Classificação das Causas de Acidentes em Rodovias de Minas Gerais Utilizando Machine Learning

Autores

Palavras-chave:

Aprendizado Supervisionado, K-Nearest Neighbor, Random Forest, Support Vector Machine

Resumo

Os acidentes de transporte terrestre são uma das principais causas de mortalidade global, especialmente entre jovens e adultos, e causam impactos significativos em áreas essenciais como saúde e economia. Este estudo visa comparar e selecionar um modelo para classificar as causas de acidentes em rodovias federais de Minas Gerais, Brasil, utilizando métodos de tratamento de dados e técnicas de Machine Learning. Dados da Polícia Rodoviária Federal, de 01/01/2023 a 30/09/2023, foram usados para analisar os algoritmos Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM) e K-Nearest Neighbors (K-NN). O SVM apresentou a melhor acurácia e índice Kappa, enquanto o RF teve um desempenho razoável e o K-NN foi inferior e mais lento. A análise reforça a importância de escolher criteriosamente o modelo, considerando desempenho e eficiência computacional. O estudo visa apoiar as autoridades de segurança, como a Polícia Rodoviária Federal, na análise e registro das ocorrências, fortalecendo a construção de uma base de dados robusta e confiável para o preenchimento do Boletim de Acidente de Trânsito.

Referências

DETRAN-MG. Registro Nacional de Acidentes e Estatísticas de Trânsito. 2024. Disponível em: https://transito.mg.gov.br/sobre1/estatisticas/registro-nacional-de-acidentes-de-transito. Acesso em: 15 jan. 2024.

HOSSIN, M. N.; SULAIMAN A. Review on Evaluation Metrics for Data Classification Evaluations. International Journal Of Data Mining & Knowledge Management Process, [S.L.], v. 5, n. 2, p. 01-11, 31 mar. 2015. Academy and Industry Research Collaboration Center (AIRCC). http://dx.doi.org/10.5121/ijdkp.2015.5201

LIAW A, WIENER M (2022). Random Forest: Breiman and Cutler's Random Forests for Classification and Regression. R package version 4.7-1.1. https://cran.r-project.org/web/packages/randomForest/index.html

MALAQUIAS, E. O.; TOSTA, M. C. R.; CHAVES, G. L. D.; RIBEIRO, G. M. ACIDENTES EM RODOVIAS BRASILEIRAS: um estudo com técnicas de machine learning para classificar a causa das ocorrências. In: 35° CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTE DA ANPET, 35., 2021, online. [S. I.]: Anpet, 2021. p. 2322-2334.

MEGNIDIO-TCHOUKOUEGNO, M; ADEDEJI, J. A. Machine Learning for Road Traffic Accident Improvement and Environmental Resource Management in the Transportation Sector. Sustainability, [S.L.], v. 15, n. 3, p. 2014, 20 jan. 2023. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/su15032014

MEYER, D.; DIMITRADOU, E.; HORNIK, K.; WEINGESSEL, A.; LEISCH, F. e1071: Misc Functions of the Department of Statistics, Probability Theory Group (Formerly: E1071), TU Wien. R package version 1.7-16, 2023. https://CRAN.R-project.org/package=e1071

MINAS GERAIS. SECRETARIA DE SAÚDE DE MINAS GERAIS. Acidentes por Transporte Terrestre. Disponível em: http://vigilancia.saude.mg.gov.br/index.php/paineis-tematicos/. Acesso em: 15 jan. 2024.

PRF (Polícia Rodoviária Federal). Dados Abertos da PRF. 2023. Disponível em: https://www.gov.br/prf/pt-br/acesso-a-informacao/dados-abertos/dados-abertos-da-prf. Acesso em: 12 jan. 2023.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2023. ISBN 3-900051-07-0, URL http://www.R-project.org

RAINIO, O.; TEUHO, J.; KLÉN, R. Evaluation metrics and statistical tests for machine learning. Scientific Reports, [S.L.], v. 14, n. 1, p. 255-269, 13 mar. 2024. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-024-56706-x

RIPLEY, B.; VENABLES, W. class: Functions for Classification. R package version 7.3-22, 2023. https://cran.r-project.org/web/packages/class/index.html

World Health Organization. Despite notable progress, road safety remains urgent global issue. 2023. https://www.who.int/news/item/13-12-2023-despite-notable-progress-road-safety-remains-urgent-global-issue. Acesso: 10 jan. 2024.

World Health Organization. Global status report on road safety 2023. 2023. Disponível em: https://www.who.int/teams/social-determinants-of-health/safety-and-mobility/global-status-report-on-road-safety-2023. Acesso em: 10 jan. 2024.

World Health Organization. Road safety Brazil 2023 country profile. 2023. Disponível em: https://www.who.int/publications/m/item/road-safety-bra-2023-country-profile. Acesso em: 10 jan. 2024.

XU, Haojie et al. PFD-Assisted Sampling PLL With Seamless PFD-SPD Switching Scheme and Supply-Insensitive RO. Ieee Microwave And Wireless Technology Letters, [S.L.], v. 33, n. 10, p. 1474-1477, out. 2023. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). http://dx.doi.org/10.1109/lmwt.2023.3307733

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Publicado

04-11-2024

Como Citar

Ferreira Rosa, L., Carvalho Nascimento, M., Antônio de Oliveira, W., Emate Ossifo, M., & Henrique Sales Guimarães, P. (2024). Classificação das Causas de Acidentes em Rodovias de Minas Gerais Utilizando Machine Learning. Sigmae, 13(4), 123–137. Recuperado de https://publicacoes.unifal-mg.edu.br/revistas/index.php/sigmae/article/view/2515

Edição

Seção

Data Science & Machine Learning