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adrien_lamoureux:solution_homework2

Rapport de Visualisation

  • JOLLY Solène
  • LAMOUREUX Adrien
  • SOMMARD Vivien

I) Présentation des données

Le jeu de données utilisé a été récupéré sur un “https://wiki.csc.calpoly.edu/datasets/wiki/HighwayAccidents” et vient à l’origine de “http://www-fars.nhtsa.dot.gov/Main/index.aspx” FARS (Fatal Accident Reporting System). Le jeu de données contient les accidents fatals sur les routes publiques des États-Unis et reportées au NHTSA(National Highway Transportation Safety Administration) en 2007.

Variables du jeu de données utilisé

La figure ci-dessus présente une liste non exhaustive des variables au sein du jeu de données. En effet, pour chaque accident les variables de localisation suivantes sont renseignées : l’état, le comté, la ville et les coordonées gps où a eu lieu l’accident. Les variables concernant le contexte de la route comme l’alignement de la route (virage), la limite de vitesse, le type de route et les dispositifs de régulation de trafic sont aussi renseignées. Les variables temporelles comme le jour de la semaine, la date et l’heure sont renseignées. Les variables reliées au contexte de conduite comme la météo, les conditions de lumière (exposition), l’état de la surface de la chaussée (ex: glissant). Enfin d’autres variables sont aussi renseignées telles que le nombre de véhicules impliqués, le nombre de personnes impliquées, le nombre de morts et l'alcoolémie des conducteurs impliqués.

II) Objectifs et méthodologie

1) Problématiques et objectifs

Après analyse des données disponibles nous avons déterminer les problématiques suivantes :

  • quelle est la répartition des accidents dans l’espace et le temps ?
  • quelle est l’influence de l’environnement sur les accidents ?
  • est ce que la responsabilité d’un état peut décrite et analysée ?

Les objectifs sont donc :

  • d’explorer les données dans le but de trouver celles à interpréter
  • d’extrapoler les informations dans le but d’enrichir l’étude
  • visualiser et interpréter les résultats

2) Visualisations envisagées

Le traitement de l’espace (état, lieux des accidents) sera visualisé à l’aide des longitudes et latitudes des accidents et des états. De ce fait, une carte des États-Unis sera dessiné. Effectivement, une visualisation par état sera mis en place pour analyser la responsabilité pour chacun. Les analyses par accident se feront à l’aide d’histogrammes. Les corrélations entre les données (véhicules impliqués en fonction de la météo par exemple) seront représentés sous forme de nuage de points en 2D.

3) Traitements

a) Nettoyage des données

Les données ont été nettoyées de sorte à prendre en compte les données non renseignées. La variable des dispositifs de régulation de circulation a été modifiée pour prendre une autre variable indiquant son bon fonctionnement.

b) Enrichissement des données

Visibilité

Pour chaque noeud, on attribue un poids à chacune des variable météo, alignement (présence de virage) et conditions d’éclairage selon le schéma suivant :

  • -1 si les informations ne sont pas disponibles ;
  • pour la météo : 0 si le temps est clair (soleil, nuages clairs, vent) ; 1 en cas de pluie, grêle ou neige ; 2 en cas de brouillard, fumée, vents de sable ou de terre.
  • pour l’alignement : 0 si la route est droite ; 1 si l’accident a eu lieu dans un virage.
  • pour les conditions de lumière: 0 le jour ; 1 à l’aube ou au crépuscule ; 2 la nuit avec éclairage artificiel ; 3 la nuit sans éclairage.
  • Pour un noeud donné, la visibilité vaut : -1 si l’une des variables vaut -1 ; la somme des poids des trois variables sinon.

Les valeurs positives de la visibilité sont donc comprises entre 0 et 6, 0 représentant les meilleures conditions de visibilité et 6 les moins bonnes.

Responsabilité potentielle de l’état

La responsabilité a été calculée pour chaque état en fonction de deux paramètres : la limite de vitesse et les dispositifs de régulation de la circulation. Pour la limite de vitesse, le nombre d’accident pour les État-Unis a été calculé pour chaque vitesse et la même opération a été répétée pour chaque état. Ensuite la somme des différences a été gardée pour chaque état et normalisé entre 1 et 10. Pour les dispositifs de régulation de la circulation, le pourcentage de dispositifs fonctionnels a été calculé et normalisé entre 1 et 10. La responsabilité de l’état est calculée en faisant le rapport de ces deux variables.

III) Résultats et Discussions

1) Répartition des accidents (position, date)

En premier lieu, nous avons extrait les informations concernant les longitudes et latitudes de chacun des accidents. Ces informations nous ont permis d’observer la répartition des accidents sur une carte des États-Unis et donc d’en déduire les lieux d’intérêts.

Visualisation de la répartition des accidents aux Etats-Unis

Ensuite, nous nous sommes intéressés à un critère de temporalité en analysant le nombre d’accidents par jour. Nous avons pu constater l’accroissement des accidents le weekend et ce, même le dimanche. Ainsi, les déplacements domicile / lieu de travail peuvent ne pas être la principale source d’accident. Les activités du week-end semblent donc corrélées avec cette hausse.

Visualisation de la répartition du nombre d’accidents au cours d’une semaine

Légende : 1 = Dimanche et 7 = Samedi

2) Corrélations à partir de la visibilité

Visualisation représentant le nombre total d’accidents en fonction de la visibilité

Nous avons ensuite cherché à visualiser l’influence de la visibilité sur le nombre d’accidents (rappel : 0 est la meilleure visibilité possible, 6 est la pire et -1 représente des données manquantes). Nous constatons que la majorité des accidents surviennent alors que les conditions de visibilité sont excellentes (de jour, par temps clair, en ligne droite). Nous avons mis en relation la visibilité et le nombre de véhicules impliqués dans chaque accident.

Visualisation représentant le nombre de véhicules impliqués dans un accident en fonction de la visibilité

Le nombre de véhicules impliqués par accident atteint un maximum lorsque la visibilité est bonne et diminue globalement lorsqu’elle est mauvaise. Il existe deux interprétations à cette observation :

  1. les conducteurs sont moins attentifs lorsque les conditions de visibilité sont bonnes (manque de concentration, distances de sécurité non respectées, …) ;
  2. le nombre de véhicules sur les routes est moins élevé dans les plus mauvaises conditions de visibilité, notamment la nuit. Une densité plus faible sur les routes implique obligatoirement une diminution du nombre de véhicules touchés par un même accident.

3) Responsabilité potentielle des états

Visualisation de la responsabilité des états

Légende : Le gradient de couleur représente la responsabilité d’un état sur les accidents avec 1 = état peu responsable et 2 = état très responsable La taille des noeuds représentent le nombre d’accidents par véhicule sur chaque état. Un noeud plus gros correspond à un nombre d’accidents plus élevés.

Nous constatons donc que pour les états rouge, il serait intéressant de modifier les limitations de vitesse ou la régulation (réparation ou augmentation du nombre de dispositifs). Il est intéressant de noter que la taille d’un noeud peut-être causé par des véhicules ne provenant pas de l’état cible.

Conclusion

Nous pouvons donc constater l’intérêt une différenciation entre :

  • le nombre d’accidents ;
  • le nombre d’accidents par habitant ayant un véhicule ;
  • la responsabilité des états.

Ainsi, il serait possible de réduire de manière significative le nombre d’accidents sur certains états. Effectivement, certains états présentent moins d’accidents mais les accidents par habitant ayant un véhicule sont plus élevés et donc les routes semblent plus dangereuses. Les états ayant une forte responsabilité doivent soit augmenter la limitation de vitesse, soit réparer les dispositifs de fonctionnement. À travers l’étude du nombre de véhicules impliqués en fonction de la visibilité, l’une des mesures à prendre par les états pourraient concerner l’appel à la prudence lors de la conduite. Cela se confirme également en observant un nombre plus important d’accidents le weekend.

/net/html/perso/melancon/Visual_Analytics_Course/data/pages/adrien_lamoureux/solution_homework2.txt · Last modified: 2015/01/23 16:18 by lamoureux