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Using a Centrality Based Road Network and Other Explanatory Variables to Predict Annual Average Daily Traffic (AADT) for Major and Minor Roads in City of Leicester

Authors:

Abstract

Major roads make up 13% of the total road length whilst the minor roads make up the other 87% in the United Kingdom, however there is significantly less AADT data available for minor roads. To tackle this issue, a multiple linear regression was used along with explanatory variables to generate two models; one to estimate AADT for all roads and another to estimate AADT for minor roads only. Centrality measures were applied to the road network to find the most central/influential roads within the city. For this, the betweenness centrality using the original road network and a 10km service area for minor roads only performed the best with an R² of 0.807. Other explanatory variables based on land-use/socio-economic data and road characteristics were also created using a series of service areas. These variables were applied to the four models, with the best performing model producing an R² of 0.745 (for all roads in the city). The betweenness centrality and the other explanatory variables were then used to form two models that either predicted all roads in the City of Leicester, or just the minor roads. The model aimed to predict AADT for all roads was able to identify major road links, but overpredicted and blended the minor roads together. Whilst the model that predicted only minor roads was able to differentiate sets of streets and connecting road links. Therefore, the model for all roads is more useful for comparing road types, whilst the model for minor roads was more effective at investigating the differences between sets of minor roads.
Using a Centrality Based Road Network and
Other Explanatory Variables to Predict Annual
Average Daily Tra#c (AADT) for Major and Minor
Roads in City of Leicester
by
Harriet Renton
In submitting this dissertation, I confirm that it is my own work.
A thesis submitted to the School of Geography, Geology and the
Environment, University of Leicester in partial fulfilment of the
requirements for the degree of Master of Science
MSc Geographical Information Science
2020
Abstract
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Acknowledgements
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Table of Contents
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2.0 Literature Review 9
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4.0 Results 30
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6.0 Conclusion 58
7.0 References 61
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Appendix A - The Count Stations within the City of Leicester used for
this Study64
Appendix B- Method Used to Reduce the Road Network68
Appendix C – The Points of Interest Classes Used 70
List of Figures
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1.0) Introduction
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1.1) Research Questions
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2.0) Literature Review
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2.2) Neural Network
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2.3) Support Vector Model
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2.4) Multiple Linear Regression
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3.3) Betweenness and Closeness Centrality Variables
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3.4) Land-Use/Socio-Economic Variables
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3.5) Centrality and Other Explanatory Variables
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4.0) Results
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4.1) The Betweenness and Closeness Centralities
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4.2) Other Explanatory Variables (Land-Use/Socio-Economic Data
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5.0) Discussion
5.1) The Betweenness and Closeness Centralities
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5.4) Future Work
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APPENDIX A - The Count Stations within the City of Leicester used for
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9-
D
 23CC -222

APPENDIX B – Method Used to Reduce the Road Network
1) Named Roads
3
1) Unnamed Roads
C
APPENDIX C – The Points of Interest Classes Used
 ! 
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 
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 
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 
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 
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 
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 
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;  :;  , =. 
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3
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 
;  :;  =  9
 
;  :;  =; ! 9
 
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 
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 
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 
;  :;  .$  ?G 2
 
;  :;  . ?G
 
;  :;  .A) D
 
;  :;  .%%> ;  3C
 
;  :;  >$$B
 
;  :;  >>>B
 
;  :;  > 9D
 
;  :;  > ; !?G D
 
;  :;  >!>$6% 3
 
;  :;  $',% > ! C
 
;  :;  $:  > 39
 
;  :;  B E!%
 
;  :;  B ) 99
 
;  :;  B 
 
;  :; 
7) ; #
?G 
 
;  :; 
7; : ) ;
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C
 
;  :;  7 9
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)6 
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;% : 
)6 
= )= 9
;% : 
)6 
= )>! 
;% : 
)6 
= )> 
;% : 
)6 
= ))> $%
;% : 
)6 
= #$)
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