Vědecko-výzkumné projekty

Dopravní dostupnost, její změny a mobilita seniorů

SP2022/120

Předmět výzkumu v rámci projektu: Projekt bude zaměřen na analýzy dopravní dostupnosti zejména individuální automobilové dopravy (IAD) a veřejné hromadné dopravy (VHD) v prostředí města a také analýzy chodeckosti. Vedle modelování dostupnosti budou zkoumány rovněž její změny, včetně variant pro specifické skupiny osob, jako jsou např. senioři. Jedním z cílů projektu je implementace metod teorie grafů na pěších, silničních sítích a sítích veřejné dopravy. Tato relativně nová metoda studie sítí dále rozšiřuje znalosti o dané síti [1] a přichází s novými informacemi na všech úrovních pohledu na danou síť. Hlavními zkoumanými ukazateli budou míry centralit [2] (centralita měřená středovou mezipolohou, centralita z excentricity uzlu, centralita měřená blízkostí středu a centralita z vektoru vlastních hodnot). Pomocí ukazatelů centrality lze zjistit kritická místa v dané síti. Jednotlivé sítě budou dále charakterizovány pomocí sady globálních ukazatelů, porovnány s teoretickými modely sítí a za pomocí specializovaných vizualizačních metod pro centrality dále vizualizovány [3]. V návaznosti na studium sítí bude modelována dostupnost v městském prostředí. Studium sítí a dostupnosti zahrnuje i jejich modifikace s ohledem na specifické skupiny jejich uživatelů. Zvláštní pozornost bude věnována seniorům a osobám s pohybovým či smyslovým omezením. Mobilita těchto osob je ovlivněna řadou faktorů (psychika, zdravotní stav, kognitivnost a osobnostní faktory). Proto je studium těchto skupin osob značně specifické a je důležité vnímat vztah mezi modelovanou dostupností dopravy a vnímanou dostupností dopravy. Významným faktorem studia je modelování bariér a bezbariérovosti. Vhodnými metodami jsou strukturní modelování, vícerozměrné statistické metody a strojové učení (Machine Learning) [4]. Budou zkoumány jak bariéry, ovlivňující samotný pohyb seniorů, ale taktéž přístup k jednotlivým módům veřejné hromadné dopravy, tak také dopady úprav dopravních tras a změn dostupnosti pro bezbariérový pohyb městském prostředí. Momentální situace také nabízí srovnání omezení dostupnosti v souvislosti s pandemií COVID-19. Zpracování sítí bude probíhat s využitím několika programů, zejména PostgreSQL, QGIS, ArcGIS Pro, Gephi a Neo4j. Na řešení projektu se účastní studenti oboru Geoinformatika, kteří mají přístup k případným licencím pro tyto programy. Zodpovědným řešitelem projektu je Ing. Ondřej Kolodziej, který se problematikou analýz sítí zabývá a přímo souvisí s řešeným projektem. Tématem jeho DiP jsou prostorové analýzy sítí veřejné dopravy. Práce navazuje na jeho DP Analýza sítě MHD ve vybraných světových městech, kde se seznámil s prací ve výše zmíněných programech a ve své práci popsal využitelnost teorie grafů a sociálních sítí pro identifikaci kritických míst v MHD. Momentálně také pracuje na projektu GAČR Modelování dostupnosti pro seniory, percepce dostupnosti a determinanty jejich prostorové mobility a TAČR Senzorové měření pěších komunikací v městském prostředí pro podporu mobility osob se zdravotními omezeními, kde dále testuje a pracuje na modelování a správě sítí dopravy. Tématem DiP Ing. Kataríny Paulíkové je mobilita seniorů a rozdíly mezi její percepcí a modelovaným hodnocením dostupnosti. Práce je soustředěna na mobilitu seniorů a 7 sfér mobility definovaných Webberem et al. [5] a s tím spojený výzkum sousedství a mobility v rámci sídla, případně jeho blízkého okolí. Výzkum DiP je součástí projektu GAČR Modelování dostupnosti pro seniory, percepce dostupnosti a determinanty jejich prostorové mobility, kde se zaměřuje na percepci prostorové mobility osob, její mapování a vhodné kvantifikaci do prostředí GIS a korespondující prostorové analýzy, včetně chodeckosti i využívání individuální či veřejné dopravy, a význam prostorové mobility v životě seniorů. Taktéž je zapojena do projektu TAČR Senzorové měření pěších komunikací v městském prostředí pro podporu mobility osob se zdravotními omezeními. Školitelem obou doktorandů je doc. Dr. Ing. Jiří Horák, který se dlouhodobě zabývá prostorovými analýzami dopravní dostupnosti (monografie, sustainability, geoscape). Bc. Natálie Malíková bude v projektu zapojena do prostorových analýz a tvorby mapových podkladů. Ing. Jakub Seidl bude zastávat verifikaci dat. Použitá literatura: [1] LIN, J., BAN, Y., 2013. Complex Network Topology of Transportation System, Stockholm: Royal Institute of Technology. [2] HORÁK, J., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, Katedra geoinformatiky, 2019. Prostorové analýzy dat. [3] CHERVEN, KEN. Network graph analysis and visualization with Gephi: visualize and analyze your data swiftly using dynamic network graphs built with Gephi. 2013, ISBN: 1783280131 [4] DENG, YILING. 2021. „Application of Machine Learning with a Surrogate Model to Explore Seniors’ Daily Activity Patterns". Transportation Letters. [5] WEBBER, S. C., M. M. PORTER, A V. H. MENEC. 2010. „Mobility in Older Adults: A Comprehensive Framework". The Gerontologist 50 (4): 443–50. Harmonogram Březen: • Výběr zájmových lokalit • Výběr vhodné datové sady, zisk a nákup dat • Rešerše literatury • Příprava testovacích vzorků Duben–Červen: • Testování SW, komparace • Předzpracování dat • Pilotní výsledky • Příprava příspěvku na mezinárodní konferenci Červenec–Srpen: • Vyhodnocení testovaných vzorků • Studium mobility seniorů • Metody modelace bezbariérovosti • Prezentace na mezinárodní konferenci • Vyhodnocení cílových lokalit Září–Říjen: • Vyhodnocení modelací • Příprava publikací • Prezentace aplikační využitelnosti Listopad–Prosinec: • Publikační činnost, prezentace výsledků, ukončení projektu Ganttův diagram: Rozpočet Požadavek: 250 000 Stipendia: 84 000, Odpovědný řešitel projektu: 3000 Kč/měsíc Ostatní řešitelé: Ing. Katarína Paulíková 2000 Kč/měsíc jako hlavní spoluřešitelka, ostatní 1000 Kč/měsíc Materiálové náklady: 10 000 – Nákup spotřebního materiálu (papír, tonery) a kancelářských potřeb DHaNM: 30 000 – Nákup PC komponent (především datová úložiště a paměti nezbytné vzhledem k náročnosti výpočtů) Služby: 45 000 – Nákup dat (jízdní řády s označením bezbariérovosti), Nákup SW pro strukturní modelování a strojové učení, specifické transformace dat (JDF->GTFS), vložné na konferenci Cestovní náklady: 31 000 - ICSUMPT 2022: 16. International Conference on Sustainable Urban Mobility and Public Transport (Výjezd do zahraničí pro získání zpětné vazby k realizaci výzkumu na evropské úrovni) Konference: VŠB-TUO: 15 000 - náklady na organizaci studentské vědecké konference Gisáček 2022 (získání přehledu k různým formám využití strojového učení a zkušenosti s nimi, zpětná vazba k prezentované metodice projektu na národní úrovni) Režie: 25 000 Historické působení na přecházejících projektech Ing. Ondřej Kolodziej Název: Detekcia pohybu obyvateľstva pomocou snímok veľmi vysokého rozlíšenia Rok: 2021 Finanční prostředky: 335 000 Kč Výstupy: GOLEJ, P. ORLIKOVA, L. HORAK, J. LINHARTOVA, P. STRUHAR, J. Detection of people and vehicles using very high-resolution satellite images, 21. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying, Geology and Mining, Ecology and Management, 2021 – Neproběhla Indexace GOLEJ, P. HORAK, J. Comparison of vehicles detection using very high-resolution satellite images, GIS Ostrava 2022 – Earth Observation for Smart City and Smart Region – Neproběhla Indexace Ing. Katarína Paulíková Název: Výzkum sekundární mineralizace a její vliv na chemismus důlních vod Rok: 2020 Finanční prostředky: 630 000 Název: Analýza využití energetického potenciálu důlních vod pro centrální zásobování teplem Rok: 2021 Finanční prostředky: 450 000 Název: Klasifikace druhů dřevin s využitím hyperspektrálních dat získaných z bezpilotních leteckých prostředků Rok: 2021 Finanční prostředky: 335 000

2022

2022

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Kolodziej Ondřej Ing.