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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38870| Tipo: | TCC |
| Título: | Dos dados ao alerta: utilizando machine learning para prever e explicar a gravidade de acidentes em rodovias federais brasileiras |
| Autor(es): | Reis Sousa, Elaine Regina |
| Orientador: | Viana, Jorge Henrique Norões |
| Resumo: | Os acidentes de trânsito em rodovias federais representam um desafio complexo para a segurança pública e para a gestão de infraestrutura no Brasil. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma aplicação web interativa baseada em aprendizado de máquina (Machine Learning - ML) para estimar a probabilidade de uma pessoa envolvida em um acidente apresentar um desfecho grave (lesão grave ou óbito) e explicar os fatores associados à predição. A metodologia baseou-se no treinamento de um modelo preditivo utilizando o algoritmo Extreme Gradient Boosting (XGBoost), alimentado por dados históricos de acidentes e informações sobre a frota de veículos. Para garantir a transparência do sistema e evitar a opacidade inerente a modelos complexos (efeito "caixa preta"), integrou-se a biblioteca SHapley Additive exPlanations (SHAP), que fornece explicabilidade local às predições. A solução foi desenvolvida com uma arquitetura modular, separando a interface web, construída com Streamlit, dos serviços responsáveis pelo carregamento dos dados, processamento das entradas, geração das predições e interpretação dos resultados. Os resultados obtidos demonstram que o painel permite ao usuário inserir características físicas, temporais e ambientais de um trecho rodoviário e, em tempo real, estimar a probabilidade de uma pessoa envolvida em um acidente apresentar lesão grave ou evoluir para óbito, além de exibir um gráfico detalhando a contribuição de cada variável para a predição. Conclui-se que a ferramenta atua como um sistema de suporte à decisão preditivo e interpretável, possuindo potencial prático para auxiliar órgãos como a Polícia Rodoviária Federal (PRF) e o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) na alocação preventiva de recursos de fiscalização e na priorização de melhorias na malha viária. |
| Abstract: | Traffic accidents on federal highways represent a complex challenge for public safety and infrastructure management in Brazil. This study aims to develop an interactive web application based on Machine Learning to estimate the probability that a person involved in an accident will experience a severe outcome (serious injury or death) and to explain the factors associated with the prediction. The methodology was based on training a predictive model using the XGBoost algorithm, fed with historical accident data and information on the vehicle fleet. To ensure system transparency and avoid the opacity inherent in complex models (the “black-box” effect), the SHAP (SHapley Additive exPlanations) library was integrated to provide local explainability for the predictions. The solution was developed using a modular architecture, separating the web interface, built with Streamlit, from the services responsible for data loading, input processing, prediction generation, and result interpretation. The results demonstrate that the dashboard allows users to enter physical, temporal, and environmental characteristics of a road segment and, in real time, estimate the probability that a person involved in an accident will sustain a serious injury or die, while also displaying a graph detailing the contribution of each variable to the prediction. It is concluded that the tool functions as a predictive and interpretable decision-support system, with practical potential to assist agencies such as the Brazilian Federal Highway Police (PRF) and the National Department of Transport Infrastructure (DNIT) in the preventive allocation of enforcement resources and the prioritization of improvements to the road network. |
| Palavras-chave: | Acidentes de trânsito Aprendizado de máquina Extreme Gradient Boosting (XGBoost) SHAP Segurança viária |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Ciências Sociais Aplicadas |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38870 |
| Data do documento: | 11-Ago-2026 |
| Aparece nas coleções: | CCSA - TCC - Ciência de Dados para Negócios |
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