Development of a Risk Map Analysis Tool (RiskGrid) to Support Road Safety Impact Assessment

Jedes Mal, wenn eine Stadt expandiert, verändert sie den Rhythmus der Straße. Neue Viertel bringen neue Familien, neue Arbeitsplätze und neue Fahrten mit sich, die auf Straßen fließen, die für eine andere Zeit gebaut wurden. Seit Jahrzehnten verlassen die Menschen, die diese Städte planen, auf eine Standard-Checkliste, um zu entscheiden, ob eine neue Erschließung sicher ist. Sie betrachten das Verkehrsaufkommen, wie lange man von Punkt A nach Punkt B benötigt und ob die Straßen verstopft sind. Wenn die Autos weiterfließen und die Reisezeiten angemessen bleiben, erhält das Projekt grünes Licht. Aber diese Checkliste hat einen blinden Fleck. Sie übersieht oft die verborgenen Gefahren, die entstehen, wenn sich die Verkehrsmuster ändern, selbst wenn sich die Straßen nicht voller anfühlen. Eine Straße kann perfekt effizient aussehen, während sie im Stillen zu einem Ort wird, an dem Unfälle wahrscheinlicher sind.

Diese Lücke zwischen reibungslosem Verkehr und verborgener Gefahr ist das, was ein Team von Forschern aus Universitäten in Rom und Neapel zu beheben versuchte. Sie entwickelten eine neue Art, die Straßensicherheit zu betrachten – eine, die über das bloße Zählen von Unfällen nach deren Geschehen hinausgeht und stattdessen versucht vorherzusagen, wo der nächste passieren könnte, noch bevor ein einziges Auto gebaut ist. Ihre Arbeit konzentriert sich auf ein Werkzeug, das sie RiskGrid nennen, ein System, das darauf ausgelegt ist, den komplexen Tanz der Fahrzeuge in ein klares Bild des Risikos zu verwandeln. Durch den Test dieses Werkzeugs in einem echten, wachsenden Vorort von Rom fanden sie heraus, dass die alte Art, Sicherheit zu prüfen, das Ziel verfehlte, während ihre neue Methode gefährliche Stellen mit überraschender Geschwindigkeit und Genauigkeit aufspüren konnte. Das Ziel war einfach, aber tiefgreifend: Planern einen Weg zu geben, die unsichtbaren Risiken in einem neuen Straßennetz zu sehen und sicherzustellen, dass Effizienz niemals auf Kosten des menschlichen Lebens geht.

Die Forscher wandten ihre neue Methode auf das Viertel Morena an, ein Gebiet am südöstlichen Rand von Rom, das sich rasant mit neuen Häusern füllt. Sie erstellten einen digitalen Zwilling des Gebiets und simulierten den Verkehr, der dort fließen würde, sobald die neuen Wohnungen bewohnt sind. Um auf der sicheren Seite zu sein, nahmen sie ein Worst-Case-Szenario an, bei dem jede einzelne Person in der neuen Siedlung während der geschäftigsten Stunde des Morgens ein Auto fährt. Dann führten sie zwei Simulationen durch. Die erste war ein „Do-Nothing“-Szenario, das zeigte, wie die Straßen ohne die neue Erschließung aussehen würden. Das zweite Szenario beinhaltete den zusätzlichen Verkehr durch die neuen Bewohner.

Als sie die Ergebnisse mit traditionellen Verkehrsmaßen betrachteten, schienen die Nachrichten gut zu sein. Die neue Erschließung fügte nur eine winzige Menge an Verkehr hinzu. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Autos sank um einen Bruchteil eines Prozents, von 44,7 Kilometern pro Stunde auf 44,6 Kilometer pro Stunde. Es entstanden keine neuen Staus. Wenn ein Planer an dieser Stelle gestoppt hätte, wäre er zu dem Schluss gekommen, dass das Projekt vollkommen sicher sei und keine negativen Auswirkungen auf das Straßennetz habe. Aber die Forscher wussten, dass Sicherheit nicht nur davon abhängt, wie schnell Autos fahren; es geht darum, wie sie miteinander interagieren.

Um dies zu testen, verglichen sie ihr neues RiskGrid-Tool mit der jahrelang genutzten Standardmethode der Branche, dem sogenannten Surrogate Safety Assessment Model. Dieses ältere Werkzeug funktioniert, indem es die simulierten Autos beobachtet und spezifische Momente zählt, in denen zwei Fahrzeuge gefährlich nahe aneinander vorbeikommen, etwa wenn ein Auto fast auf ein anderes aufrennt oder wenn zwei Autos an einer Kreuzung fast die Wege kreuzen. Es ist ein präziser, aber langsamer Prozess, der einen Computer erfordert, um jedes einzelne Beinahe-Unfall-Ereignis zu verfolgen. In dieser Studie benötigte das ältere Tool mehr als 30 Minuten, um nur ein einziges Verkehrsszenario zu analysieren.ت Wichtiger noch: Als die Forscher ihre Vorhersagen mit realen Unfalldaten aus dem Gebiet zwischen 2021 und 2023 abglichen, versagte es dabei, die Gefahr zu finden. Es identifizierte korrekt nur einen der dreizehn tatsächlichen Orte, an denen Unfälle passiert waren. Es übersah zehn kritische Stellen und markierte sogar drei Orte als gefährlich, die eigentlich sicher waren.

Das neue RiskGrid-Tool arbeitete anders. Anstatt einzelne Beinahe-Unfälle zu zählen, betrachtete es den gesamten Verkehrsfluss in kleinen Quadraten, die die Karte abdecken. Es stellte eine einfache Frage: Aus wie vielen verschiedenen Richtungen kommen die Autos an diesem spezifischen Punkt an? Wenn die Autos alle in dieselbe Richtung fahren, ist das Risiko gering. Aber wenn die Autos aus vielen verschiedenen Winkeln kommen, sich kreuzen, einscheren oder abbiegen, steigt das Risiko. Das Tool berechnete für jedes Quadrat auf der Karte einen Risikoscore basierend auf dieser Komplexität. Das Ergebnis war eine kontinuierliche Karte der Gefahr, die genau zeigte, wo das Netzwerk am verwundbarsten war.

Der Unterschied in der Leistung war eklatant. RiskGrid verarbeitete das gesamte Verkehrsszenario in weniger als einer Minute – eine Geschwindigkeit, die es praktisch für den Einsatz in alltäglichen Planungssitzungen macht. Als die Forscher ihre Vorhersagen mit denselben realen Unfalldaten abglichen, fand es zwölf der dreizehn tatsächlichen Hotspots. Es übersah nur einen und markierte fünf zusätzliche Stellen als riskant. In der Welt der Sicherheitsplanung ist das Finden einiger zusätzlicher Stellen, die sich als sicher herausstellen, ein kleiner Preis dafür, keinen einzigen gefährlichen Ort zu übersehen. Das Übersehen eines gefährlichen Ortes kann bedeuten, dass ein Leben verloren geht, während das Überprüfen eines zusätzlichen sicheren Ortes nur bedeutet, dass ein Planer einige Minuten damit verbringt, einen Ort anzusehen, der in Ordnung ist.

Als die Forscher RiskGrid auf die neue Erschließung in Morena anwandten, offenbarte es eine verborgene Wahrheit, die die traditionelle Verkehrsprüfung übersehen hatte. Obwohl die Straßen nicht langsamer oder voller wurden, erzeugten die neuen Verkehrsmuster eine Steigerung der Unfallwahrscheinlichkeit um 2,1 Prozent. In absoluten Zahlen bedeutete dies, dass die neue Erschließung voraussichtlich einen zusätzlichen Unfall in der lokalen Gegend verursachen würde, was die Gesamtzahl der Vorfälle von 84 auf 86 erhöhte. Dieser Befund legte einen kritischen Fehler in der aktuellen Stadtplanung offen: Ein Projekt kann in einem Verkehrsbericht perfekt aussehen, während es die Straßen tatsächlich gefährlicher für alle macht.

Die Studie legt nahe, dass die alte Art der Sicherheitsbewertung, die auf dem Zählen spezifischer Beinahe-Unfall-Ereignisse basiert, für komplexe städtische Umgebungen zu starr ist. Sie neigt dazu, die häufigsten und schwersten Arten von Unfällen zu übersehen, die passieren, wenn Fahrzeuge sich an Kreuzungen kreuzen. Der neue Ansatz erfasst diese Risiken besser, indem er sich auf die reine Komplexität dessen konzentriert, aus welchen Richtungen die Autos kommen. Er transformiert die Daten von einer Liste isolierter Ereignisse in eine lebendige Karte potenzieller Gefahr. Dies ermöglicht es Planern, die strukturellen Schwächen eines Straßennetzes zu sehen, bevor sie gebaut werden, anstatt zu warten, bis Unfälle passieren und dann zu versuchen, sie zu beheben.

Die Forscher räumen ein, dass ihr Werkzeug noch nicht perfekt ist. Derzeit betrachtet es nur Autos und bezieht keine Fußgänger oder Radfahrer ein, die oft die verwundbarsten Verkehrsteilnehmer sind. Zudem behandelt es das Straßennetz als eine flache Karte, was manchmal Straßen verwirren kann, die übereinander verlaufen (Brücken oder Unterführungen). Die Kernidee ist jedoch fundiert und die Ergebnisse sind vielversprechend. Durch die Integration dieser Art von kontinuierlicher Risikokartierung in den Standard-Planungsprozess können Städte von einer reaktiven Haltung, bei der Probleme erst nach Unfällen behoben werden, zu einer proaktiven Haltung wechseln, bei der Sicherheit von Beginn an in das Netzwerk hineinentworfen wird.

Letztendlich bietet die Arbeit dieser Forscher eine neue Linse, um die Straßen, die wir bauen, zu betrachten. Sie zeigt, dass Sicherheit nicht nur ein Nebengedanke zum Verkehrsfluss ist, sondern ein grundlegender Teil der Gleichung. Eine Straße, die Autos schnell bewegt, aber gefährliche Interaktionen verbirgt, ist kein Erfolg. Mit Werkzeugen wie RiskGrid können Planer endlich das ganze Bild sehen und sicherstellen, dass die Städte der Zukunft nicht nur effizient, sondern auch wirklich sicher für die Menschen sind, die sie nutzen.