شناسایی الگوهای مکانی و زمانی فعالیت های شهری با استفاده از داده های تلفن همراه

در سال های اخیر استفاده از کلان داده های تلفن همراه در مطالعات حمل ونقلی بسیار مورد توجه متخصصان قرار گرفته است. منشا ایجاد سفرهای شهری، نیاز افراد به انجام دادن فعالیت است. ازطرفی، سطح فعالیت های شهری و الگوی آن نیز در زمان ها و مکان های مختلف متغیر است. داده های تلفن همراه، به عنوان نوعی از داده های پیوسته مکانی- زمانی، حضور افراد در مکان ها و زمان های مختلف را ثبت می کنند و بنابراین این داده ها با نرخ نفوذ بالا به منظور شناسایی سطح فعالیت شهری و استخراج الگوی فعالیت افراد در زمان های مختلف، مناسب و پرکاربرد هستند. در این پژوهش، با توجه به اهمیت ساختار فرهنگی، مذهبی، گردشگری و همچنین وجود مراکز درمانی کلان شهر شیراز، این شهر به عنوان منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شده است. لذا تحلیل الگوی مکانی و زمانی سفرهای شهری با به کارگیری داده های پیوسته مکانی- زمانی همچون داده های تلفن همراه، می تواند به بهبود مدیریت سیستم حمل ونقل و برنامه ریزی و سیاست گذاری صحیح این شهر کمک شایان توجهی کند.

متغیر مورد بررسی در این مطالعه، تراکم سطح فعالیت در یک برش زمانی و یک واحد مکانی مشخص است. فعالیت به معنای تعداد افرادی است که به منظور انجام فعالیتی با هدف معین ناحیه ای را ترک و یا به ناحیه ای وارد می شوند. تراکم سطح فعالیت نیز بیانگر میزان فعالیت در واحد مساحت هر ناحیه ترافیکی است. به منظور بررسی تراکم سطح فعالیت افراد در سطح 321 ناحیه ترافیکی شهر شیراز، داده های تلفن همراه به مدت یک هفته (03/04/1400 تا 09/04/1400) در شهر شیراز جمع آوری شد. پس از پاکسازی و آماده سازی داده ها، نقاط توقف افراد و محل خانه آن ها شناسایی شد. ضمن به کارگیری ضریب تعمیم مناسب، سطح فعالیت در نواحی ترافیکی در بازه های زمانی یک ساعته در روزهای کاری، نیمه کاری و غیرکاری برآورد شد. در ادامه میزان خودهمبستگی مکانی سطح فعالیت، با استفاده از شاخص خودهمبستگی مکانی Moran’s I عمومی و محلی در روزهای کاری، نیمه کاری و غیرکاری بررسی شد. سپس، با استفاده از تحلیل های اکتشافی سری زمانی فعالیت های شهری و تحلیل یکنواختی سری زمانی (SNHT)، الگوی زمانی سطح فعالیت ها، بازه زمانی آغاز فعالیت ها، بازه اوج میان روز، بازه اوج عصر و سایر مشخصه های سری زمانی بررسی شد.

در تحلیل مکانی میزان خودهمبستگی مکانی سطح فعالیت، با استفاده از شاخص خودهمبستگی مکانی Moran’s I عمومی و محلی در روزهای کاری، نیمه کاری و غیرکاری بررسی و وجود خودهمبستگی مکانی مثبت و معنادار فعالیت در واحد مساحت نواحی ترافیکی (P-Value < 0.001) تایید شد. لذا سطح فعالیت نواحی، متاثر از روابط مکانی در محدوده مطالعاتی است و نواحی مهم با تراکم فعالیت بالا در مناطق مرکزی شهری شناسایی شدند. نتایج تحلیل های سری زمانی اکتشافی نمایانگر تغییرات ساعتی در الگوی زمانی سطح فعالیت هاست. همچنین در روزهای کاری فعالیت های بیشتری نسبت به روزهای غیرکاری و نیمه کاری انجام می شود. سری زمانی در نیمی از روز نیمه کاری کاملا مشابه با روزهای کاری است و پس از ساعات اداری با کاهش سطح فعالیت روندی بین روزهای کاری و روز غیر کاری تجربه می کند. با بررسی سری زمانی فعالیت ها بازه اوج میان روز در ساعت 12 تا ساعت 14 و بازه اوج عصر در ساعت 20 تا ساعت 22 رخ می دهد. همچنین کمترین سطح فعالیت روزانه بین ساعت 3 تا 6 صبح تشخیص داده شد. با استفاده از آزمون یکنواختی سری زمانی نیز بازه زمانی آغاز فعالیت ها در روزهای کاری و نیمه‎کاری در ساعت 8 صبح و در روزهای غیرکاری ساعت 9 صبح شناسایی شد. شایان ذکر است به منظور اعتبارسنجی جمعیت ساکن شناسایی شده و ضرایب تعمیم، همبستگی مکانی بین جمعیت برآوردشده از داده های تلفن همراه و جمعیت واقعی هریک از نواحی ترافیکی بررسی شد که برابر با 82/0 است و از نظر آماری معنادار و قابل قبول است.

نتایج این مطالعه می تواند در فرایند برنامه ریزی و سیاست گذاری صحیح، مدیریت تقاضا و حضور افراد در مکان های پرتراکم شهر و در بازه زمانی دلخواه و همچنین تحلیل های مرتبط با اثرات زیست محیطی حمل و نقل شهری تاثیرگذار باشد. با در دسترس بودن داده های تلفن همراه با دقت مناسب در سایر مراکز فعالیتی با مقیاس های مختلف (یک محدوده ترافیکی، محدوده شهر، استان و حتی کل کشور)، می توان الگوهای مختلف فعالیت شهری و از جمله نتایج این مطالعه را استخراج کرد.