I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 ,   p p .   4 4 6 1 ~ 4 4 7 3   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 6 . p p 4 4 6 1 - 4 4 7 3       4461     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Predic ting th e sev erity of roa traff ic acciden ts Mo ro cco: a  superv ised ma chi ne learning  appro a ch       H a lim a   Driss i To uza ni 1 ,   Sa n a a   F a qu ir 1, 2 ,   Ali Y a hy a o uy 1   1 LI S A C   La b o r a t o r y ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e   D h a r   M e h r a z ,   S i d i   M o h a me d   B e n   A b d e l l a h   U n i v e r si t y F e s ,   M o r o c c o   2 D e p a r t me n t   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   V a u g h n   C o l l e g e   o f   A e r o n a u t i c s a n d   T e c h n o l o g y ,   N e w   Y o r k U n i t e d   S t a t e s       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   3 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   1 7 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   7 ,   2 0 2 5       Early   p re d icti o n   o f   r o a d   a c c id e n t fa talit y   a n d   i n j u ries   se v e rit y   is   o n e   o f   th e   imp o rtan s u b jec ts  t o   ro a d   sa fe ty   e m p h a siz in g   th e   c rit ica n e e d   to   p re v e n t   se rio u c o n se q u e n c e t o   re d u c e   i n ju ries   a n d   fa tali ti e s.  T h is  stu d y   u se re a l   ro a d   a c c id e n ts  d a ta  se in   M o ro c c o .   It  re p re se n ts  t h e   i n ters e c ti o n   b e twe e n   ro a d   sa fe ty   a n d   d a ta  sc ien c e ,   a imin g   t o   e m p lo y   m a c h in e   lea rn i n g   t e c h n iq u e to   p ro v id e   v a lu a b le  in si g h ts  in   a c c id e n t’s  se v e rit y   p re v e n ti o n .   Th e   p u r p o se   o th is  p a p e is  to   stu d y   r o a d   a c c id e n ts  d a ta  i n   t h e   c o u n try   a n d   c o m b in e   re su lt fro m   sta ti stica m e th o d s ,   sp a ti a l   a n a ly sis,   a n d   m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls  t o   d e term in e   wh ich   fa c t o rs  will   m o stl y   c o n tri b u te  t o   i n c re a se   th e   a c c id e n t’  se v e rit y   in   th e   c o u n try .   c o m p a riso n   o f   re su lt o b tai n e d   wa a lso   c o n d u c ted   in   t h is  p a p e u si n g   d if fe re n m e tri c to   e v a lu a te  th e   e ff e c ti v e n e ss   o e a c h   m e th o d   a n d   d e term in e   t h e   m o st  imp o rtan fa c to rs  t h a c o n tri b u te  t o   in c re a se   th e   fa talit y   o in ju ries   se v e rit y   in   t h e   sp e c ifi c   c o n tex o f   a c c id e n ts.   Th e   b e st  p re d ictio n   m o d e wa th e n   i n jec ted   i n to   a   p r o p o se d   a lg o rit h m   wh e re   m o re   i n telli g e n t   tec h n i q u e a re   in c l u d e d   t o   b e   im p lem e n ted   i n   a   c a r   e n g in e   t o   p e rf o rm   a n   e a rly   d e t e c ti o n   o se v e re   a c c id e n ts  a n d   th e re fo re   p re v e n ti n g   c ra sh e s fr o m   h a p p e n i n g .   K ey w o r d s :   Acc id en ts   s ev er ity   p r ed ictio n   Data   an aly tics   Hu m an   f ac to r s   R o ad   ac cid en ts   Su p er v is ed   m ac h i n lear n in g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Halim Dr is s i T o u za n i   L I SAC   L ab o r ato r y ,   Facu lt y   o f   Scien ce   Dh ar   Me h r az ,   Sid i M o h am ed   B en   Ab d ellah   Un iv e r s ity   Ap p t 5   im m   1 0 2   E r r ac h i d ia  2   R o u te  Ain   C h k ef ,   Fes ,   Mo r o c co   E m ail:  h alim a. d r is s ito u za n iwalali@ u s m b a. ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   r o ad   ac cid en is   an   ev e n th at  in v o lv es  o n o r   m o r v eh icl es  o n   p u b lic  r o ad   r esu ltin g   i n   m ater ial  d am ag r elate d   o n ly   to   o b jec ts   o r   p h y s ical  d am ag e   th at  c an   b s er io u s   b y   in v o l v in g   a least  o n in ju r ed   p er s o n   o r   ev e n   f atal  with   at  least  o n p er s o n   k illed .   E v er y   y ea r ,   r o ad   s af ety   o f f icial s   s et  u p   awa r en es s   ca m p aig n s   o n   th is   s u b ject  an d   p u b lic  p o licies  tak n ew  m ea s u r es  s u ch   as  lo wer in g   th s p ee d   lim it  to   8 0   o n   r o ad s .   Desp ite  th is   wo r k ,   r o ad   f atalities  r em ain   to o   h ig h   all  ar o u n d   th wo r ld .   I n   Fra n ce ,   t h 2 0 2 2   r e p o r o n   r o ad   ac cid e n ts   s tated   th at  3 , 5 4 1   p eo p le  wer e   d ea d   o n   th m et r o p o litan   r o ad s   o f   Fra n ce   o r   o v er s ea s .   I t w as a ls o   r ep o r ted   th at  th n u m b e r   o f   f atal  ac cid en ts   in cr ea s ed   b y   1 . 3 co m p ar e d   to   2 0 1 9   [ 1 ] .   I n   th co u n t r y   o f   Slo v ak ia,   r o ad   tr a f f ic  ac ci d en t s   h av ar is en   as  cr itical  p u b lic  h ea lth   m atter ,   d em a n d in g   m u ltid is cip lin ar y   ap p r o ac h   f o r   ef f ec tiv e   r eso lu ti o n .   Mo r e   th an   4 0 , 0 0 0   d ea th   e v er y   y ea r   o n   th r o ad s   ev en   wh en   r o a d   f atalities   ar d ec r ea s in g .   So m p r ev e n tio n s   wer ap p lied   s u ch   as  in - v eh icle  s af ety   an d   d r iv er   ass is tan ce   s y s tem s   to   in ter f er b ef o r th e   ac cid en t   h ap p en s   [ 2 ] A c c o r d i n g   t o   E n n aji h   et   a l .   [ 3 ] ,   t h e r e   h as   b e e n   a   n o tic ea b l e   i n c r e ase   in   r o ad   ac c id e n t - r ela te d   f ata lit ies  s in ce   1 9 6 8 .   T h e   t r a f f ic   a c cid e n ts   h a v e   b ec o m e   t h e   l ea d in g   ca u s o f   d ea t h   am o n g   y o u n g   p e o p le   a g ed   1 7   t o   2 9   y e ar s .   O v e r   9 0 %   o f   d e ath s   an d   i n j u r ies   d u e   t o   t r a f f ic   a cc i d en ts   o cc u r   in   lo w -   a n d   m i d d le - i n c o m c o u n t r ies .   D u r i n g   t h l ast  t h r e y ea r s ,   t r af f i ac ci d e n ts   h av b e en   in cr ea s i n g   f r o m   Sep te m b er   t o   De ce m b e r   y ea r ly   i n   T a iwa n   Pr o v i n c o f   C h in a   ac c o r d i n g   t o   b ig   d a ta   a n aly s is   o f   h is to r i ca l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 4 6 1 - 4 4 7 3   4462   ac c id en t   d ata .   T h lat est   s ta ti s tics   f r o m   th e   r o a d   s a f e ty   in f o r m a ti o n   p l at f o r m   o f   t h e   M i n is t r y   o f   T r a n s p o r t   s h o we d   a   s li g h t   d e cr ea s e   i n   t r af f ic   ac ci d e n t   d ea th s   d u e   t o   s o m e   s a f et y   m ea s u r es   t ak en   af t er   v a r i o u s   ac ci d e n p r e v e n ti o n   wo r k   [ 4 ] .   P o r tu g a a ls o   is   f ac in g   a   s e r i o u s   p r o b le m   wit h   f at al   ac ci d e n ts .   I n   2 0 2 0 ,   t h e   c o u n t r y   r e v e ale d   to tal   n u m b e r   o f   2 7 , 7 2 5   a cc i d e n ts   wi th   v ict im s   f r o m   w h i ch   5 3 6   v icti m s   d ea d .   T h ese  n u m b er s   p u t   t h e   co u n t r y   a t t h n i n t h - h ig h est  p o s iti o n   wi th   t h e   m o s f at ali ties   p er   m illi o n   in h ab ita n ts   i n   th E u r o p ea n   Un io n   [ 5 ] .   I n   th co u n tr y   o f   Mo r o cc o   a s   well,   ca r   ac cid en ts   b ec am s o   u n s ig n if ican s in ce   th er ar p eo p le   p ass in g   awa y   ev er y   d a y .   B ased   o n   s tatis tics   r elea s ed   b y   th Min is tr y   o f   E q u ip m en an d   T r an s p o r i n   2 0 1 2 ,   th er wer e   4 4 , 9 0 2   ca r   ac cid e n ts ,   r esu ltin g   in   t h lo s s   o f   1 0   liv es  a n d   leav in g   1 4 0   in ju r ed   p e r   d ay .   T h ese   in cid en ts   n o o n ly   d ev astate  e n tire   f am ilies   b u also   lea d   to   th cr ea tio n   o f   o r p h an s   an d   wid o ws  [ 6 ] .   I n   lin e   with   th d ata  o f   th Natio n a R o ad   Saf ety   Ag en cy   ( NARS A) ,   th n ewe s s tatis tics   s h o th at  Mo r o cc o   r ec o r d e d   3 , 4 9 9   r o ad   d ea th s   i n   2 0 2 2 ,   m a r k in g   5 r e g r es s io n   co m p ar e d   to   2 0 2 1 .   Nea r ly   th r ee - q u ar ter s   o f   th ese  f atalities  in v o lv v u ln er ab le  r o a d   u s er s   [ 7 ] .   Fig u r e   1   s h o ws  th at  Mo r o cc o   h as  th h ig h est  f atality   r is k   5 . 6   r o ad   d ea t h s   o f   p e r   1 0 0 , 0 0 0   r eg is ter ed   v eh icles in   2 0 2 2   co m p ar ed   to   o th er   co u n tr ies.           Fig u r 1 R o ad   f atalities  p er   1 0 , 0 0 0   r eg is ter ed   v eh icles in   M o r o cc o   c o m p a r ed   to   o th er   c o u n tr ies in   2 0 2 2       Af ter   all  th ese  alar m in g   s tatis tics ,   it  is   v er y   im p o r tan t   to   ap p ly   d i f f er en t   tech n iq u es  f o r   ef f ec tiv e   p r ev en tio n   th at  ca n   h elp   i n   r ed u cin g   h u m an   lo s s es  an d   i r r ep ar ab le   p h y s ical  an d   p s y c h o lo g ical  d a m ag e.   Ho wev er ,   b u ild in g   p r e d ictiv e   m o d els  r e q u ir es  d etec tin g   f ac to r s   r esp o n s ib le  f o r   th o c cu r r en ce   o f   th ese  ac cid en ts   an d   th eir   d a n g er o u s n ess .   Dif f er en p r ed ictiv m o d els  h av b ee n   p r esen ted   in   th liter atu r e.   R esu lts   d ep en d   lar g el y   o n   th v ar ia b les  an d   ty p e   o f   th e   d ata   s am p le  an al y ze d .   Dif f er en t   an aly tic  m eth o d s   an d   m ac h in lear n in g   alg o r ith m s   u s ed   to   f in d   v ar io u s   ac cid en t r i s k   f ac to r s   an d   d e v elo p   p r ed ict io n s   av ailab le  wer lis ted   [ 8 ] .   I n   g e n er al,   m o s s tu d ies  o n   tr af f ic  ac cid en t   f o r ec a s tin g   f o cu s ed   o n   two   im p o r tan r esear ch   m eth o d s :   s tatis t ical  m eth o d s   an d   n eu r al   n etwo r k s .   Statis tical  tech n iq u es  s u ch   as  k - n ea r est  n eig h b o r s   ( KNN) ,   s u p p o r t   v ec to r   m ac h in ( SVM) ,   a n d   l o g is tic  r eg r ess io n   ( L R )   wer e   em p lo y ed   to   f o r ec ast  th f r eq u en cy   o f   th e   tr af f ic   ac cid en ts   wh ile  ar tific ial  n e u r al  n etwo r k s   ( ANN)   wer a p p li ed   to   i m p lem en t   th f le x ib ilit y ,   g en e r aliza tio n ,   o r   m o r r o b u s p r e d ictio n   s y s tem   [ 9 ] .   Dete ctin g   ac cid en ts   b l ac k   s p o ts   was  also   an   im p o r t an is s u to   im p r o v e   r o ad   tr a f f ic  s af ety   a n d   r ed u c th tr af f ic   ac cid en ts   s ev er it y .   Var io u s   s tu d ies  ass ess ed   th ef f icac y   o f   th e   em p ir ical  B ay esian   tech n iq u o n   ac cid en ts   b lack   s p o class i f icatio n   as  it  wa s   p r o p o s ed   in   [ 1 0 ]   to   co n s tr u ct  a   b lack   s p o id en tific atio n   m o d e th at  co u ld   id en tify   b lack   s p o t.  T h m o d el  g av th b est  ac cu r ac y   co m p ar e d   to   th I D 3   d ec is io n   tr ee ,   LR ,   an d   SVM  [ 1 1 ] C lass if icatio n   alg o r ith m   s u ch   as  KNN,   n v B ay es  ( NB ),   an d   ANN  wer u tili ze d   in   [ 1 2 ]   t o   d ev elo p   p r ed ictiv m o d el   f o r   p r ed ictin g   o cc u r r en ce s   o f   tr af f ic  ac cid e n ts .   Ho wev er ,   f r o m   all  o f   th is   r ese ar ch ,   o n ly   a   f ew  u s ed   m ac h i n lear n in g   m eth o d s   to   p r ed ict  ca r   cr ash es   f atality   o r   th s er io u s n ess   o f   in ju r ies   in   T u r k e y ,   in ju r ies  an d   f atalities  d ata  an aly s is   wer an aly ze d   u s in g   n o n - lin ea r   r eg r ess io n   an d   ANN  [ 1 3 ] .   T o   d eter m in t h m o s im p o r tan f ac to r s   lead in g   to   ca r   ac cid en ts ,   d ata   m in in g   tech n iq u es  s u ch   as  d ec is io n   tr ee s ,   n o n - lin ea r   r e g r ess io n ,   an d   class if icatio n   m eth o d s   wer u s ed   i n   [ 1 4 ]   an d   r esu lts   r ev ea led   th e   v eh icle  ty p f ac to r   as  o n o f   th m o s d a n g er o u s   f ac to r s   r elate d   to   ac cid e n s ev er ity .   tr af f ic  cr ash   r is k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       P r ed ictin g   th s ev erit o f ro a d   tr a ffic a cc id en ts   Mo r o cc o :   a   s u p ervis ed   ma ch in …  ( Ha lim a   Dri s s i To u z a n i)   4463   p r ed ictio n   m o d el  u s in g   t h e   lim ited   r an d o m - s y n th etic  m in o r ity   o v er - s am p lin g   tech n iq u ( LR - SMOT E )   alg o r ith m   was  u s ed   in   [ 1 5 ]   to   ca teg o r ize  th e   s h ar p   ac c eler atio n   an d   d ec ele r atio n ,   v o lu m e ,   av er ag s p ee d ,   th e   q u o tien b etwe en   f r ee   f lo s p ee d   an d   cu r r e n av er ag r o a d   s p ee d   an d   th co ef f icien o f   v ar iatio n   o f   s p ee d   as  b ein g   th m ain   attr ib u tes  th at   af f ec th e   r is k   o f   a   cr ash   in   an   ac cid en t.   T h m o d el   u s ed   r ea l - tim tr af f ic  f lo d ata  an d   r is k y   d r iv in g   b e h av io r   d ata   to   s tu d y   th e   tr af f ic   cr ash   r is k   o n   f r ee way s .   I n   th e   UK  a s   well,   an   in - d e p th   an aly s is   o f   th cu r r en t M L   m o d els wa s   im p lem en ted   f o r   p r e d ictin g   in ju r y   s ev er ity   in   r o ad   ac cid en ts   [ 1 6 ] .   T h Had d o n   m at r ix   was  u s ed   in   th is   co n tex to   an aly ze   th e   ca u s es  an d   s er io u s n ess   o f   th ac cid en ts   in   th co u n tr y .   C h ak r a b o r ty   et  a l.  [ 1 7 ]   c o n d u cted   in   I n d i s o u g h to   d e v elo p   m o d el   f o r   p r e d ictin g   f atal   p ed estrian   cr ash es  a n d   to   d ete r m in th e   f ac to r s   th at  e x ac er b ate  th s ev er ity   o f   tr an s p o r tatio n - r elate d   in ju r ies   an d   d ea th s .   T h r esear ch   r e v ea led   th at  th ' ap p r o ac h in g   s p ee d '   o f   m o to r ized   v e h icles  was  th m o s t   p r o n o u n ce d   in f lu e n ce   o n   f atal  p ed estrian   cr ash es   T h is   p ap er   in clu d es  two   d ata  m in in g   tech n iq u es:  d ata  an aly tics   an d   an d   s u p e r v is ed   m ac h i n lear n in g   alg o r ith m s   to   p r e d ict  th s ev e r ity   o f   ac cid e n ts   o n   Mo r o cc an   r o ad s .   An   ac cid e n is   co n s id er ed   f atal  ac cid en t   if   at  least  o n e   p er s o n   was  k il led .   W h en   n o   p er s o n   is   k illed   in   t h ac cid e n b u t   th er e   ar in ju r ies  th en   th e   ac cid en is   n o f atal .   I n   th is   ca s th in ju r ies  s er io u s n ess   is   m ea s u r ed .   T h aim   o f   th is   r esear ch   is   to   d eter m in e   p r ed ictiv e   m o d el  f o r   f o r ec as tin g   in   ad v a n ce   th e   f atality   o f   in ju r y   s ev e r ity   o f   a n   ac cid en to   h ap p en   b ased   o n   ac cid en ts   h eter o g e n eo u s   c h ar ac ter is tics .   T h s tu d y   u s ed   r e al  r o ad   t r af f ic  ac cid e n ts   p r o v i d ed   b y   th NARS A   f o r   th two   y ea r s   2 0 1 5   an d   2 0 1 6 .   T h p r ed ictio n   is   o b tain ed   f o r   ea ch   ca s g iv e n   d if f e r en ac cid en attr ib u tes  an d   co m b in es  r esu lts   f r o m   s tatis tical   m eth o d s ,   s p atial  an al y s is ,   an d   ar tific ial  in tell ig en ce   m o d els.  Statis tics   m eth o d s   f u n ctio n   well  in   th e   p r o ce s s in g   an d   d ata   an aly s i s ,   h o wev er ,   d i f f er en t   s tu d ies  d em o n s tr ated   th at   ANNs  g iv m o r ac cu r ate  p r ed ictio n   ca p ab ilit ies  [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   I n   th is   r esear ch ,   f iv d if f er en s u p r e v is ed   m ac h in lear n in g   m eth o d s   w er u s ed NB ,   SVM,   ANN,   KNN,   L R .   T h p er f o r m an ce   o f   th ese  m o d els  was  co m p ar ed   u s in g   d if f er e n m etr ics  o n   th p r o v id e d   d atasets .   T h attr ib u tes  in   th d ataset   wer g r o u p e d   b y   th r ee   f ac to r s   as  d escr ib ed   i n   th Had d o n s   m atr ix   ( h u m an   f ac to r ,   v e h icle ,   an d   eq u ip m en f ac t o r   a n d   en v ir o n m en f ac to r ) .   T h r a n d o m   f o r est   im p o r tan ce   tec h n iq u was  also   u s ed   as  an   em b ed d ed   f ea tu r e   s elec tio n   m eth o d   in   m ac h in e   lear n in g   to   id e n tify   th attr ib u tes  th at  co n tr i b u te  m o r t o   ac c id en ts   s ev er ity .   A t   th en d ,   p r o p o s ed   alg o r ith m   was  d esig n ed   t o   in clu d co llectio n   o f   d ata  f r o m   d if f e r en d ev ices,  th e   b est  p r ed ictio n   m o d el  alo n g   with   o th er   in tellig en t te ch n iq u es su c h   as a d v an ce d   d r iv er - ass is tan ce   s y s tem s   ( ADA S).   T h is   alg o r ith m   ca n   b im p lem en ted   in   s em i - au to n o m o u s   v e h icles  to   en ab le   ea r ly   d etec tio n   an d   p r ev en tio n   o f   s ev er ac cid en ts       2.   M E T H O D   R o ad   tr af f ic  ac cid e n ts   p o s s ig n if ican ch allen g t o   r o a d   s af ety ,   em p h asizin g   t h cr itic al  n ee d   to   p r ev en th eir   s er io u s   co n s eq u en ce s   to   r ed u ce   in ju r ies  an d   f atalities.  I n   th is   co n tex t,  lev er ag in g   m ac h in e   lear n in g   m o d els  s h o ws  p r o m i s f o r   p r ed ictin g   ac ci d en s ev er ity   an d   f ac ilit atin g   s wif in t er v en tio n .   So lu tio n s   an d   d ec is io n s   ca n   b f o u n d   with o u d ata.   Ho wev er ,   th ese   d ec is io n s   ar o n ly   b ased   o n   p er s o n al  h eu r is tics   d ev elo p e d   b y   liv ed   ex p e r ien c e.   T o   f in d   m o r co n cr ete  d ec i s io n s ,   esp ec ially   in   cr itical   d o m ain s   s u ch   as  r o ad   tr af f ic  ac cid e n ts   r eq u ir es  l o o f   d ata   an d   th in k in g .   Du e   to   t h d e v elo p m en o f   i n ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   d ev ices  co n n e cted   to   th n etwo r k ,   d ata  co llectio n   an d   tr a n s m is s io n   b ec am p r ac tical  f o r   f u r th er   an aly s is .   Hav in g   g o o d   d ata  is   ess en tial  f o r   m a k in g   th e   r ig h d ec is io n s .   T h ir ty   y ea r s   ag o   in   th e   USA,   W illi am   Had d o n   J r .   d escr ib ed   r o ad   tr an s p o r t   as  p o o r ly   d esig n ed   "m an - m ac h in e"   s y s tem   r eq u i r in g   co m p r eh en s iv s y s tem ic  tr ea tm en [ 2 0 ] .   T h m atr ix   Had d o n ' s   n in e - ce ll  m o d el  r e p r esen ts   th e   d y n am i s y s tem ,   with   ea ch   ce ll  o f f e r in g   in te r v en tio n   o p tio n s   to   r ed u ce   tr a f f ic  in j u r y .   T h m atr ix   h as  led   to   s ig n if i ca n ad v an ce s   in   u n d e r s tan d i n g   th b e h av io r al,   r o a d   an d   v eh icle  f ac to r s   th at  in f lu en ce   th n u m b e r   an d   s ev er ity   o f   in ju r ies  in   tr af f ic  ac ci d en ts .   T h aim   was  to   ac h iev e   s p ec if ic  r ed u ctio n s   in   th n u m b er   o f   r o ad   f ataliti es  an d   in ju r ies  all  ar o u n d   th wo r ld .   Ho wev er ,   t h p r ac tical   ap p licatio n   o f   th is   s y s tem ic  ap p r o ac h   r em ain s   th m ain   c h allen g f o r   p o licy m ak er s   an d   r o a d   s af ety   p r o f ess io n als.  Ou r   r esear ch   f o cu s es  o n   f in d i n g   s o lu tio n s   u s in g   m ac h in e   lear n in g   tec h n iq u es  to   p r ev en t   ac cid en ts   b ef o r h ap p e n in g   co n s id er in g   th f a cto r s   lis ted   in   Had d o n s   m atr ix   b y   d e f in i n g   an   ac cid en t   as  s er ies  o f   f ea tu r es  wh er e   d ata  an aly s is   an d   p r ed ictio n   m eth o d s   ca n   b ap p lied   to   h elp   r e d u cin g   th co s t o f   f atalities an d   d r iv er   in ju r ies.     2 . 1 .     Da t a   clea nin g   a nd   prepro ce s s ing   T h d ataset  u s ed   co n tain ed   two   f iles .   On e   f ile  co n tain s   in f o r m atio n   o n   th e   ac cid en t s   d r iv er s ,   p ass en g er s   in v o lv ed   as  well  as  th ac cid en o u tco m in d ica to r s   ( C OD_ T UE   f o r   f atalities  an d   C OD_ B L E   f o r   in ju r ies)  wh ile  th o t h er   f ile  i n clu d es  tem p o r al,   s p atial,   v eh icle,   an d   r o ad   u s er   in f o r m atio n .   T h ese  two   f iles   wer m er g ed   in t o   o n c o m p l ete  d ataset  to   b ab le  to   co n d u ct  th r esear c h .   9 4 , 8 6 2   a cc id en ca s es  wer e   an aly s ed   af ter   clea n i n g   th e   d atab ase  f r o m   in c o m p lete  in f o r m atio n .   T h d ataset  h o ld s   es s en tial  in f o r m atio n ,   o f f er in g   c o m p r e h en s iv u n d er s tan d in g   o f   th cir c u m s tan ce s   s u r r o u n d in g   ea ch   ac cid en t:  n u m e r ical,   ca teg o r ical,   an d   tem p o r al  d at a.   T h ese  attr ib u tes  wer clas s if ied   b ased   o n   th th r e f ac t o r s   as  in d icate d   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 4 6 1 - 4 4 7 3   4464   Had d o n s   m atr i x h u m a n   f ac t o r s   as  s h o wn   in   T ab le   1   s u c h   as  d r iv er s   p e r s o n al  in f o r m atio n ,   ex ce s s iv o r   in ap p r o p r iate  s p ee d in g ,   f ailu r to   r esp ec s af ety   d is tan ce s ,   v eh icles  an d   eq u ip m en f ac to r s   s u ch   as  tech n ical  p r o b lem s   r elate d   to   t h co n d itio n   o f   th v e h icle  an d   en v ir o n m en tal   f ac to r s   lik e   wea th er   co n d itio n s ,   r o ad   co n d itio n s ,   an d   o th e r s   as st ate d   in   d etails  [ 2 1 ] .       T ab le  1 .   Ap p licatio n   o f   Had d o n ' s   m atr ix   o n   th ac cid en ts   d at s et   F a c t o r s   P h a se   H u ma n   V e h i c l e s a n d   e q u i p m e n t   En v i r o n m e n t   B e f o r e   a c c i d e n t   A c c i d e n t   p r e v e n t i o n   D r i v e r a g e   D r i v e r s s e x   D r i v e r p r o f e ssi o n   D r i v e r t y p e   o f   d r i v i n g   l i c e n se   V e h i c l e   t y p e   U sag e   o f   t h e   v e h i c l e   C o d e   p r o v i n c e   P a v e me n t   c o n d i t i o n   S u r f a c e   c o n d i t i o n   Li g h t   W e a t h e r   c o n d i t i o n s   A c c i d e n t   Tr a u m a   p r e v e n t i o n   i n   c a s e   o f   a c c i d e n t   Er r o r d u e   t o   t h e   d r i v e r ,   p h y s i c a l   c o n d i t i o n   o f   t h e   d r i v e r   O b st a c l e h u r t   R o a d   d e t o u r   A f t e r   a c c i d e n t   M a i n t a i n   a l i v e   K i l l e d / i n j u r e d   o r   n o   p r o b l e m           Up o n   in itial  ex am in atio n ,   t h d atasets   r ev ea led   m u ltip le  ch allen g es.  Sev er al  co lu m n s   h ad   a   s ig n if ican p er ce n tag o f   m is s in g   d ata.   Oth er   co lu m n s   co n tain ed   v er y   f ew  n o n - n u ll  v al u es.  T h ese  co lu m n s   ap p ea r ed   la r g ely   u n in f o r m ati v e.   Ad d itio n al  c o lu m n s   wer r ed u n d an wh ile  f u r th er   o n es  ap p ea r ed   t o   b n o t   r elev an to   th e   an aly s is   g o als,  s u ch   as  s p ec if ic  co d es  o r   id en t if ier s   with   n o   r elate d   co d if icat io n   o r   ex p lan atio n .   T h ac cid e n d ate   f o r m at  was  also   co n v e r ted   to   d atetim e   f o r m at  to   f ac ilit ate  tem p o r al   m an ip u latio n .   T h is   will  allo th m o d el  to   ex p lo it  th tem p o r al  asp ec ts   o f   ac ci d en ts ,   s u ch   as  th v ar iatio n   in   s ev er ity   lev els  d ep en d i n g   o n   th d ay s   o f   t h wee k ,   m o n t h s ,   o r   s ea s o n s .   All  th ch allen g es  m en tio n ed   ab o v r e q u ir ed   th o r o u g h   cle an in g   an d   p r e p r o ce s s in g   p h ase  to   en s u r e   th r eliab ilit y   an d   ac cu r ac y   o f   th s u b s eq u en an aly s is .   T h is   p h ase  was  p er f o r m ed   b y   a p p ly in g   th f ilter s ,   im p u tatio n   m eth o d s   an d   s elec tio n   p h ases   av ailab le  b y   t h e   R ap id Min er   w h ich   is   a   p o wer f u d ata   s cien ce   p latf o r m   t h at  o f f er s   an   in te g r ated   e n v ir o n m en f o r   d ata   p r ep a r atio n ,   m ac h in e   lear n i n g ,   d ee p   lear n in g ,     tex m in in g ,   an d   p r e d ictiv an aly tics .   T o   b ab le  to   d o   th a n aly s is   p h ase,   th two   d atab ases   m en tio n ed   ab o v e   wer m er g e d   t o   o n c o m p lete   d ataset  u s in g   p h y to n .   Py th o n   was  ch o s en   f o r   its   f lex i b ilit y   an d   th e   p o wer f u l   d ata  h an d lin g   ca p ab ilit ies  o f f er ed   b y   its   lib r ar ies.   T h N u m Py   an d   Pan d as  lib r a r ies  wer im p o r ted   to   u s e   class if icatio n   f u n ctio n s .   T h f ir s f u n ctio n   ' class if y _ in ju r y _ s ev er ity ' ,   ca teg o r izes  in ju r ie s   ac co r d in g   t o   th e   s ev er ity   co d e   ( ' C OD_ B L E ' ) .   T h s ec o n d ,   ' class if y _ m o r tality ' ,   d eter m in es  th o v er all  s tatu s   o f   th v ictim   ( ' f atal  o r   n o n - f atal' )   b y   ch ec k i n g   wh eth er   th e r ar an y   d ea d   o r   in ju r ed   p eo p le  in   th d ataset.   th ir d   f u n ctio n ,   ' cla s s if y _ in ju r y _ g r av ity ' ,   co n s id er s   b o th   f atalities  an d   in ju r i es  to   class if y   th e   s ev er ity   o f   t h in ju r ies  ( ' in ju r y   s ev er ity ' ) .   R esu lt s   o f   th class if icatio n   f u n ctio n s   wer ad d e d   to   th d ataset  as  n ew  co lu m n s ,   ' f atal  o r   n o t'   an d   ' in ju r y   s ev er ity ' .   T h ese  wer e   th tar g et  attr ib u tes  f o r   th is   r esear ch .   Py th o n   was  u s ed   in   tan d em   with   R ap id Min er   f o r   m o r e   co m p le x   d ata  tr an s f o r m atio n s   a n d   f o r   task s   r eq u ir in g   cu s to m   s cr ip tin g .   I n   co n clu s io n ,   d ata  p r ep r o ce s s in g   in v o lv ed   t h m eticu lo u s   tr an s f o r m atio n ,   s elec tio n ,   an d   im p u tatio n   o f   f ea tu r es,  as  well  a s   th ex p licit  d e f in itio n   o f   th e   tar g et  v a r iab le.   T h ese  p r o ce d u r es  wer in d is p en s ab le  f o r   g u ar a n teein g   d ata   q u ality   an d   th r o b u s tn ess   o f   p r ed ictiv m o d els.     2 . 2 .     Descript iv s t a t is cics   An   in itial  d ata  e x p lo r atio n   to   co m p r eh e n d   th s co p e   o f   th av ailab le  in f o r m atio n   was  co n d u cted   o n   th s am d atab ase  in   [ 2 2 ]   u s in g   E x ce g r ap h s .   T h s tu d y   r ev ea led   s o m h id d en   in f o r m atio n   s u ch   as  th s ex   o f   th d r iv er   th at  is   co m m o n   in   th ac cid en ts ,   th m o s lik el y   tim in g   wh e n   m o s ac cid e n ts   o cc u r   an d   o th e r   in f o r m atio n   th at  ca n b e   g r a b b ed   d ir ec tly   with   th m ass iv d ata  p r esen te d .   T h is   e x p lo r atio n   f ac ilit ated   th e   id en tific atio n   o f   ch ar ac ter is tics   th at  m ay   h av r elev an ce   i n   p r ed ictin g   ac cid e n t sev er ity .   B ef o r co n d u ct in g   th r es ea r c h ,   f ew  te r m s   s h o u l d   b ex p l ai n e d :   a   p er s o n   i n   a n   ac c i d e n c an   b eit h e r   k il le d   o r   in ju r ed .   I f   t h e   a cc i d e n t   h as   at   l ea s t   o n e   p er s o n   k ill e d ,   t h e n   a cc i d en is   ca t e g o r i ze d   as   a   f at al   ac ci d e n t   ( t h e   v a lu e   i n   t h e   f a tal it y   c o l u m n   i n   t h e   d ata b as e   is   1   i f   a t   le ast   o n e   p e r s o n   k i lle d   an d   0   i f   n o   p e r s o n   was   k il le d ) .   p e r s o n   c a n   b e   k il le d   im m e d iate ly   o r   d i es  wit h i n   3 0   d a y s   d u e   a f t er   t h e   ca r   c r as h .   I n   t h c ase   w h e n   n o   p er s o n   is   k il le d   i n   th ac ci d e n t   b u t   t h er ar e   i n j u r ies   t h e n   t h e   a cc i d en t   is   n o t   f at al .   I n   th is   ca s th i n j u r i es  s ev e r it y   is   m ea s u r e d .   T h is   last   is   c at eg o r ize d   i n t o   th r e c lass es:   i )   a   p e r s o n   is   s e r i o u s l y   i n j u r e d an y   p e r s o n   i n j u r ed   i n   a   r o a d   cr as h   r e q u i r i n g   h o s p ita liz ati o n   f o r   s i x   d a y s   o r   m o r e   ( t h e   v al u e   i n   t h e   i n j u r y   co lu m n   in   th e   d a ta b as is   2   i f   at  leas o n e   p e r s o n   is   s e r i o u s ly   i n j u r e d ) ;   i i)   a   p e r s o n   s l ig h tly   i n j u r e d :   a n y   p er s o n   in ju r e d   in   r o a d   c r as h   r e q u i r i n g   m e d i ca l   tr ea t m e n t   o r   h o s p it ali za t io n   o f   f ewe r   t h a n   s i x   d a y s   ( t h e   v al u e   i n   t h e   i n j u r y   co lu m n   i n   t h e   d at a b ase   is   1   if   n o   o n is   s e r i o u s ly   in ju r ed   an d   at   le ast   o n e   p e r s o n   is   s li g h tl y   i n j u r ed ) ;   a n d   iii )   t h e r e   ar e   n o   in j u r ies   a all   i n   th ac ci d e n t   ( t h e   v al u e   i n   t h e   i n j u r y   c o l u m n   i n   th d ata b as is   0   if   n o   o n e   is   in j u r e d ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       P r ed ictin g   th s ev erit o f ro a d   tr a ffic a cc id en ts   Mo r o cc o :   a   s u p ervis ed   ma ch in …  ( Ha lim a   Dri s s i To u z a n i)   4465   Usi n g   E x ce as  well,   s p ec if ic  d ata  an aly s is   u s in g   d if f e r en t y p es  o f   g r ap h s   was  p r esen ted   in   Fig u r 2   to   m ea s u r th s ev er ity   o f   ac c id en ts .   T h g r a p h s   s h o th at  f o r   th ac cid e n ca s es  p r esen ted   in   th is   d atab ase   3 7 o f   p eo p le  ar e   k illed   i n   t h ac cid en ts   wh ic h   is   an   im p o r tan n u m b er   in   two   y ea r s .   I t   also   s h o ws  th at  f o r   non - f atal  ac ci d en ts ,   alm o s t 5 0 % o f   p eo p le   in v o l v ed   in   ac ci d en ts   ar in ju r ed   with   1 2 % ser i o u s ly   in ju r e d .           Fig u r 2 .   Acc id e n t sev er ity   an d   f atality   p er ce n tag f o r   2 0 1 5 - 2016       I n   ad d itio n   to   th p r im ar y   d a ta  f ield s ,   th d atab ase  co n tain s   d etailed   m ap p in g s   f o r   m u ltit u d o f   co d ed   v alu es,  o f f e r in g   d escr i p tio n s   f o r   v ar io u s   co n d itio n s   an d   ca teg o r ies,  s u ch   as  d r iv er ' s   licen s ty p e,   v eh icle  ca teg o r ies,  o cc u p atio n s ,   an d   in j u r y   t y p es,  am o n g   o th er s .   T h is   allo ws  f o r   d et ailed   an d   n u an ce d   an aly s is   o f   ac cid en ts .   T h a d d itio n al  attr ib u tes  ad d e d ,   s u c h   as  th to tal  n u m b er   o f   f atal ities   an d   in ju r ies  as   well  as  th esti m ated   s ev er ity   o f   in ju r ies,  f u r th er   e n r ich   t h d ata  s et.   T h ese  f ield s   allo f o r   an   ac cu r ate  ass es s m en o f   th im p ac o f   ea ch   ac cid en t,  f ac ilit atin g   ad v an ce d   s tatis tical  an aly s e s   to   d eter m in th m o s s ig n if ican t f ac to r s   co n t r ib u tin g   to   r o a d   in cid e n ts .   Hea tm ap s   ar o t h er   wa y s   to   ea s ily   v is u alize   an d   an aly ze   co m p lex   d ata.   T h h ea tm ap   i n   Fig u r e   3   d is p lay s   th av er ag n u m b er   o f   p eo p le  in v o lv e d   in   th ac c id en f o r   d if f er en h o u r s   o f   th d ay   an d   d if f er en t   d ay s   o f   th wee k .   T h in ten s i ty   o f   th co lo r   r e p r esen ts   th m ag n itu d e,   with   d ar k er   co lo r s   in d icatin g   lik ely   h ig h er   a v er ag es.  T h e   h ea tm ap   was  im p lem en ted   u s in g   R ap id Min er   to o an d   it  s h o ws  th at  th er is   a   r elatio n s h ip   b etwe en   th n u m b er   o f   ac cid e n ts   th at  h ap p en   d u r in g   d if f er en d a y s   o v er   tim e .   B y   o b s er v in g   h o ce ll  co lo r s   ch an g ac r o s s   ea ch   ax is ,   we  ca n   n o tice  th at   m o s ac cid en ts   o cc u r   d u r in g   n ig h ttime   u n til  alm o s t     9   a m .   T h is   ca n   b e   e x p la in e d   b y   t h e   l ess   ill u m in ati o n   at   n i g h t   an d   t h e   t r a f f ic   t im in g   f r o m   7   t o   9   am .   T h e   c o l o r   is   less   d a r k   b etw ee n   1 2   a n d   1 3   p m   o n   w ee k d a y s .   T h is   ca n   b e x p lai n ed   b y   t h e   t r a f f ic   d u r i n g   l u n c h ti m e   as   we ll .           Fig u r 2 .   Hea tm ap   o f   d aily   ac cid en ts   b y   h o u r s   d is tr ib u tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 4 6 1 - 4 4 7 3   4466   T h co r r elatio n   m atr ix   o f   v ar i ab les  was  al s o   im p lem en ted   as  s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h is   m at r ix   s h o ws  th co r r elatio n   co ef f icien ts   b etwe en   p air s   o f   v ar iab les  in   o u r   d ataset.   Dar k er   co lo r s   ( r e d   o r   v io let)   in d icate   s tr o n g er   p o s itiv o r   n e g ativ co r r elatio n s .   So m v ar iab les,  s u ch   as  k illed _ in s tan tly ,   n o n _ k illed ,   s er io u s ly _ in ju r ed ,   an d   lig h tly _ in ju r ed ,   s h o h ig h e r   co r r elatio n s   am o n g   th em s elv es a s   ex p e cted .           Fig u r 4 .   Ma tr ix   o f   c o r r elatio n   o f   v ar ia b les       2 . 3 .     Su perv is ed  m a chine le a rning   a lg o rit hm s   I n   p r ev io u s   wo r k ,   u n s u p er v is ed   m ac h i n lear n i n g   m eth o d s   wer ap p lied   o n   a   d if f er en t   r ea r o a d   tr af f ic  ac cid en ts   d ataset  to   g ain   v alu ab le   in s ig h ts   in to   ac cid en p atter n s   a n d   t r en d s .   R esu lts   s h o wed   th at  ac cid en ts   co u ld   b ca teg o r ize d   b y   d ay   an d   n ig h b ased   o n   f o u r   attr ib u tes:   ty p o f   co llis io n ,   in itial  s h o ck ,   an d   th m o v em e n in   th ac cid e n t.  Valu ab le  s u g g esti o n s   wer e   th en   s en to   th Min is tr y   o f   T r an s p o r t   to   h elp   r ed u ce   r o a d   ac cid en ts   [ 2 3 ]   an d   in jecte d   in to   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   to   tr ain   s em i - au to n o m o u s   ca r   to   tak e   th r ig h t   d ec is io n   wh e n   th e   d r iv er   d o esn r ea ct  tim ely   a n d   p r o p e r ly   [ 2 4 ] .   Ho wev er ,   s in ce   th co u n tr y   o f   Mo r o cc o   h ad   a   h ig h   co s o f   r o ad   cr ash es  in   2 0 2 2   esti m ated   at  E UR   1 . 6   b illi o n   with o u t   c o u n tin g   th co s o f   s lig h in ju r ies  an d   p r o p er ty   d am ag [ 7 ]   as  s h o wn   in   T ab le  2 ,   m o r d ata  a n aly tics   u s in g   s u p er v is ed   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   was  co n d u cted   in   th is   r esear ch   to   p e r f o r m   a n   ea r ly   p r ed ict  o f   ac c id en ts   s ev er ity   an d   th er ef o r h elp   r e d u ce   th is   co s t   in   th co u n tr y .       T ab le  2 .   C o s t o f   r o ad   c r ash es in   Mo r o cc o ,   2 0 2 2   F a t a l i t i e s   U n i t   c o st   ( EU R )   N u mb e r   To t a l   c o st   ( EU R )   2 5 6 1 3 6   3 4 9 9   0 . 9   b i l l i o n   S e r i o u sl y   i n j u r e d   6 4 0 3 3   1 0 9 2 9   0 . 7   b i l l i o n   To t a l       1 . 6   b i l l i o n       T h d ataset  u s ed   i n   th is   r esear ch   co n tain s   v ar io u s   in f o r m atio n   s u ch   as  ac cid en tim e ,   lo ca tio n ,   ev e n t   ty p e,   an d   b r ig h tn ess   wh ich   p r o v id cr u cial  in s ig h ts   in to   ac c id en cir cu m s tan ce s   f o r   th m o d el  d ev elo p m en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       P r ed ictin g   th s ev erit o f ro a d   tr a ffic a cc id en ts   Mo r o cc o :   a   s u p ervis ed   ma ch in …  ( Ha lim a   Dri s s i To u z a n i)   4467   T h tar g et   v ar iab le,   f atalities ,   o r   in ju r ies  was  s elec ted   to   m ea s u r th s ev e r ity   o f   th e   a cc id en t.  I n   ca s th e   ac cid en is   n o f atal,   an o th er   tar g et  v ar iab le  is   ch o s en   to   r ep r esen ca teg o r izatio n   o f   in j u r y   s ev er ity   in   th e   ac cid en t.  Dif f er en m ac h in le ar n in g   m o d els  to   p r e d ict  th f atality   o r   th in ju r y   s ev er ity   o f   th ac cid en ts   wer ap p lied   an d   ev alu ate d   in   th is   r esear ch .   T h KNN  alg o r ith m   was  u s ed   to   p r ed ict  th e   s ev er it y   o f   r o ad   ac ci d en ts   b ased   o n   th ch ar ac ter is tics   o f   ea ch   ac cid en t.  KNN,   ch o s en   f o r   its   s im p licity   an d   ad ap tab ilit y   to   m ed iu m - s ized   d atasets ,   class if ies  p o in ts   b y   d eter m in in g   th e   m ajo r it y   class   am o n g   th eir   k   n ea r est  n eig h b o r s .   I n   th e   co n tex o f   ac cid e n s ev er ity   p r ed ictio n ,   KNN  e x am in es  ac ci d en ch a r ac ter is tics ,   id en tifie s   n ea r est  n eig h b o r s ,   an d   ass ig n s   s ev er ity   lev el  b a s ed   o n   th m ajo r ity   class   am o n g   th ese  n eig h b o r s .   T h L R   an d   SVM  alg o r ith m s   wer also   u s ed .   T h ese   alg o r it h m s   ar e   k n o wn   b y   th eir   r o b u s tess ,   an d   th ey   wer o f ten   u s ed   f o r   class if icatio n   an d   p r ed ictio n .   T h NB   class if ier   was  also   ch o s en   to   b u s ed   in   o u r   r esear c h   f o r   its   s p ee d   an d   ef f icien cy   in   m ak in g   p r ed ictio n s   with   lar g e   d atasets   in clu d in g   in d ep en d e n f ea tu r es.  T h en   th ANN  wi th   b ac k   p r o p ag atio n   was  also   em p lo y ed   in   th is   r esear ch   to   p r e d ict  th s ev er ity   o f   ac cid en ts   s in ce   it  is   v er y   p o wer f u alg o r ith m   to   p r o v id e   s o lu tio n s   to   co m p lex   p r o b lem s .   I n   o u r   ca s e,   t h A NN  in clu d ed   1 5   n o d es  as  in p u lay er s ,   2   h id d en   lay er s   with   6   n o d es,  an d   o u tp u lay er s   with   s in g le  n o d es.  T h r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U )   ac tiv atio n   f u n ctio n   was  ap p lied   to   in tr o d u ce   n o n - lin ea r ity   in to   th e   m o d el.   B in ar y   c r o s s - en tr o p y   l o s s ,   s u itab le  f o r   b in a r y   class if icatio n   p r o b lem s ,   was   u s ed   f o r   f atality   p r ed ictio n .   Fo r   in ju r y   s ev er ity   p r e d ictio n ,   wh ich   in v o lv es     m u lti - class   class if ica tio n ,   ca teg o r ical  cr o s s - en tr o p y   lo s s   was  em p lo y ed .   R an d o m   f o r est   alg o r ith m   was  als o   ap p lied   o n   th d ataset  to   f i n d   t h m o s t im p o r tan t f ac to r s   th at  co n tr ib u ted   to   in cr ea s th e   ac c id en ts   s ev er ity .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h d ataset  was  d iv id ed   in to   tr ain in g   ( 8 0 %)  an d   test in g   ( 2 0 %)  s ets.  T h is   d iv is io n   en s u r es  th at   m o d els  will  n o o n ly   m e m o r iz th tr ain in g   d ata  u s ed   f o r   th tr ain in g   p h ase  b u ca n   g en er alize   its   p r ed ictio n s   to   n ew  o b s er v atio n s .   T h m o d el' s   p r ed ictio n   was  ass ess ed   o n   th e   test   s et  f o r   all  t h alg o r ith m s   as  s h o wn   in   T ab le  3 ,   with   ac cu r ac y   s er v in g   as  th m ain   p er f o r m an ce   m etr ic.   h ig h   ac cu r ac y   im p lies   th at  th m o d el  ca n   ef f ec tiv ely   class if y   r o ad   ac cid en t sev er ity   o n   u n s ee n   d ata.   Featu r es  wer also   s tan d ar d iz ed   u s in g   th s tan d ar d   d ev iatio n   m eth o d   ( n o r m aliza tio n   m et h o d   f o r   th ANN) .   T h is   p r o ce s s   is   cr u ci al  to   en s u r th at  ea ch   f ea tu r co n tr ib u tes  eq u itab ly   to   t h p r ed ictio n ,   th u s   p r ev en tin g   d if f er en ce s   in   s ca le  f r o m   b iasi n g   t h m o d el  in   f av o r   o f   ce r tain   v a r iab les.  Fo llo win g   th e   tr ain in g   p h ase,   th m eth o d s   wer em p l o y ed   to   p r ed ict  th e   s ev er ity   o f   th ac cid en t o n   th test in g   d at a.       3 . 1 .     M a chine le a rning   m o de ls   ev a lua t io n   T h m o d el' s   ef f ec tiv en ess   was  ass es s ed   u s in g   th e   d if f er en t   m etr ics,  F1 - s co r e,   r ec all,   p r ec is io n ,   an d   ac cu r ac y   g au g in g   th r atio   o f   co r r ec p r ed ictio n s   to   th to t al  p r ed ictio n s .   All  th m en tio n ed   m etr ics  wer e   ca lcu lated   f r o m   th co n f u s io n   m atr ix   g en e r ated   b y   ea ch   m o d el  u s in g   th ( 1 )   to   ( 3 ) .      = TP  +    ( 1 )      = TP  +    ( 2 )     1  = 2     +    ( 3 )     W h er TP   is   tr u p o s itiv e ,   FP   is   f alse  p o s itiv e ,   T is   tr u n eg ativ e an d   FN  is   f alse   n eg ativ e.   T h ese  ar th e   v alu es p r o v i d ed   b y   th c o ef f ic ien t m atr ix   f o r   ea ch   m o d el.   T h r ea l a cc u r ac y   was c alcu lated   u s in g   th ( 4 ) .           = TP + FN  +  +  +    ( 4 )     s u m m ar y   o f   r esu lts   f o r   all  m ac h in lear n in g   m o d els  u s ed   in   th is   r esear ch   to   p r ed ict  th e   f atality   o r   th in ju r ies  s ev er ity   in   r o ad   a cc id en ts   o n   Mo r o cc o   is   s h o w n   in   T ab les  3   an d   4 .   R esu lts   s h o wed   th at   th e   m o s t   ef f ec tiv m o d els  th at  g av e   th b est  ac cu r ac y   to   p r ed ict  ac c id en ts   f atality   o r   ac cid en ts   in j u r ies  s ev er ity   wer e   th SVM  ( 0 . 9 9   ac cu r ac y   f o r   ac cid en f atality   an d   0 . 7   ac cu r ac y   f o r   ac cid en ts   in ju r ies  s ev er ity )   an d   th L R   ( 0 . 9 8   ac c u r ac y   f o r   ac cid en f a tality   an d   0 . 7   ac cu r ac y   f o r   ac cid en ts   in ju r ies  s ev er ity ) ANN  g av also   h ig h   ac cu r ac y   f o r   th ac cid en t s   f atality   ( 0 . 9 8 )   wh ile  it  g a v th e   lo west  ac cu r ac y   f o r   th i n ju r y s   s ev er ity   ( 0 . 5 7 )   th is   m ig h b d u to   th m ajo r ity   o f   ca te g o r ical  f ea t u r es  u s ed   in   th e   d ataset.   T o   o v er c o m th ch allen g o f   lim ited   r ea l - tim tr af f ic  i n f o r m atio n ,   th is   p r e d ictiv m o d el  ca n   lead   p u b lic  s ec u r ity   f o r ce s   to war d s   ar ea s   with   s ig n if ican r is k   o f   s er io u s   ac cid en ts ,   f ac ilit atin g   p r o ac tiv i n ter v en tio n   an d   th er ef o r lim i tin g   f atal  ac cid en ts   f r o m   h ap p e n in g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 4 6 1 - 4 4 7 3   4468   T ab le  3 .   E v alu atio n   m et r ics co m p ar is o n   f o r   th p r ed ictiv m eth o d s   u s ed   f o r   ac cid e n ts   f atality   M a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   A c c u r a c y   S V M   0 . 9 9   0 . 9 8   0 . 9 8   0 . 9 9   K N N   0 . 9 9   0 . 9 6   0 . 9 7   0 . 9 9   NB   0 . 9 9   0 . 9 7   0 . 9 7   0 . 9 7   LR   0 . 9 9   0 . 9 8   0 . 9 8   0 . 9 9   ANN   0 . 9 8   0 . 9 7   0 . 9 7   0 . 9 9       T ab le  4 .   E v alu atio n   m et r ics co m p ar is o n   f o r   th p r ed ictiv m eth o d s   u s ed   f o r   ac cid e n ts   in ju r ies s ev er ity   M a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   A c c u r a c y   S V M   0 . 7   0 . 9 9   0 . 8 2   0 . 7   K N N   0 . 7 1   0 . 9 2   0 . 8   0 . 6 8   NB   0 . 7   0 . 9 1   0 . 8   0 . 6 7   LR   0 . 7   0 . 9 9   0 . 8 2   0 . 7   ANN   0 . 6 6   0 . 5 7   0 . 6 2   0 . 5 7       Acc id en ts   f atality   o r   in ju r ies s ev er ity   p r ed ictio n   g en er ally   s e ar ch es th r elatio n s h ip   b etwe en   v ictim s   s ev er ity   an d   r elev an f ac to r s   ( s u ch   as  h u m an ,   v eh icle,   an d   eq u ip m e n o r   en v i r o n m en tal  f ac to r s ) .   co m p r eh e n s iv an aly s is   o f   all   f ac to r s   co n tr i b u tin g   t o   th s e v er ity   o f   ac cid en ts   is   n ec ess ar y   to   d ef i n th r ea l   n ee d s   o f   p e o p le  in   r o ad   t r af f i ac cid en ts   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   T h is   a n aly s is   g iv es  cr itical  in f o r m at io n   to   em er g en cy   s er v ices  an d   tr af f ic  m an a g er s   to   im p lem en m ea s u r es  to   r ed u ce   th s id ef f ec ts   o f   th ac c id en lik o f f e r in g   f aster   m ed ical  ass is tan ce   to   p e o p le  in j u r ed   in   th ac ci d en ts   a n d   th e r ef o r e,   m in im izin g   d ea t h s   [ 5 ] .   T o   f i n d   o u t   th m o s im p o r tan f ac to r s   th a ca n   in cr ea s r o ad   tr af f ic  ac c id en ts   s ev er ity   f r o m   all  th g i v en   in f o r m atio n   in   o u r   d ataset,   an o th er   m ac h i n l ea r n in g   al g o r ith m ,   r a n d o m   f o r est ,   was  ap p lied   o n   th s am d ataset.   R esu lt s   wil l   b d is cu s s ed   in   th n e x t sectio n .     3 . 2 .     E m bedd ed  f ea t ure  s elec t io n in m a chine le a rning   R an d o m   f o r est   m eth o d   co llect s   d if f er en r esu lts   f r o m   d ec is io n   tr ee s   an d   co m b in es  th em   to   f ig u r o u t   wh ich   attr ib u tes  ar th m o s im p o r tan in   m ak in g   d ec is io n .   T h is   tech n iq u e   h elp s   u n d er s t an d   wh ich   f ea tu r es   im p ac th o u tco m m o s t.  Fig u r 5   s h o th 1 0   m o s im p o r tan f ea tu r es  th at  lead s   to   th d ec is io n   s elec te d   b y   th r an d o m   f o r est   alg o r ith m ,   wh er Fig u r 5 ( a)   s h o ws  th f atality   p r ed ictio n   an d   Fig u r 5 ( b )   s h o ws  th e   in ju r y ' s   s ev er ity   p r ed ictio n .   R esu lts   s h o th at  th m o s i m p o r tan f ac to r s   th at  co n tr ib u tes  th f atality   o f   ac cid en ts   o r   i n ju r ies  s ev er ity   ar r elate d   to   t h h u m an   f a cto r   ( d r iv er s   a g e,   d r iv in g   lic en s y ea r ,   d r iv e r s   p r o f ess io n ,   an d   m is tak es  co m m itted   b y   th d r iv er )   f o llo wed   b y   th v eh icle  f ac to r   ( ty p o f   v eh icu le   an d   v eh icu le  u s ag e) .   T h e n v ir o n m en f ac to r   ( wea th e r ,   r o ad   c o n d itio n s ,   a n d   v is ib ilit y )   ex h ib it  co m p ar ativ ely   wea k   p o s itiv co r r elatio n   with   th s ev er ity   o f   in ju r ies an d   f at alities   in   r o ad   tr af f ic  ac cid e n ts .           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   R an d o m   f o r est   im p o r tan ce   f ea tu r s elec tio n   tec h n i q u ap p lied   to   th d ataset  f o r     ( a)   f atality   p r e d ictio n   an d   ( b )   i n ju r y ' s   s ev er ity   p r ed ictio n       On o f   t h m o s im p o r tan t   f a cto r   f r o m   th e   h u m an   f ac t o r s   was  th d r iv er s   ag e.   T o   f i n d   o u ex ac tly   th ag r an g o f   th d r iv er   t h at  lead s   to   in cr ea s th s ev er ity   o f   th ac cid en ts ,   two   co lu m n s   ch ar ts   wer e   d ed u ce d   f r o m   t h d ata   s et.   T h ch ar t   p r esen ted   in   Fig u r 6   c o n f ir m s   th at   th e   d r iv e r s   ag e   h as  an   im p ac t   o n   th e   s ev er ity   o f   t h ac cid en ts ,   wh er Fig u r 6 ( a)   s h o ws  th f at al  ac cid en ts   an d   Fig u r 6 ( b )   s h o ws  th ac cid en ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       P r ed ictin g   th s ev erit o f ro a d   tr a ffic a cc id en ts   Mo r o cc o :   a   s u p ervis ed   ma ch in …  ( Ha lim a   Dri s s i To u z a n i)   4469   with   at  least  o n p er s o n   s u f f er in g   s er io u s   in ju r ies .   T h co m p ar is o n   s h o ws  th at  m o s s e v er ac cid en ts   ar e   ca u s ed   b y   y o u n g   d r i v er s   ( ag e   r an g b etwe en   1 8   a n d   2 7 ) .   T h is   ca n   b e x p lain ed   b y   th f ac t   th at  y o u n g   d r i v er s   d o   n o h av e n o u g h   ex p e r ien c with   d r iv in g ,   r o a d   d an g e r s ,   d is tan ce s ,   an d   esti m atin g   s p ee d .   T h ey   o v er v alu e   th eir   d r iv in g   s k ills   th at  ca n   lead   to   s p ee d i n g   a n d   n o n - ad ju s tm en o f   d r iv in g   n o a war with   th r o ad   d if f icu lties   an d   s u r f ac es  [ 2 5 ]           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   T o tal  n u m b er   b y   d r iv er ' s   ag r an g e   o f   ( a)   f atal  ac cid en ts   an d   ( b )   ac cid en ts   with   a t le ast o n p er s o n   s u f f er in g   s er io u s   in ju r ies       B ased   o n   th r esu lts   f o u n d   in   th is   r esear ch ,   th er s h o u ld   b an   ad ju s tm en o f   th d r iv in g   e d u ca tio n al   p r o g r a m s   an d   m an a g em en t   m eth o d o lo g ies  in   th e   f ield   o f   r o ad   s af ety .   Giv in g   m o r e   im p o r tan ce   to   t h h u m an   f ac to r   an d   d iv id i n g   it  in to   m o r s p ec if ic  attr ib u tes  o r   im p ac f ac to r s   will  d ef in itely   h elp   th e   tr af f ic  au th o r ities   to   s tim u late  ed u ca tio n al  p r o g r am s   esp ec ially   in   th b eg i n n er   d r iv er   ed u ca tio n .   As  a n   ex ten s io n   to   t h is   r esear ch ,   th e   s ev er ity   o f   th e   ac cid en ts   ca n   b m ea s u r ed   b y   d r iv er s   a g a n d   th tim e   o f   d ay   ( d ay tim e   o r   n ig h ttime )   t o   h ig h lig h t   ex ac tly   th p er io d   o f   t h d ay   w h en   th y o u n g   an d   m i d d le - ag e d   d r iv er s   ar m o r e   lik ely   to   s u s tain   f atal  o r   s ev er in j u r y   ac cid en ts .         4.   P RO P O SE SO L UT I O N   SVM  is   th m ac h in e   lear n in g   m eth o d   th at  c o u ld   p r e d ict  m o s ac cu r ately   t h ac cid e n ts   f atality   o r   s ev er ity ,   f o r   th is   r ea s o n ,   t h al g o r ith m   was  ap p lied   ag ain   tak in g   in to   ac c o u n o n ly   th m o s im p o r tan f ac to r s   lead in g   to   in cr ea s ac cid en ts   s ev er ity .   T h ac cu r ac y   o f   th m o d el  was  ag ain   9 9 f o r   ac cid en ts   f atality   an d   7 0 f o r   ac cid e n ts   s ev er ity .   No wad ay s ,   ca r s   a r eq u ip p e d   with   ADAS  th at  ass is d r i v er s   with   th e   s af e   o p er atio n   o f   v e h icle  s u ch   as  au to m atic  em er g e n cy   b r a k in g   ( AE B )   a n d   f u ll  au t o   b r ak an d   p ed estria n   d etec tio n   ( C W A B - PD)   s y s tem s   as  s tated   in   [ 2 7 ] .   As  p r o p o s ed   s o lu tio n   to   th is   s er io u s   r ea l - wo r ld   p r o b lem ,   ca r   eq u ip p e d   with   p r ed ictio n   m o d el  s u ch   as  th SVM  m o d el,   ca m er a,   s en s o r s   as  wel l   as  ADA s y s tem s   ca n   p er f o r m   an   ea r ly   p r e d ictio n   o f   ac cid e n ts   s ev er ity .   T h ca r   ca n   also   b e q u ip p ed   with   3   s ig n als,  o n e   in d icatin g   th at  th ac cid e n will  b f atal,   th o th er   two   lig h ts   will  in d icate   th in ju r ies  s e v er ity   lev el  o f   th e   ac cid en t th at  is   ab o u t t o   h ap p e n .     T h SVM  m o d el  d ep lo y e d   in t o   ca r   will  co llect  th e   in p u t   f r o m   b o t h   th d r iv er   an d   th en v ir o n m e n t.   Mo s o f   th e   v ar iab les  a r s tatic  an d   ca n   b e   en ter ed   in to   t h s y s tem   b ef o r d r iv in g   s u c h   as:  d er iv e r s   ag e,   p r o f ess io n   ( jo b ) ,   g e n d er ,   d r iv in g   licen s ca teg o r y   ( D L _ ca teg o r y ) ,   d r i v in g   licen s ex p ir atio n   d ate  ( DL _ E x p ir atio n ) ,   v eh icle   u s ag e ,   an d   v e h icle  ty p e.   Fo r   th e   o t h er   f ac t o r s ,   a   ca m er a   will  b e   a s s o ciate d   with   th e   s y s tem   to   s ca n   th p atien t’ s   p h ase.   Fatig u d etec tio n   was  also   p er f o r m ed   u s in g   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   [ 2 8 ] I n   o u r   r esear ch ,   we   p r o p o s ed   th at  th e   in f o r m atio n   is   s en to   f u zz y   lo g ic  alg o r ith m   th at   c an   p r o v id e   d r iv er s   p h y s ical  co n d itio n s   as  a n   o u tp u ( d is ab ilit y ,   d r u n k ,   n ar c o tics +d r u g s   asleep ,   tire d ,   s u d d e n   s ick n ess   o r   o th er s ) .   C ar   ca m er alo n g   with   s en s o r s   ca n   also   s ca n   th s u r r o u n d in g   en v ir o n m en a n d   c o llect  th e   d ata  r elate d   to   t h m is tak es  co m m itted   b y   th d r iv er   ( f ailu r to   o b e y   r ed   lig h t s   o r   s to p   s ig n s ,   f ailu r to   co m p ly   with   p r io r ities ,   cr o s s ed   m ix ed   co n tin u o u s   lin e,   u n r ep o r ted /d e f ec tiv ir r eg u lar   o p er atio n ,   was  d r iv in g   wi th o u p r ec a u tio n s ,   s p ee d in g ,   was  d r iv in g   in   a   p r o h ib ited   ar ea ,   d ef ec tiv e   s to p   o r   p ar k in g   o r   o th er s )   an d   m is tak es  n o r elate d   t o   th e   d r iv er   ( an im als  o n   t h r o ad ,   o b s tacle   ab a n d o n ed   o n   th e   r o ad way ,   tire   e n clo s u r e,   d an g er o u s   h o le   in   th e   r o ad way ,   a cc id en tal  b r ea k ag o f   th win d s h ield ,   wo r k   s ite  n o r ep o r ted ,   o r   o t h er s ) .   T h e   d a ta  th en   ca n   b s en t   to   th m o d el  an d   a n   ea r ly   p r ed ictio n   o f   th ac cid e n t’ s   s ev er ity   will  b d eter m in ed .   T h e   co r o f   o u r   s etu p   in v o lv ed   s im u lated   v eh icle  en v ir o n m en eq u ip p ed   with   3   v is u al  s ig n alin g   s y s tem ,   o n in d icatin g   th at  th e   ac cid en will  b f atal,   th o th e r   two   lig h ts   will  in d icate   th i n ju r ies  s ev er ity   lev el  o f   th ac cid en th at  is   ab o u Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 4 6 1 - 4 4 7 3   4470   to   h ap p en .   T h e   d esig n   o f   th i s   s etu p   p r io r itizes  r ep r o d u cib ilit y ,   allo win g   o th er   r esear ch er s   to   r e p licate  o u r   f in d in g s   an d   e x ten d   th is   wo r k .   T h p r o p o s ed   m o d el  is   s u m m ar ized   in   th f lo wc h ar s h o wn   in   Fig u r 7 .   I t   im p lem en ts   SVM  to   p r ed ict  ac cid en t sev er ity   an d   o u tlin es  th d ec is io n - m ak i n g   p r o ce s s   at  ea ch   s tag e.             Fig u r 7 .   Flo wch ar o f   th e   p r o p o s ed   SVM - b ased   alg o r ith m   f o r   ac cid en t sev er ity   p r e d ictio n       An o th er   ad v ice  to   th tr a f f i au th o r ities ,   th er s h o u ld   b also   an   ad ju s tm en o f   t h d r iv in g   ed u ca tio n al   p r o g r am s   a n d   m a n ag em en t   m eth o d o lo g ies  in   t h f ield   o f   r o a d   s af ety .   Giv in g   m o r im p o r ta n ce   to   th h u m a n   f ac to r   an d   d iv id i n g   it  in to   m o r s p ec if ic  attr ib u te s   o r   im p ac f ac t o r s   will  d ef in it ely   h elp   th e   tr af f ic   au th o r ities   to   s tim u late  ed u ca tio n al  p r o g r am s   esp ec ially   in   th b eg in n er   d r iv e r   ed u ca tio n .   As  an   ex ten s io n   to   th is   r esear ch ,   th s ev er ity   o f   th ac cid en ts   ca n   b m ea s u r ed   b y   d r iv er s   ag an d   th tim o f   d ay   ( d a y tim o r   n ig h ttime )   t o   h ig h lig h t   ex ac tly   th p er io d   o f   t h d ay   w h en   th y o u n g   an d   m i d d le - ag e d   d r iv er s   ar m o r e   lik ely   to   s u s tain   f atal  o r   s ev er in ju r y   ac cid en ts .   T h p o p u latio n   g r o wth   in   Mo r o cc o   ca n   also   b an   im p o r tan f ac t o r   to   co n s id er   in   d ata  an aly tics   as m en tio n ed   [ 1 2 ] .   Desp ite  its   p o ten tial,  th e   ap p licatio n   o f   m ac h in lea r n in g   f o r   p r ed ictin g   r o ad   ac cid en ts   f atality   o r   in ju r ies  s ev er ity   r em ain s   an   a r ea   with   co n s id er ab le  s co p f o r   f u r th e r   d ev elo p m en t.  Sin ce   th d ata  v o lu m es   in cr ea s an d   co m p u tin g   ca p ac ity   b ec o m es  m o r p o wer f u an d   af f o r d ab le,   r o a d   ac cid en ts   s ev er ity   p r ed ictio n   ca n   b p er f o r m ed   with   co m p lex   m ac h in lear n in g   m o d els   s u ch   as  d ee p   lear n in g   f r am e wo r k s   ( d ee p   b elief   n etwo r k   o r   r ec u r r e n n eu r al  n e two r k )   as  u s ed   [ 2 9 ] .   Dee p   lear n in g   s o f twar ca n   an al y ze   b ig   an d   co m p le x   d ata  s ets  to   p r ed ict   th e   s ev er ity   i n   r o ad   ac ci d en ts   f aster   an d   m o r e   ac cu r ately   th an   h u m an s .   T h is   o n g o in g   ev o lu tio n   in   co m p u tatio n al  ca p ab ilit ies  u n d er s co r es  th im p o r tan ce   o f   r ep r o d u cib le  m eth o d o l o g ies,  allo win g   o th er   r esear ch er s   to   r ep licate  an d   f u r th er   ex ten d   th ese  p r e d ictiv m o d els to   en h a n ce   r o ad   s af ety   o u tco m es g lo b ally .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   u s es  m ac h in lea r n in g   alg o r ith m s   to   p r ed ict  th e   s ev er ity   o f   ac ci d en ts   u s in g   r e al  d ataset  o n   ac cid e n ts   in   th c o u n tr y   o f   Mo r o cc o .   T h e   ab ilit y   t o   p r e d ict  an d   u n d er s tan d   cr ash es  h as  th p o ten tial  to   r ad ically   tr a n s f o r m   cr ash   p r ev en tio n   a n d   r ed u ctio n   e f f o r ts ,   s av in g   liv es   an d   r e d u cin g   th e   e co n o m ic   an d   s o cial   co s ts   ass o ciate d   with   th ese  tr ag ed ies.  T h e   p ap e r   u s es  a   co m b in ati o n   o f   k n o wled g e   b etwe en   a r tific ial  in tellig en ce ,   s tatis tics ,   an d   g e o g r ap h ic  in f o r m atio n   s y s tem s .   I u s es  r ea d ata  p r o v id e d   b y   th NARS f o r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.