Програмне забезпечення кластеризації даних про ДТП на дорогах міста Києва

Abstract

Проблема безпеки дорожнього руху є однією з ключових у сучасних мегаполісах. Зі зростанням кількості транспортних засобів, підвищенням інтенсивності руху та ускладненням дорожньої інфраструктури, зростає і кількість дорожньо-транспортних пригод (ДТП). Актуальним завданням для органів місцевого самоврядування, поліції, урбаністів та дослідників стає ефективний аналіз і візуалізація таких інцидентів для виявлення небезпечних ділянок дороги, так званих «чорних точок». Одним із сучасних підходів до аналізу просторових даних є використання методів кластеризації, що дозволяють виявити приховані структури та просторово-часові скупчення подій. Застосування алгоритму K-Means у поєднанні з геоінформаційними сервісами, такими як Leaflet, дає змогу побудувати інтерактивну аналітичну систему, здатну в режимі реального часу візуалізувати зони підвищеної аварійності. Це, у свою чергу, створює передумови для підвищення ефективності транспортного планування, покращення інфраструктурних рішень і підвищення рівня загальної безпеки на дорогах. Метою роботи є розробка прикладного програмного забезпечення для кластеризації даних про дорожньо-транспортні пригоди у місті Києві з використанням алгоритму K-Means, подальшим збереженням результатів у базі даних PostgreSQL і візуалізацією їх на інтерактивній мапі. Реалізована система дозволяє автоматизувати процес обробки, аналізу та візуалізації даних про ДТП, забезпечуючи зручний інтерфейс для взаємодії з користувачем, можливість динамічного оновлення інформації, а також базові засоби інформаційної безпеки. Об’єктом дослідження є інформаційна система обробки, кластеризації та візуалізації даних про дорожньо-транспортні пригоди. Предметом дослідження є алгоритмічні та програмні засоби кластерного аналізу ДТП з метою ідентифікації небезпечних ділянок у транспортній інфраструктурі міста. У ході дослідження розроблено інформаційну модель системи, реалізовано кластеризацію даних за допомогою Accord.NET, організовано зберігання даних у реляційній СУБД PostgreSQL, а також створено графічний інтерфейс для інтерактивної роботи з мапою кластерів. Здійснено тестування системи на синтетичних і реальних даних, що підтвердило її ефективність і стабільність функціонування. Результати дипломного проєкту можуть бути застосовані як основа для впровадження в системи моніторингу безпеки дорожнього руху, використані в дослідницьких цілях або інтегровані у веб-сервіси муніципального рівня. Структура пояснювальної записки охоплює чотири основні розділи: аналіз предметної області, проєктування програмного та інформаційного забезпечення, реалізацію програмного продукту та оцінку ефективності його впровадження. Робота містить 62 сторінки основного тексту, 23 джерел літератури, 31 рисунок, 15 таблиць та 6 додатків.