ارزیابی کاربرد رگرسیون سری زمانی در مدلسازی ارتباط بین ترافیک و آلاینده‌های هوای مشهد

چکیده مقاله :

هدف از این مطالعه، ارزیابی کاربرد رگرسیون سری زمانی در مدلسازی ارتباط میان ترافیک در تقاطع های امامیه، کریمی، خاقانی، چمن و خیام با غلظت آلاینده های PM10, PM2.5, SO2, NO2,CO بود. بدین منظور، پس از اخذ داده‌های ترافیکی و غلظت آلاینده‌های هوا، ارتباط بین پارامترهای مذکور توسط مدل سری زمانی (0,1,1) ARIMA مورد آنالیز قرار گرفت. بررسی کاربرد رگرسیون سری زمانی نشان‌دهنده برازش مناسب و کارایی بالای مدل در پیش‌بینی متغیر وابسته به دلیل بزرگ بودن ضریب همبستگی است. رابطه بین ترافیک و غلظت آلاینده‌های NO2، SO2 و PM10 در تمام ایستگاه‌های مورد مطالعه در سطح 0/05 معنی‌دار بوده و در مورد آلاینده CO و PM2.5 به ترتیب فقط در ایستگاه‌های خیام و خاقانی معنی‌دار نبوده است. ایستگاه چمن و خاقانی معنی‌دار بود و با افزایش هر یک واحد به ترافیک، به میزان 0/375 واحد در ایستگاه چمن و میزان 0/385 واحد در ایستگاه خاقانی به غلظت آلاینده‌های مذکور در سال 1396 افزوده می‌شود. همچنین، مشخص شد که غلظت تمامی آلاینده‌ها با بالا رفتن میزان تردد خودرو، افزایش می‌یابد.

چکیده انگلیسی :

The aim of this study was to evaluate the application of time series regression in modeling the relationship between traffic at the Emamiyeh, Karimi, Khaghani, Chaman, and Khayyam intersections and the concentrations of CO, NO₂, SO₂, PM₂.₅, and PM₁₀ in Mashhad during 2017. For this purpose, after collecting traffic data and air pollutant concentrations, the relationships between these parameters were analyzed using the ARIMA (0,1,1) time series model. The results indicated that the use of time series regression provided a good model fit and high predictive performance for the dependent variables due to the strong correlation coefficients. The relationship between traffic and the concentrations of NO₂, SO₂, and PM₁₀ was significant at the 0.05 level in all studied stations, while for CO and PM₂.₅, the relationships were not significant only at the Khayyam and Khaghani stations, respectively. The greatest impact of traffic on CO, NO₂, and SO₂ concentrations was observed at the Emamiyeh station, such that each unit increase in traffic resulted in increases of 0.335, 0.878, and 0.487 units in these pollutants, respectively, during 2017. The highest influence on PM₂.₅ and PM₁₀ levels occurred at the Chaman and Khaghani stations, where each unit increase in traffic led to increases of 0.375 and 0.385 units in the concentrations of these pollutants, respectively. Overall, the findings showed that the concentrations of all air pollutants increased with rising vehicle traffic.

منابع و مأخذ:

a. نجف پور، علی اصغر; الهیاری، سمیه; جاوید، اله بخش; اسماعیلی، حبیب اله (193). مدل سازی آلودگی هوای (مونوکسید کربن و اکسیدهای ازت ) ناشی از خودروهای سواری در شهر مشهد در سال ۸۹. مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی. ۶ (۲) ،۲۴۷-۲۵۷
b. الهیاری، سمیه; اسعدی، سیده نگار; اسماعیلی، حبیب اله (1393). بررسی وضعیت و مقایسه آلودگی هوا در مناطق مختلف شهر مشهد در زمستان سال ۱۳۸۹. مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی. ۶ (۱) :۷-۱۶
c. عرب نرگس. بررسی تأثیر ترافیک شهری بر کیفیت هوا با استفاده از روش متقاطع ماتریس مطالعه موردی در تهران] پایان نامه کارشناسی ارشد[.ایران، دانشکده شیلات و محیط زیست دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. فارسی)
d. قنبری فرد رضا; صفوی علی اکبر; ستوده پیمان (1396). مدل‌سازی اثرات جریان‌های ترافیکی بر آلودگی هوای شهر شیراز. مجله علوم محیطی. 15(1): 157-174
e. چوی اچ، میونگ جی. ارتباط بین آلودگی هوا در زمستان 2015 در کره جنوبی و اندازه جمعیت، انتشار خودروها، فعالیت های صنعتی و نیروگاه های سوخت فسیلی: یک مطالعه اکولوژیکی، طب کار و محیط زیست 2018؛4:30-60
f. اشنایدمسر اریکا فون; اشتاینمار کریستینا; ودرهد الیزابت; بن بوریس; گرویگ هولگر; کوئدناو یورن (1399)- آلودگی هوا در مقیاس انسانی در محیط شهری: تأثیر محیط محلی و وسایل نقلیه بر غلظت تعداد ذرات، عاوم کل محیطزیست.( 1) 688: 691-700
g. ژانگ کای; باترمن استوارت (1392)- آلودگی هوا و خطرات سلامتی ناشی از ترافیک وسایل نقلیه. علم محیط زیست کل ( 307) 450-316.
h. کتابی دامون; اسماعیلی رضا; علیدادی حسین; پیروی رویا; جولایی فاطمه (1395). ارزیابی کیفیت هوای شهر مشهد بر اساس شاخص کیفیت AQI، 1394. مجله تحقیقات بهداشت محیط .2(3):228-236.
i. ندریان حیدر; تقدیسی محمد حسین; آغه میری مهران; خزائی پول مریم; شجاعی زاده داوود (1397). تأثیر ترافیک شهر سنندج بر سلامت جسمانی ساکنان از دیدگاه ساکنان و اطلاع‌رسانان کلیدی. مجله آموزش بهداشت و ارتقای سلامت. 5(4) :345-358
j. سجادیان ناهید (1394). پیش بینی آلودگی هوای ناشی از حمل و نقل شهری تهران با استفاده از ادغام GIS با مدل LUR و شبکه عصبی مصنوعی. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی . 24(95):107-119.
k. مدرس رضا; خسروی دهکردی اردشیر (1384). تحلیل سری زمانی آلودگی هوای روزانه شهر اصفهان. مجله Environ.Sci.Tech 1384؛2(3):259-267.
l. محمدی حسین، شمسی پور علی اکبر، یاسیان اکبر، محمد مرادیان مهرداد (1397). ارزیابی اثرات ترافیک شهری بر کیفیت هوای شهر تهران. مطالعات علوم محیطی . 3(3): 756-768.
m. غلامحسین س، هوشدار ش، اسماعیلی ر (1398). بررسی الگوی پراکنش فضایی مونوکسید کربن در شهر مشهد با استفاده از روش های درونیابی طی سال های 96-1396. مجله تحقیقات بهداشت محیط.5(1):53-64.
n. حیدری محمد، حیدری نژاد زهرا، علیپور وی، و همکاران (1396). ارزیابی کیفیت هوا بر اساس شاخص کیفیت هوا در شهر کرمان، 1394. مجله پژوهش در بهداشت محیط 3(3):208-218
o. اتابکی محمد; سخایی محمد; هویدی ح، و همکاران (1396). بررسی تغییرات غلظت ذرات PM10 و تأثیر پارامترهای هواشناسی بر آن در سال 1392 (مطالعه موردی: زاهدان). مجله تحقیقات بهداشت محیط . 3 (3):198- 207
p. چرمزن مریم، اسماعیلی رضا، محمدی میترا (1390). ارائه بهترین مدل درونیابی برای توزیع فضایی ذرات معلق کوچکتر از 2.5 میکرومتر در مشهد. مجله تحقیقات بهداشت محیط 7(3): 201-215