coğrafi bilgi sistemleri ile trafik kaza analizi

TMMOB COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ KONGRESİ 2011
31 Ekim - 04 Kasım 2011, Antalya
COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE TRAFİK KAZA ANALİZİ
Tuba Nizam1, Furkan Erkenekli1, M. Yasin Çodur2, Necla Uluğtekin3, A. Özgür Doğru3
1
İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat fakültesi, Geomatik Müh. Bölümü, Mezun, [email protected] , [email protected]
2
Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Erzurum, [email protected]
3
İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Geomatik Müh. Bölümü, İstanbul, [email protected], [email protected]
ÖZET
Artan nüfusun ulaşım ihtiyacını karşılamak için her geçen gün trafiğe çıkan araç sayısı artmaktadır. Bu durum ulaşım ihtiyacını bir
sorun haline getirmekte ve trafik kazalarının sayısını arttırmaktadır. Meydana gelen ölümlü, yaralanmalı ve maddi hasarlı kazaların
doğru bir şekilde analiz edilmesi ile ciddi boyutlarda meydana gelebilecek yeni kazalar engellenebilir. Bu analizler en kolay ve hızlı
şekilde Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanılarak yapılabilir. Bu çalışma kapsamında Erzurum ili içerisinde kalan devlet yollarında
meydana gelen trafik kazaları, ArcGIS programı kullanılarak ve trafik kazası tespit tutanakları incelenerek oluşturulan veri tabanı
kullanılarak yapılan analiz ile ulaşılan sonuçlar tartışılacaktır.
Anahtar Sözcükler: CBS, Trafik Kaza Analizleri, Tematik Haritalar.
ABSTRACT
ANALYSIS OF TRAFFIC ACCIDENT BY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS
To meet the transportation needs of the growing population, the number of vehicles in traffic is increasing by day. This becomes a
problem in bringing the need for increased access to and increase the number of traffic accidents. The resulting fatal, injury and
property damage and serious accidents that may occur in the correct way to analyze a new accidents can be prevented. This analysis
can be done most easily and quickly using Geographic Information Systems. This work is within the scope of the state roads in the
province of Erzurum, and traffic accidents by using the ArcGIS program determined by examining the minutes of the results obtained
are analyzed and discussed with the available database.
Keywords: GIS, Traffic Accident Analyze, Thematic Maps.
1. GİRİŞ
Teknolojinin gelişmesiyle beraber mekânsal bilgilerin bilgisayar ortamında kullanımı günlük yaşamın bir parçası haline
gelmiştir. Bu gelişmelere paralel olarak bireyler ve kurumlar daha yoğun ve karmaşık bilgiler ile çalışmak durumunda
kalmışlardır. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) mekânsal ve zamana bağlı verilerin değerlendirilmesinde hızlı bir çözümdür.
Bu çalışmada Erzurum Bölge Trafik Denetleme Şube Müdürlüğü görev alanındaki devlet yollarında 2005 ve 2009
yılları arasında meydana gelen trafik kazalarının analizi için Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) kullanılmıştır. Kaza tespit
tutanakları detaylı olarak incelenerek veri tabanı oluşturulmuş, düzenlenen geometrik veri ile oluşturulan veritabanı
ilişkilendirilerek amaca uygun sorgulamalar yapılmıştır.
2. COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ VE TRAFİK KAZALARININ ANALİZİ
Yeryüzü şekillerini ve yeryüzünde oluşan olayları inceleyebilmek, analiz edebilmek, sorgulayabilmek ve
yorumlayabilmek için CBS kullanılır. CBS’ nin temel bileşenleri; donanım, yazılım, veri, kullanıcı ve kullanılan
yöntem olmak üzere beş temel grupta incelenebilir (Clarke, 1997; Yomralıoğlu, 2000). CBS’in önemli bileşenlerinden
olan veriler mekânsal ve mekânsal olmayan veriler olmak üzere iki sınıfta toplanır. Mekânsal (geometrik) veriler,
yeryüzünde herhangi bir coğrafi konuma ait doğal ve yapay objelerin geometrisi veya konumunun sayısal ifadeleridir.
Mekânsal olmayan (geometrik olmayan) veriler ise geometrisi belirlenen bu objelerin tanımlayıcı ve açıklayıcı
özellikler taşıyan öznitelik verileridir.
Gelişen teknoloji, artan nüfus nedeniyle büyük şehirlerde ulaşım büyük ve problemli bir yapıya dönüşmektedir. Her
geçen gün trafiğe çıkan araç sayısı artmaktadır. Bunun bir sonucu olarak yaralanmalı, ölümlü ve maddi hasarlı trafik
kazaları meydana gelmektedir. Yapılan araştırmalara göre trafik kazalarının sebepleri doğru bir şekilde tespit
edilebilirse ciddi boyutlarda meydana gelebilecek yeni kazalar engellenebilir. Bu kapsamda oluşan kazalara ait bilgiler
detaylı bir şekilde incelenmeli ve analiz edilmelidir. Doğru analizler yapabilmek için meydana gelen trafik kazalarının
meydana geliş sıklıkları, nedenleri, sonuçları araştırılmalı ve ne gibi önlemlerin alınması gerektiği belirlenmelidir.
Kolay, anlaşır ve doğru sorgulamaların yapıldığı, doğru analizlerin ortaya çıkarıldığı sistemler olan Coğrafi Bilgi
Sistemleri trafik kazalarının analizinde güvenilir bilgi elde etmek için kullanılan etkin bir yöntemdir. Genel anlamıyla
CBS, mekâna dayalı karmaşık planlama, organize ve yönetim problemlerinin çözülebilmesi için tasarlanan, coğrafi
Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Trafik Kaza Analizi
mekândaki konumu belirlenmiş verilerin depolanması, işlenmesi, yönetimi, modellenmesi, analiz edilmesi,
görselleştirilerek ekran veya kâğıt çıktılarının alınması işlemlerini gerçekleştiren donanım yazılım ve yöntemlerin
bütünüdür. Trafik kazalarının analizi gibi daha birçok uygulamada da doğru, anlaşılır ve güvenilir sonuçların elde
edilebilmesi için CBS verilerinin doğruluğu ile bu verilerin toplandığı veritabanlarının işlevselliği önem arz etmektedir.
Bu nedenle trafik kazaları için veri tabanı oluşturulurken, öncelikli olarak meydana gelen kazaların tespit tutanakları
detaylı ve dikkatli bir şekilde incelenmeli ve kazaya etken faktörler belirlenerek gruplandırılmalıdır. Trafik kazası tespit
tutanaklarından elde edilen temel bilgiler; kazanın yeri, günü, zamanı, hava koşulları, kaza özeti, kaza yeri krokisi,
kazaya karışan araç bilgileri, sürücü bilgileri, kusurlar, yol ve çevre özellikleridir (Demirel ve Akgüngör, 2000). Bu
verilerin doğru bir şekilde gruplandırılması, veri tabanı modelinin belirlenmesi, veri tabanı oluşturulması, aralarında
ilişki kurulması kaza analizinin güvenilir ve sağlıklı yapılmasını ve sonuçta üretilen haritaların ve bu haritalar aracılığı
ile iletilen bilginin doğruluğunu arttırmaktadır. Ancak kaza tespit tutanakları ile elde edilen ve geometrik olmayan
veriler (öznitelik, semantik ve/veya sözel) trafik kazalarının CBS ile analiz edilmesinde mekân bilgilerinin eksikliği
nedeniyle yeterli değildir. Kurulan sistemin mekânsal bir özellik kazanması için öznitelik verilerinin
referanslandırılacağı geometrik verilere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durumda CBS kapsamındaki verilerin geometrik
ve geometrik olmayan veri olarak incelenmesi ve bir sonraki adımda ise bir CBS programı ile bu iki farklı veri türünün
ilişkilendirilmesi gerekmektedir. İki farklı veri türü arasındaki ilişki ilişkisel veritabanı esasları dikkate alınarak ve CBS
mekânsal analiz olanaklarından ağ analizi yöntemi kullanılarak kurulabilir. Ağ analizinin gerçekleştirilmesi için
öncelikle geometrik veride çizgi-düğüm topolojisinin oluşturulmuş olması gerekmektedir. Oluşturulan bu topoloji ile
her bir düğüm noktasının ve bu düğüm noktalarını birleştiren çizgilere öznitelik bilgileri de eklenebilir. Buna göre harita
üzerinde tanımlanan nokta veya çizgi objeler kolaylıkla sorgulanabilir. CBS tabanlı kaza analizinde sıklıkla kullanılan
yöntemlerden biri topolojisi kurulmuş ağ üzerinde öznitelik bilgisi bilinen bir objeyi sorgulama ya da analiz etme
işlemidir. Kaza analizleri, trafik güvenliğinin sağlanmasında ya da bununla ilgili problemlerin çözümünde kullanılarak
gerekli yol güzergâhı veya yol geometrisi düzeltmelerinin neler olabileceğini ortaya çıkartmayı amaçlamaktadır. Bu
analizler ile trafik kazalarının zamana ve koşullara bağlı oluş nedenleri tanımlanabilir, kaza bölgeleri belirlenebilir ve
bu bölgelerde yapılacak iyileştirmelere karar verilebilir (Akın, 2001; Erden vd. 2003; Erdoğan, 2004).
3. UYGULAMA
Bu çalışma kapsamında yapılacak trafik kaza analizinde Erzurum ili içinde kalan ve Erzurum Bölge Trafik Denetleme
Şube Müdürlüğü denetiminde yer alan D100-28, D100-29, D052-3 ve D950-3 nolu devlet yolları kazaları kullanılmıştır.
Bahsi geçen yollarda meydana gelen trafik kazaları ile ilgili kaza, sürücü, araç ve yol bilgilerini içeren kaza tespit
tutanakları Erzurum Bölge Trafik Denetleme Şube Müdürlüğünden fotokopi hizmeti ile temin edilmiştir. Trafik kaza
analizinin mekânsal olarak yapılabilmesi için referans olarak kullanılabilecek bölge ile ilgili geometrik veriye de ihtiyaç
duyulmaktadır. Bu nedenle geometrik altlık olarak kullanılacak harita verilerinin toplanması, derlenmesi ve verilerin
sınıflandırılması gerekmektedir.
3.1 Veri Toplama
Bir CBS’de veri en önemli bileşendir. Kullanılacak verinin toplanması ve düzenlenmesi ise CBS projesinin en uzun ve
en yorucu ve maliyetli kısmını oluşturmaktadır. Mekânsal verilerin kullanılacağı analizlerde anlamlı, doğru ve hızlı
sonuç vermesi için veritabanlarının oluşturulmasına özel önem verilmelidir.
3.1.1 Geometrik olmayan veri
Söz konusu yollar ile ilgili Erzurum Trafik Denetleme Şube Müdürlüğünden temin edilen trafik kaza tespit tutanakları
projenin öznitelik verilerini oluşturmaktadır. Trafik kazalarının analizinde en önemli etken kazaya neden olan koşulların
doğru bir şekilde belirlenmesi ve gruplandırılmasıdır. Bu bakımdan elde olan verilerin dikkatli bir şekilde incelenmesi
ve üzerinde çalışılması gerekmektedir. Trafik kazası tespit tutanaklarından elde edilen temel bilgiler kazanın yeri ve
zamanı, hava durumu, gün, kaza özeti, kaza yeri krokisi, kazaya karışan araç cinsleri, sürücüler, kusurlar, yol ve çevre
özellikleri şeklindedir. Bu verilerin doğru bir şekilde gruplandırılması, veri tabanı modelinin belirlenmesi, veri tabanı
oluşturulması, aralarında ilişki kurulması kaza analizinin güvenilir ve sağlıklı yapılmasını ve sonuçta üretilen tematik
haritaların doğruluğunu arttırmaktadır (Bkz. Tablo1).
3.1.2 Geometrik veri
Yapılan çalışmada Erzurum ili kapsamında kalan D100-28, D100-29, D950-3 ve D052-3 numaralı Devlet yollarının
sayısallaştırılarak karayolu haritasının elde edilebilmesi için geometrik altlık olarak 1:25000 ölçekli topografik haritalar
temin edilmiştir. Trafik kaza analizinde büyük öneme sahip yol kilometre bilgisinin doğru ve güvenilir olabilmesi için
I46-a1, I46-a2, H46-c2, H46-c3, H46-c4, H47-a4, H47-d1, I47a2, H47-b1, I45-b2, I46-b1, I46-b2, I47-b2 isimli paftalar
bu çalışma kapsamında raster veriler olarak elde edilmiş ve bu paftalardan sayısallaştırma yoluyla geometrik veri elde
edilmiştir. Bu aşamada pafta kenarlaştırması probleminin çözülmesi gerekmektedir. Sonrasında ise geometrik altlık
olarak kullanılacak verinin güncelliği önemli bir husustur. Yıllar içerisinde meydana gelen güzergâh değişiklikleri
Nizam vd.
nedeniyle paftalardan elde edilen geometrik yol bilgisi güncellemesi bölgenin güncel haritalarının olmaması nedeniyle
GoogleEarth görüntüleri kullanılarak yapılmıştır.
Tablo1: Verilerin sınıflandırılması
Kaza
Sürücü Faktörü
Araç Faktörü
Yol Faktörü
Defter Sıra No
Yaş
Kazaya Karışan Aracın Cinsi
Yol Yüzeyi
Gün
Cinsiyet
Aracın Kullanım Amacı
Yolun Kaplama Cinsi
Ay
Tabiyet
Araç Sayısına Göre Kaza Türü
Aydınlatma
Yıl
Öğrenim Durumu
Saat
Ehliyet Sınıfı
Bölge No
Emniyet Kemeri
Kesim No
Alkol Durumu
Kilometre(m)
Promil
Kazanın Oluş Şekli1
Durumu
Ölü Sayısı
Yaralı Sayısı
Maddi Hasar(TL)
Hava Durumu
Gün Durumu
3.2 Verilerin Depolanması
Çalışma için tutanaklardan elde edilen bilgiler Kaza ile Sürücü, Araç ve Yol Faktörü olarak gruplanmışlardır. Bir veri
tabanı oluşturularak veriler depolanmıştır. Veri tabanı önce Microsoft (MS) Excel programı ile oluşturulmuş daha sonra
aralarında ilişki kurulabilmesi için MS Access’e aktarılmıştır. Her bir kazaya bir sıra numarası atanmıştır. MS Access’te
tablolar arasında ilişkisel veri modeli kullanılarak kaza tablosu sürücü, araç ve yol faktörü tabloları ile verilen sıra
numaraları üzerinden ilişkilendirilmiştir (Bkz. Şekil1).
Şekil 1: Tablolar arası ilişki
3.3 Verilerin CBS Ortamına İşlenmesi
Yapılan çalışmada Erzurum ilinin D100-28, D100-29, D950-3 ve D052-3 numaralı Devlet yollarının kaza kayıt
tutanakları incelenmiş, buna ilişkin veri tabanı oluşturulmuş ve bilgisayar ortamında kaza oluş konumlarına göre
geometrik olmayan veri olarak kaydedilmiştir. Geometrik olmayan veri Microsoft Access’te hazırlanmıştır. Hazırlanan
mdb uzantılı veri tabanı dosya ile geometrik veri olan DXF uzantılı dosya ilişkilendirmesi CBS programı olan
ArcGIS9.0 ile Ağ analizi kullanılarak sağlanmıştır. Ağ analizi yönteminde, linkler (arc) ve linklerin kesiştiği düğüm
noktaları (node) ağ sistemini oluşturmaktadır. Ağ analizleri, çizgi tabanlı coğrafi objelerin nokta-düğüm topolojisinden,
Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Trafik Kaza Analizi
karar vermeye yönelik sonuç çıkarmaya yarayan konum analizleridir. Nokta düğüm topolojisi ArcMap’te “Network
Analist” kullanılarak oluşturulmaktadır. Bu uygulamada öncelikle vektör yol verileri üzerinden yol tanımlamaları
yapılmış ve tanımlanan her yol parçası üzerinde meydana gelmiş kazalar kazanın oluş kilometresi bilgisi dikkate
alınarak nokta işaret kullanımı ile veri üzerine referanslandırılmıştır. Bundan sonraki aşama ise veritabanı ile
ilişkilendirilen yol üzerinde amaca uygun sorgular yapılarak trafik kazalarının analizi yapmaktır.
4. VERİ ANALİZİ VE SONUÇLARIN GÖRSELLEŞTİRİLMESİ
Çalışmada derlenen ve işlenen verilerin analizini yapma CBS’nin temel işlevlerindendir. Kaza analizleri, trafik
güvenliğinin sağlanmasında ya da bununla ilgili problemlerin çözümünde ilgililerce kullanılarak gerekli yol güzergâhı
veya yol geometrisi düzeltmelerinin neler olabileceğini ortaya çıkartmayı amaçlamaktadır. Kaza analizlerinin
görselleştirilmesiyle kaza bölgeleri belirlenebilir, trafik kazalarının oluş nedenleri tanımlanabilir ve bu bölgelerde
yapılacak iyileştirmelere karar verilebilir.
Amaç ve farklı disiplinlerden kullanıcı istekleri de dikkate alınarak CBS tabanlı kaza analizleri yapılmıştır. Yapılan
analizlere bağlı olarak elde edilen sonuçlar ve mevcut yollardaki kaza yoğunluğu ve özelliklerine ilişkin
değerlendirmeler tematik haritalar (Bkz. Şekil2 ve Şekil3) aracılığıyla sunulmuştur (Uluğtekin, 2010).
Şekil 2: 2005 yılı kaza durumu haritası
Şekil 3: 2009 yılı kaza durumu haritası
Nizam vd.
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
Bu çalışmada CBS kullanılarak trafik kazalarının analizlerinin kolay ve sağlıklı bir şekilde yapılabileceği gösterilmiştir.
CBS ‘de çizgisel objeler üzerinde yapılan mekânsal sorgulama ve analizlerde önemli bir yeri olan ağ topolojisi kavramı
irdelenmiştir.
Oluşturulacak CBS veritabanındaki detaylı verilerle, kazaların analizlerinde daha önceden elde edilemeyen istatistiksel
bilgilerin kullanılabileceği ve bunların da kazaların gerçek sebeplerini tespit etmede etkili olacağı belirtilmiştir.
Analizlerin daha hızlı yapılabilmesi için kaza verilerinin; bilgisayar ortamında toplanması, homojen, güncel ve sürekli
olması gerekmektedir.
Devam eden bir çalışmanın ilk adımlarından biri olan bu çalışmanın ileriki aşamalarında trafik kaza tutanaklarından
alınan kaza verilerine ek olarak yıllık ortalama günlük trafik (YOGT) ve yolun geometrik özellikleri kullanılarak
güzergâh bazında kaza tahmin modelleri oluşturulacaktır. Kaza tahmin modelleri coğrafi bilgi sistemleriyle birleşerek
hem kaza noktalarının daha iyi görülmesi, o noktalardaki eksikliklerin giderilmesi için fikir vermesi hem de sonraki
yıllarda kazaların tahmin edilmesi için kullanılacaktır. Bunların sonucunda kazaların yoğun olduğu bölgelerde gerekli
iyileştirmeler yapılarak kazaların önlenmesi konusundaki çalışmalar sürdürülecektir.
KAYNAKLAR
Akın, D. Eryılmaz, Y., 2001. Coğrafi Bilgi Sistemi Destekli Trafik Kaza Analizi, Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilişim
Günleri, İstanbul cbs2004.fatih.edu.tr/download/file415.pdf
Clarke, K., 1997. Getting Started with Geographic Information System, United States Of America, New Jersey.
Demirel, A. Akgüngör, A., 2000. Kaza Analizlerinde Kaza Raporlarının Önemi, Uygulamadaki Problemler ve Çözüm
Yolları, Kırıkkale. www.trafik.gov.tr/icerik/bildiriler/pdf/C5-58.pdf
Erden, T. Çoşkun, M. Z. İpbüker, C., 2003. CBS’de Ağ Analizi ve Ulaşım Problemleri, Harita Dergisi s.17-32.
http://www.hgk.msb.gov.tr/dergi/makaleler/129_2.pdf - -1k
Erdoğan, S. Güllü, M., 2004. Coğrafi Bilgi Sistemleri İle Trafik Kazalarının Analizi: Afyon Örneği. hkm Jeodezi,
Jeoinformasyon ve Arazi Yönetimi Dergisi, 2004/91, s.29-33.
Uluğtekin, N. N., 2010. Kartografyaya Giriş ve Presentation of Spatial Information, Basılmamış Ders Notları, İTÜ
Yomralıoğlu, T., 2000. Coğrafi Bilgi Sistemleri: Temel Kavramlar ve Uygulamalar, İstanbul.