đường Quách Giai
Đường Trương Văn Bang
8
Đường Trương Văn Đa
Đường Võ Văn Kiệt
Phố Vạn Kiếp
Đường Vũ Phương Đế
Đường Vành Đai 2
Phố Vũ Tông Phan
Đường Vành Đai Đông
Đường Xa Lộ Hà Nội
Đường Võ Trường Toản
Đường Xuân Thủy
Hình 2: Bản đồ các tuyến đường chính ở Quận 2, TPHCM
2.2. Hiện Trạng
2.2.1. Tình hình tai nạn giao thông ở quận 2, TP HCM năm 2016
Năm 2016, tai nạn giao thông trên địa bàn quận 2 cũng phức tạp và tăng cả 3
mặt, với tổng số 54 vụ tai nạn (tăng 8 vụ), làm 39 người chết (tăng 14 người) và 22
người bị thương (tăng 6 người). Ùn tắc giao thông còn xảy ra thường xuyên tại các
tuyến đường trọng điểm ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả phát triển kinh tế tại cơ sở.
Nguyên nhân khiến số vụ phạm pháp trên địa bàn quận tăng cao, Trung tá Trần
Văn Hiếu - Trưởng công an quận 2 lý giải là do quận 2 đang trong quá trình phát triển
nên có nhiều dự án thi công, nhiều khu dân cư mới. Số vụ phạm pháp trong năm 2016
tăng chủ yếu là án trộm cắp tập trung ở những khu vực này. Số vụ tai nạn trong năm
9
2016 tăng chủ yếu là do gần đây trên địa bàn quận có thêm nhiều tuyến đường cao tốc
lớn như: Mai Chí Thọ, cao tốc Long Thành-Dầu Giây, cùng hàng loạt tuyến đường cắt
ngang.
Bảng 1: thông kê số vụ và địa điểm xảy ra tai nạn ở Quận 2
TT Tên phường
Diện tích (ha)
1
2
3
4
5
An Khánh
An Lợi Đông
An Phú
Bình An
Bình Khánh
169
385
1042
169
226
6
Bình
Trưng
Đông
Bình Trưng Tây
Cát Lái
Thạnh Mỹ Lợi
Thảo Điền
Thủ Thiêm
Quận 2
345
7
8
9
10
11
222
669
1283
375
135
5000
Dân số
(2009)
23.239
6270
28.000
6774
7279
(1999)
10496
7832
6567
7091
6714
9325
Số vụ tai nạn
1
1
26
2
4
1
1
6
24
8
3
77
Thành Phố có 36 điểm kẹt xe. Trong đó, các điểm kẹt xe của Quận 2 bao gồm:
-
Nút giao Mỹ Thủy đến cảng Cát Lái
-
Xa lộ Hà Nội – Thảo Điền – Quốc Hương
-
Ngã tư Thủ Đức (quận 2, 9): Dự kiến xây hầm chui
-
Nút giao An Phú (quận 2): Xây dựng nút giao khác mức.
2.3. Tình hình nghiên cứu
2.3.1. Các nghiên cứu về TNGT
- Khóa luận nghiên cứu tốt nghiệp của sinh viên Trần Minh Tiến năm 2016 với
đề tài “Nghiên cứu áp dụng mạng neuron nhân tạo phục vụ bài toán nhận dạng
trong GIS”. Mục tiêu của nghiên cứu là sử dụng mạng Neuron nhân tạo kết hợp
với GIS để nhận dạng tai nạn giao thông tại TPHCM.
-
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Hoàng Thị Thúy Kiều năm 2016 với đề tài:
“Ứng dụng GIS hỗ trợ phân tích đặc điểm tai nạn giao thông tại TPHCM”. Mục
tiêu của nghiên cứu là phân tích các đặc điểm các vụ TNGT tại TPHCM. Thành
lập các bản đồ về mức độ thương vong của người bị nạn, bản đồ về các điểm
10
TNGT theo thời gian và bản đồ về các điểm TNGT theo số người bị nạn trong
một vụ. Phân tích tính tương quan về các đặc điểm của các vụ TNGT tại
TPHCM. Phân tích điểm nóng các điểm TNGT, điểm nóng các điểm khu công
nghiệp, điểm nóng các điểm trường đại học cao đẳng trên TPHCM. Nhận xét
ảnh hưởng của các KCN và các trường ĐH cao đẳng đến TNGT tại TPHCM.
2.3.2. Nghiên cứu về công cụ Similarity search trong arcgis.
2.3.2.1. Sơ lược về lý thuyết độ đo
Trong toán học, độ đo hay khoảng cách (metric) thường được thể hiện là một
hàm d thỏa mãn các điều kiện sau:
-
Không âm, nghĩa là d(A,B) = 0 với mọi A,B,C là các tập hình học. Tồn tại
phần trung hòa 0: khoảng cách d(A,B) = 0 khi và chỉ khi A = B
-
Tính chất đối xứng: d(A,B) = d(B,A)
-
Thỏa mãn bất đẳng thức tam giác: d(A,B) + d(B,C)
d(A,C), với mọi A,B,C
Tổng quan hơn, một không gian đo (metric) là một cặp (E, ), trong đó E là tập khác
trống và
là một metric (độ đo/khoảng cách) trên E. với các bản đồ tỷ lệ lớn và trung
bình, ta có thể chọn không gian Euclide 2 chiều xy (hoặc lat/lon) với các độ đo
thỏa
mãn 3 điều kiện trên.
Sau đây là một số định nghĩa và phương pháp tính toán độ đo “ tương tự hình học”
-
Khoảng cách Hausdorff: khoảng cách Hausdorff từ tập thứ 1 đến tập thứ 2 được
định nghĩa là khoảng cách lớn nhất từ một điểm trên hình thứ nhất đến tập thứ 2.
Khoảng cách Hausdorff không mang tính đối xứng. Nghĩa là khoảng cách Hausdorff
từ tập đối tượng thứ 1 đến tập đối tượng thứ 2 không bằng khoảng cách Hausdorff từ
tập đối tượng thứ 2 đến tập đối tượng thứ 1.
Ngoài ra, ta có độ đo Hausdorff giữa hai tập là giá trị lớn nhất của khoảng cách
Hausdorff từ tập 1 đến tập 2 và ngược lại. Ví dụ: dH(X,Y) là khoảng cách giữa tập X
và tập Y:
Với một phần khác biệt giữa hai đối tượng hình học là một đối tượng đa giác lồi và
mỏng (không “dày”), thì giá trị nhận dạng đối với Hausdorff sẽ lớn. Nhưng giá trị
11
khoảng Hamming sẽ nhỏ. Ngược lại một số trường hợp giá trị khoảng cách Hamming
sẽ tăng đáng kể nhưng giá trị khoảng cách Hausdorff sẽ ít bị ảnh hưởng.
-
Phân tích về độ đo Hausdorff
Thời gian tính khoảng cách Hausdorff giữa hai đối tượng đa giác là tuyến tính. Cho
hai đường thẳng P và Q. Tập A gồm n phần tử là tập hợp các đỉnh của đường thẳng P.
Tập B gồm m phần tử là tập hợp các đỉnh của đường thẳng Q (A,B là hai tập điểm trên
R2). Khi đó, thời gian tính toán độ đo Hausdorff sẽ là O((m+n)log(m+n)) nếu hai
đườngv không cắt nhau hoặc giao điểm của hai đường thẳng không nằm bên trong
đường kia. Trong trường hợp với hai đa giác, độ phức tạp tính toán sẽ là
O((mn)2log3(mn
Q
h
P
Hình 3: trường hợp này độ đo Hausdorff chính là chiều cao h
Nhược điểm của phương pháp Hausdorff là kết quả đôi khi không được trực quan,
không phản ánh được kết quả như thực tế. Nghĩa là nhiều đối tượng không giống nhau
nhưng cho độ đo giống nhau. Lí do chính vì jhi tính toán khoagr cách Hausdorff, các
hình được thể hiện bằng các tập điêmt mà không được thể hiện bằng các tập đường.
với trường hợp trên, người ta thường sử dụng khoảng cách Fréchet (Fresescheet
distance).
2.3.2.2. Nghiên cứu ngữ nghĩa không gian trong tìm kiếm không gian
Ngữ nghĩa không gian
Trên thực tế, nội dung tìm kiếm hoặc thể hiện của một cây truy vấn là nguồn gốc để
xác định ngữ nghĩa của bản đồ mẫu. Các tiêu chí trong tìm kiếm sẽ được phân tích, rút
trích và đưa vào trong phép xử lý, tổng quát hóa bản đồ nhằm phát sinh những bản đồ
mà chúng ta có thể tìm được nhiều thông tin hơn.
Mặt khác, một bản đồ GIS là một khoảng không gian với độ đo là khoảng cách tương
tự giữ các đối tượng. bản đồ thảo mãn các tính chất:
12
-
Khoảng cách giữa hai đối tượng luôn dương
-
Nếu khoảng cách hai đối tượng bằng 0 thì hai đối tượng trùng nhau.
-
Khoảng cách từ đối tượng x đến đối tượng y sẽ bằng khoảng cách từ đối tượng
y đến đối tượng x (trong bản đồ).
-
Với một đối tượng z khác, ta có bất đẳng thức về chiều dài các cạnh trong tâm
giác xyz.
Do đó, đối với hàm khoảng cách, tính tưng tự trong không gian bản đồ GIS có thể
được xây dựng như tính tương tự trong không gian độ đo.
Bên cạnh đó, việc phân tích các đặc tính về hình học của tập đối tượng cần tìm kiếm
để rút trích các thông tin ngữ nghĩa không gian là một vấn đề cần thiết và quan trọng.
thông tin không gian về tập dữ liệu không những phục vị quá trình tìm kiếm mà còn
phục vụ quá trình tiền xử lý dữ liệu trước khi tìm kiếm: tổng quát hóa bản đồ.
Ngữ nghĩa không gian của một tập đối tượng không gian bao gồm các đặc tính cơ bản
của một tập hợp các đặc điểm riêng của các đối tượng ở trong đó như:
-
Kiểu các đối tượng không gian: điểm, đường, vùng
-
Số lượng đối tượng trong tập: số lượng điểm, số lượng đường, số lượng vùng…
-
Các tính chất về thống kê của các tập đối tượng: sự phân bố, chiều, hướng, hình
dáng đối tượng..
-
Các tính chất quan hệ hình học giữa các phần tử trong tập đối tượng: về giao, về
cắt, hợp, chứa trong, tỷ lệ về diện tích, độ dài, khoảng cách giữa các phần tử,
hình dạng bao lồi của tập đối tượng, tổng số lượng cạnh góc,…
-
Các tính chất hình học của các phần tử trong tập đối tượng: đa giác lồi, số
lượng đỉnh trong đa giác,…
-
Các đặc tính giải tích, xấp xỉ hàm, giait tích các đối tượng: các điểm thẳng
hàng, các điểm sắp theo thứ tự x (hoặc y) gần với một đường cong (tham số),..
Từ đó, một số tiêu chí tìm kiếm không gian tương tự trong không gian được đề xuất
như sau:
-
Nhóm 1: nhóm hình học: về các tiêu chí hình học cơ bản. điểm hình là tiêu chí
đồng dạng: khu vực tìm kiếm được có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn bản đồ mẫu.
13
tuy nhiên, các đối tượng trong vùng tìm kiếm được sẽ đồng dạng theo cặp với
các đối tượng trong dữ liệu mẫu.
-
Nhóm 2: Nhóm hình dáng: Về các tiêu chí hình dạng đối tượng. Điển hình là
tiêu chí về hình dạng đối tượng (shape index): với tiêu chí này, các đối tượng
tìm được sẽ có hình dáng tương đồng với các đối tượng mẫu về độ dẹt, về các
tỷ lệ giữa chu vi và diện tích.
-
Nhóm 3: Nhóm thống kê: Về các tiêu chí thống kê theo không gian cơ bản, điển
hình về tiêu chí phân bố thống kê không gian phân bố: Tiêu chí phân bố sẽ
quyết định tỉ lệ phân bố dữ liệu mẫu so với dữ liệu. Dữ liệu có thể là phân bố
ngẫu nhiên (randomize), phân bố theo cụm (cluster), phân bố đều (regular
distribution).
-
Nhóm 4: Nhóm giải tích: Theo các khoảng cách như độ đo Hausdorff khi đó,
chúng ta sẽ tìm kiếm một tập đối tượng trong bản đồ có từng cặp đôi đối tượng
tương ứng với tập bản đồ mẫu và tập con tìm được sẽ có độ đo Hausdorff cực
tiểu hoặc thỏa giá trị một độ đo cho trước.
-
Nhóm 5: Nhóm thuộc tính (không gian): Theo các tỉ lệ tương ứng với một hoặc
một vài thuộc tính không gian xác định của các đối tượng không gian. Ví dụ:
tìm kiếm nhà có vườn xung quanh, có diện tích trên 50m2 hoặc nhà có có vườn
chiếm 50% diện tích.
-
Nhóm 6: Nhóm dựa trên cách biểu diễn dữ liệu: theo phương pháp này các đối
tượng không gian sẽ được mô tả theo cấu trúc cây hoặc cấu trúc đồ thị. Khi đó
việc tìm kiếm sẽ tương ứng với việc tìm kiếm trên cây hoặc trên đồ thị với
những tính chất như: Bậc của đỉnh đồ thị (số kết nối), độ sâu của cây,..
Lưu ý: tên các nhóm được nhóm nghiên cứu tạm thời đặt.
2.3.2.3. Similarity search: Tìm kiếm tương tự
- Là công cụ giúp xác định tính năng ứng cử viên (đối tượng) nào tương tự hoặc
không tương đồng với một hoặc nhiều tính năng đầu vào (đối tượng mẫu) dựa
trên các thuộc tính đặc trưng.
-
Tính năng tìm kiếm tương tự xác định những tính năng ứng cử viên nào giống
nhau (hoặc không giống nhau) nhất đối với tính năng nhập dữ liệu để kết hợp.
tính tương tự dựa trên một danh sách các thuộc tính số (đặc tính của thuộc tính)
14
của thuộc tính. Nếu nhiều hơn một tính năng đầu vào của đối tượng mẫu, tính
tương tự của đối tượng sẽ dựa trên mối quan hệ trung bình giữa các thuộc tính.
Lớp tính năng đầu ra sẽ chứa các tính năng của đối tượng mẫu với tất cả tính
năng của ứng cử viên (đối tượng muốn tìm kiếm) phù hợp đã được tìm thấy,
được sắp xếp theo tính tương tự (như được chỉ định bởi tham số tương tự). Số
lượng kết quả được trả về dựa trên giá trị cho tham số Number Of Besults.
-
Giá trị thuộc tính: Khi bạn chọn các giá trị thuộc tính cho tham số của phương
pháp so khớp, công cụ này sẽ chuẩn hóa tất cả các thuộc tính thu hút. Đối với
các ứng cử viên, nó sẽ trừ đi các giá trị đã được chuẩn hóa từ các giá trị mục
tiêu (giá trị thuộc tính của đối tượng mẫu), cộng thêm sự khác nhau bình
phương. Tham số này trở thành chỉ sooa tương tự cho ứng viên đó. Một khi tất
cả các ứng viên đã được xử lý, các ứng cử viên sẽ được xếp hạng từ chỉ số nhỏ
nhất (gần nhất) đến chỉ số lớn nhất (ít tương tự nhất). Tiêu chuẩn của các giá trị
thuộc tính liên quan đến biến đổi z, nghĩa là mỗi giá trị sẽ trừ đi giá trị trung
bình của tất cả các thuộc tính, chia cho độ lệch chuẩn của tất cả các giá trị (Tính
năng đầu vào phù hợp với các tính năng của ứng cửa viên được bao gồm trong
tính toán trung bình và độ lẹch chuẩn). Tiêu chuẩn đươc đặt ra cho tất cả các
thuộc tính là trên cùng quy mô, ngay cả khi chúng được đại diện bởi các loại số
khác nhau: tỷ lệ (từ 0 đến 1), Dân số (có giá trị hơn 1 triệu), khoảng cách (km).
-
Xếp hạng các giá trị thuộc tính: Khi chọn các giá trị thuộc tính để xếp hạng cho
tham số của phương pháp so khớp, công cụ sễ bắt đầu banwfng cách xếp hạng
từng thuộc tính quan tâm cho cả đối tượng địa lý và tất cả ứng viên. Đối với
mỗi ứng viên được tính là tổng bình phương cho mỗi thuộc tính liên quan đến
tính năng mà chúng ta hướng đến (tính năng đích). Nếu giá trị dân số cho mục
tiêu là lớn thứ 10 trong tất cả các ứng viên, và dân số cho ứng viên được xem là
lớn hơn 15, tổng bình phương dân số bình quân cho ứng cửa viên này là 10 – 15
= -5 và (-5)^2 là 25. Tổng các chân lệch bậc bình phương cho tất cả các thuộc
tính quan hệ trở thành chỉ số tương tự cho ứng viên này. Một khi tất cả các ứng
cử viên đã được xử lý, các ứng cử viên được xếp hạng từ chỉ số nhỏ nhất (gần
nhất) đến chỉ số lớn nhất (ít nhất là tương tự).
-
Hồ sơ thuộc tính (Attribute profile): Khi bạn chọn Hồ sơ thuộc tính cho tham số
Phương pháp so khớp, công cụ này tiêu chuẩn hóa tất cả các Thuộc tính thuộc
15
sở hữu (tối thiểu là hai Thuộc tính được yêu cầu là bắt buộc cho phương pháp
này). Sau đó sử dụng toán học tương tự cosin để so sánh vector của các thuộc
tính chuẩn cho mỗi ứng cử viên với vector của các thuộc tính được chuẩn hóa
cho đối tượng đích đang được đối sánh. Sự tương tự cosin của hai vectơ, A và
B, được tính như sau
Sự giống nhau trên Cosine không liên quan đến sự kết hợp của cường độ thuộc
tính mà là phương pháp này tập trung vào các mối quan hệ giữa các thuộc tính.
Nếu bạn đã tạo một hồ sơ (biểu đồ dòng) của các thuộc tính chuẩn trong các
vectơ được so sánh (mục tiêu và một trong các ứng cử viên), bạn có thể thấy hồ
sơ rất giống hoặc các cấu hình rất khác nhau
Hình 4: Các hồ sơ cho cặp đầu của các thuộc tính rất giống nhau, Các hồ sơ cho
cặp dưới cùng là khá khác nhau.
Chỉ số độ tương tự cosine dao động từ 1,0 (tương đương hoàn hảo) đến -1,0
(hoàn toàn không hoàn hảo) và được báo cáo trong lĩnh vực SIMINDEX
(Cosine Similarity). Bạn sẽ sử dụng phương pháp tương tự này để tìm các địa
điểm có cùng đặc điểm nhưng có thể ở quy mô lớn hơn hoặc nhỏ hơn.
16
