ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Sự phát triển của giao thông đƣờng bộ là một biểu hiện của sự tiến bộ của nhân loại, nhƣng một trong những mặt trái của nó là tình trạng mất an toàn và tai nạn giao thông (TNGT). Hiện nay tình trạng giao thông ngày càng gia tăng do số lƣơng phƣơng tiện cá nhân tăng theo nhu cầu của con ngƣời. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công bố năm 2013, mỗi năm, trên thế giới có khoảng 1,25 triệu ngƣời chết vì tai nạn giao thông, trung bình mỗi ngày khoảng 3.400 ngƣời chết vì TNGT trên đƣờng bộ. Tại Việt Nam, tình hình tai nạn giao thông cũng vô cùng nghiêm trọng.
Phó thủ tƣớng Nguyễn Xuân Phúc khi nói về tình trạng tai nạn giao thông phải thốt lên rằng, nhiều nƣớc đang xảy ra chiến tranh trên thế giới cũng không có nhiều ngƣời chết nhƣ ở KLTN nƣớc ta. Số liệu từ Ủy ban An toànThông giao thông tin quốc địa gia cholý thấy trong năm 2014, cả nƣớc xảy ra 25.322 vụ tai nạn, làm chết 8.996 ngƣời, bị thƣơng 24. Riêng tại TPHCM đã xảy ra 2.587 vụ TNGT từ ít nghiêm trọng trở lên, làm chết 2.435 ngƣời và làm 1.186 ngƣời bị thƣơng. Trung bình mỗi năm trên địa bàn thành phố xảy ra 952 vụ, làm 811 ngƣời chết và làm 395 ngƣời bị thƣơng.
Trong quá trình nghiên cứu đặc điểm phân bố TNGT trên phạm vi toàn cầu dựa trên tiêu chí mức thu nhập, các nhà khoa học đã thấy rằng các nƣớc có mức thu nhập trung bình có tỉ lệ ngƣời chết do TNGT cao nhất (20,1 ngƣời chết/100.000 dân), thấp nhất là các nƣớc có mức thu nhập cao (8,7 ngƣời chết/100.000 dân), trong khi tỉ lệ ngƣời chết do TNGT trung bình trên thế giới hiện là 18 ngƣời chết/100. Trên thực tế các nƣớc có mức thu nhập trung bình có số lƣợng phƣơng tiện giao thông chiếm 52% tổng số toàn cầu, còn các nƣớc có mức thu nhập cao chiếm 47%, nhƣ vậy số lƣợng gần ngang nhau. Điều đó cho thấy, số ngƣời chết do TNGT không tỉ lệ với số lƣợng phƣơng tiện mà do các nguyên nhân quan trọng khác nhƣ: trình độ dân trí, hiểu biết luật giao thông, ý 1 Minh Tiến thức tham gia giao thông và kết cấu hạ tầng giao thông, độ tuổi, nghề nghiệp, loại phƣơng tiện. Chính vì vậy luận văn với đề tài “Nghiên cứu áp dụng mạng neuron nhân tạo phục vụ bài toán nhận dạng trong GIS” đã đi sâu nghiên cứu và áp dụng mạng neural nhân tạo cùng với công nghệ GIS nhằm xây dựng hệ thống giúp các nhà quản lý nhận dạng đƣợc các vụ TNGT tại thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM) một cách nhanh chóng, hiệu quả mà chi phí thấp để từ đó các nhà quản lý có thể nắm bắt và đề ra phƣơng hƣớng cũng nhƣ kế hoạch giảm thiểu, ứng phó với tình hình TNGT hiện nay.
Đồng thời ứng dụng của đề tài có thể giúp ngƣời dân nhận thấy mối liên hệ giữa các nguyên nhân xảy ra TNGT.2 Mục tiêu của đề tài Mục tiêu chung Sử dụng mạng neuron nhân tạo để nhận dạng tai nạn giao thông tại TPHCM. Mục tiêu cụ thể Phân tích đặc điểm không gian các vụ TNGT. KLTN Thông tin địa lý Đánh giá sai số sau khi chạy mạng neural. Tìm cấu hình mạng phù hợp với bộ dữ liệu TNGT tại TPHCM.3 Kết quả mong đợi Xây dựng đƣợc dữ liệu không gian và thuộc tính các vụ TNGT tại TPHCM.
Đánh giá đƣợc khả năng nhận diện dữ liệu các vụ TNGT tại TPCHM bằng mạng neuron nhân tạo.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Thời gian thực hiện đề tài là 3 tháng từ ngày 01/03/2016 đến ngày 07/06/2016 Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là các vụ TNGT xảy ra tại TPHCM. Phạm vi nghiên cứu của đề tài đƣợc giới hạn tại TPHCM.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả của đề tài cung cấp cơ sở để đánh giá việc áp dụng trí tuệ nhân tạo và khả năng khai phá thông tin vào dữ liệu TNGT tại TPHCM nói riêng cũng nhƣ dữ liệu TNGT 2 Minh Tiến cả nƣớc nói chung trong việc nâng cao khả năng đánh giá các vụ TNGT. Đồng thời xem xét khả năng phân tích nhận diện các dạng dữ liệu khác có tính tƣơng đồng nhƣ: Nhận dạng dữ liệu các vụ trộm cắp, nhận dạng dữ liệu tình trạng kẹt xe, nhận dạng dữ liệu phòng cháy chữa cháy.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo hữu ích cho các cơ quan quản lý trong việc ứng dụng các công nghệ mới để nâng cao mức độ hiệu quả trong việc khai thác thông tin các vụ TNGT tại TPHCM. KLTN Thông tin địa lý 3 Minh Tiến CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 2.1 Vị trí địa lý KLTN Thông tin địa lý Hình 2.1: Bản đồ ranh giới hành chính TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong toạ độ địa lý khoảng 100 10’ – 100 38’ vĩ độ bắc và 1060 22’ – 1060 54’ kinh độ đông.
Thành phố Hồ Chí Minh giáp 6 tỉnh gồm: Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dƣơng Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai 4 Minh Tiến Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa -Vũng Tàu Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang. Thành phố cách thủ đô Hà Nội gần 1.730km đƣờng bộ, nằm ở ngã tƣ quốc tế giữa các con đƣờng hàng hải từ Bắc xuống Nam, từ Ðông sang Tây, là tâm điểm của khu vực Đông Nam Á. Tính theo đƣờng chim bay thì trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km, sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất cách trung tâm thành phố 7km, chiều dài của thành phố theo hƣớng Tây Bắc – Đông Nam khoảng 100 km và chiều ngang nơi rộng nhất là hơn 40 km. Thành phố Hồ Chí Minh gồm có bốn điểm cực: Cực Bắc là xã Phú Mỹ Hƣng, huyện Củ Chi.
Cực Tây là xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi. Cực Nam là xã Long Hòa, huyện Cần Giờ. Cực Đông là xã Thạnh An, huyện Cần Giờ. KLTN Thông tin địa lý 2.2 Tình hình tai nạn giao thông tại TPHCM Theo số liệu thống kê của Phòng Cảnh sát giao thông đƣờng bộ, đƣờng sắt Công an thành phố Hồ Chí Minh, trong ba năm (từ 2011 đến 2013) trên địa bàn thành phố đã xảy ra 2.587 vụ TNGT từ ít nghiêm trọng trở lên, làm chết 2.435 ngƣời và làm 1.186 ngƣời bị thƣơng.
Trung bình mỗi năm trên địa bàn thành phố xảy ra 952 vụ, làm 811 ngƣời chết và làm 395 ngƣời bị thƣơng. Trong 10 tháng đầu năm 2015 trên địa bàn TPHCM đã xảy ra 3.050 vụ tai nạn giao thông, làm bị thƣơng 2.657 ngƣời và 596 ngƣời chết. nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông trong 10 tháng đầu năm chủ yếu do lái xe cơ giới lƣu thông không đúng phần đƣờng gây ra 113 vụ, đối tƣợng gây ra tai nạn phần lớn là xe 2 bánh gắn máy với 480 vụ chiếm 75%. Và tính đến quý 1 năm nay toàn thành phố xảy ra 823 vụ TNGT.
Các vụ tai nạn này làm 199 ngƣời chết, tăng 15 ngƣời (tƣơng đƣơng mức tăng 8,15%), làm 664 ngƣời bị thƣơng (giảm 21,33% so với cùng kỳ năm ngoái). Có 10 quận, huyện giảm đƣợc số ngƣời 5 Minh Tiến chết vì TNGT; 11 quận, huyện tăng số ngƣời chết vì TNGT, trong đó đáng ngại nhất là ở địa bàn quận 5 và quận Tân Bình vì có tình hình TNGT tăng cao. Theo kết quả phân tích cho thấy: Địa bàn xảy ra tai nạn: TNGT xảy ra trên tất cả các tuyến đƣờng trong đó: Quốc lộ: chiếm 8% số vụ, 17% ngƣời chết và 13% số ngƣời bị thƣơng; Tỉnh lộ: chiếm 3% số vụ, 5% ngƣời chết và 6% số ngƣời bị thƣơng; Đƣờng nội thành: chiếm 71% số vụ, 51% ngƣời chết và 59% số ngƣời bị thƣơng; Đƣờng ngoại thành: chiếm 10% số vụ, 19% ngƣời chết và 15% số ngƣời bị thƣơng. Đối tƣợng gây tai nạn: Đối tƣợng gây TNGT rất đa dạng, trong đó Xe tải: chiếm 8,38% (tổng số vụ); Xe khách: chiếm 1,21%; Xe taxi: 0,52%; Xe buýt: chiếm 1%; Xe đầu kéo (container): chiếm 1,80%; Xe ba bánh, gắn máy: 0,42%; Xe hai bánh, gắn máy: 75,16%; Xe hai, ba bánh đạp điện: 0,94%; Bộ hành: 7,66%.
Nhƣ vậy, đối tƣợng gây ra vụ TNGT đƣờng bộ chủ yếu là xe hai bánh, gắn máy (75,16%), xe tải (8,38%), bộ hành (7,66%), xe du lịch (1,8%) KLTN Thông tin địa lý và xe khách (1,52%). Thời gian xảy ra tai nạn: Kết quả phân tích cho thấy TNGT trên địa bàn thành phố xảy ra ở tất cả các giờ trong ngày nhƣng nhiều nhất vào lúc 15h, 18h, 19h, 20h, 21h và 23h; 19h - 23h là thời gian TNGT nhiều nhất trong ngày, trong đó 18h - 21h mật độ TNGT xảy ra cao nhất; khung giờ xảy ra tai nạn thấp nhất là từ 3h đến 5h và từ 7h đến 9h. Thời điểm 6h sáng TNGT xảy ra nhiều trong khung giờ này. Độ tuổi, giới tính thƣơng vong do TNGT: Kết quả phân tích cho thấy nam giới chết và bị thƣơng do TNGT chiếm tỉ lệ cao, cụ thể: Chết do TNGT: nam giới chiếm 83%, nữ giới chiếm 17%; Bị thƣơng do TNGT: nam giới chiếm 79%, nữ giới chiếm 21%.
Độ tuổi thƣơng vong chiếm tỉ lệ cao nhất lần lƣợt là: từ 25 - 30 tuổi (chết chiếm 17,12%, bị thƣơng chiếm 15,04%), từ 31 - 40 tuổi (chết chiếm 16,23%, bị thƣơng chiếm 42,30%), từ 19 - 24 tuổi (chết chiếm 15,06%, bị thƣơng chiếm 15,38%), từ 6 Minh Tiến 41 - 50 tuổi (chết chiếm 13,36%, bị thƣơng chiếm 10,25%), từ 51 - 60 tuổi (chết chiếm 10,29%, bị thƣơng chiếm 6,2%) và trên 60 tuổi (chiếm 9,32%, bị thƣơng chiếm 6,66%). Điều này cho thấy, ngƣời bị thƣơng vong do tai nạn giao thông chiếm tỉ lệ cao chủ yếu là thanh niên, ngƣời trong độ tuổi lao động và đủ độ tuổi cấp giấy phép lái xe mô tô và ô tô theo luật định.2 Trí tuệ nhân tạo 2.