دراسة حول اختيار وسيلة التنقل لدى سكان المدن بناءً على طريقة CART-Apriori

لماذا تهم رحلة التنقل اليومية الخاصة بك

كل رحلة تقوم بها عبر المدينة — سواء سيرًا على الأقدام أو بالدراجة أو بالحافلة أو بالسيارة — تشكل بهدوء الاختناقات المرورية والتلوث وحتى كيفية نمو مدينتك. تبحث هذه الدراسة عن كثب في كيف يختار الناس في مدينة صينية متوسطة الحجم وسائل تنقلهم، وتختبر طريقة جديدة مدفوعة بالبيانات للتنبؤ بتلك الاختيارات. تفسر النتائج لماذا يمشي بعض الأشخاص لمسافة كيلومتر بينما يستدعي آخرون سيارة عبر تطبيق لنفس المسافة، وكيف يمكن للتخطيط الأكثر ذكاءً أن يقلل الازدحام وانبعاثات الكربون.

كيف يتنقل الناس في مدينة متوسطة الحجم

تضم المدينة التي فحصتها هذه الدراسة حوالي 580,000 ساكن حضري، ولا تمتلك متروًا أو شبكة قطارات، وحركة المرور فيها سلسة نسبيًا. معظم الرحلات قصيرة، والخيارات الشائعة تتضمن المشي، والدراجات المشتركة والسكوترات الكهربائية، والحافلات، وسيارات الأجرة أو خدمات استدعاء الركوب، والسيارات الخاصة. وبما أن أجور الحافلات منخفضة وغالبًا ما تكون ثابتة، فإن الناس لا يقلقون بشأن فروق صغيرة في السعر لرحلة واحدة. بدلاً من ذلك، يولون اهتمامًا أكبر لقرارات بعيدة المدى مثل شراء سيارة، وللتفاصيل العملية مثل المسافة التي يحتاجون لقطعها وعدد مرات التحويل بين الحافلات. جمعت دراسة استقصائية واسعة شملت 1500 ساكن معلومات عن من هم هؤلاء الأشخاص، ولماذا يسافرون، وما المسافة التي يقطعونها، وأي وسيلة يختارون.

دمج النماذج التقليدية مع الخوارزميات الحديثة

على مدار عقود، اعتمد باحثو النقل على نماذج رياضية تقليدية للتنبؤ بخيارات السفر، لكن هذه النماذج غالبًا ما تكافح مع سلوكيات العالم الحقيقي المعقدة. الأدوات الأحدث في تعلم الآلة قد تتنبأ بشكل أفضل، لكنها كثيرًا ما تتعرض لانتقادات باعتبارها "صناديق سوداء" يصعب تفسيرها. تجمع هذه الدراسة بين عدة منهجيات في إطار واحد. أولًا، تقوم خوارزمية تُدعى Apriori بمسح بيانات الاستبيان لاكتشاف أقوى أنماط "إذا–فإن"، مثل: "إذا كان الشخص يسافر 3–5 كم، ويمتلك سيارة، ويحتاج إلى تحويل مرة أو مرتين، فإنه من المرجح جدًا أن يختار خدمة استدعاء الركوب." ثم تُغذَّى هذه الأنماط في نموذج شجري للقرار يعرف باسم CART، الذي يقسم المسافرين مرارًا إلى تفرعات بناءً على عوامل مثل المسافة أو امتلاك السيارة لتوقع الوسيلة التي سيستخدمها كل شخص.

جعل الصندوق الأسود مفهومًا

للخروج من إطار التنبؤ الخام وشرح السلوك فعليًا، يضيف الباحثون نموذجًا يُسمى RuleFit. يأخذ RuleFit فروع شجرة القرار — القواعد التي تحدد من ينتهي به الأمر لاختيار أي وسيلة — ويحوّلها إلى تصريحات بسيطة قابلة للقراءة بشريًا مع أوزان رقمية. تُظهر هذه الأوزان مدى قوة كل قاعدة في دفع الشخص نحو المشي أو ركوب الدراجة أو استقلال الحافلة أو القيادة أو استدعاء الركوب. وبذلك، تستطيع الدراسة أن تتنبأ بما سيفعله الناس وتصف بوضوح الأنماط الرئيسية، بدلاً من إخراج تنبؤ بلا تفسير.

القليل من العوامل التي تهم أكثر

رغم البدء بعدد كبير من العوامل المحتملة، يكشف تفسير بيانات التنقيب أن أربعة عوامل فقط تهيمن على قرارات التنقل: المسافة التي يسافرونها، والسبب من وراء سفرهم، وما إذا كانوا يمتلكون سيارة، وعدد التحويلات التي سيلزمهم إجراؤها على وسائل النقل العام. تأتي المسافة في المقدمة. عادةً ما يمشي السكان عندما تكون الرحلة أقل من كيلومتر واحد، بغض النظر عن امتلاكهم سيارة. تحظى الدراجات المشتركة بشعبية خاصة للرحلات إلى العمل بطول 1–3 كم، حتى بين مالكي السيارات. للرحلات المتوسطة بطول 3–5 كم، تجذب السكوترات الكهربائية المشتركة والسيارات الخاصة أولئك الذين يريدون رحلة مباشرة ويتجنبون التحويلات المتعددة. تعمل الحافلات بشكل أفضل للرحلات 3–5 كم التي لا تتطلب تغيير الخطوط. تفضل خدمات استدعاء الركوب للرحلات 1–3 كم عندما يتضمن بديل الحافلة عدة تحويلات. عمومًا، يتنبأ نموذج CART–Apriori المدمج بالوسيلة التي يختارها الناس بشكل صحيح نحو 83% من الوقت، متفوقًا على عدة طرق مستخدمة على نطاق واسع.

ما الذي يعنيه هذا لشوارع أكثر خضرة

من خلال تحديد مجموعة العوامل الصغيرة التي تحرك الاختيارات اليومية فعلاً، تقدم هذه الدراسة توجيهات واضحة لمخططي المدن. قد تُحوّل تحسين الأرصفة ومسارات الدراجات ضمن نطاق 3 كم من المنازل العديد من الرحلات القصيرة إلى المشي وركوب الدراجات. يمكن أن يجعل إعادة تصميم خطوط الحافلات لتقليل التحويلات، لا سيما للرحلات 3–5 كم، النقل العام أكثر جاذبية من القيادة. قد تشجع سياسات مثل رسوم الوقوف أو رسوم الازدحام للرحلات القصيرة بالسيارة، إلى جانب توافر دراجات وسكوترات مشتركة مريحة، خيارات منخفضة الكربون. للناس العاديين، الخلاصة بسيطة: عندما تسهل المدن الرحلات القصيرة للمشي أو ركوب الدراجة، وتجعل الرحلات الأطول سهلة الإكمال بالحافلة دون تحويلات متعددة، يختار الناس بطبيعة الحال وسائل أنظف وأكثر كفاءة للتنقل.

الاستشهاد: Song, H., Wang, X., Tian, W. et al. Study on urban residents’ travel mode choice based on the CART-Apriori method. Sci Rep 16, 6270 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37216-4

الكلمات المفتاحية: سلوك السفر الحضري, اختيار الوسيلة, تعلم الآلة, النقل المستدام, النقل العام