Anvendelse af mikrosimulering til konfliktstudie

Abstract

I de senere år er brugen af trafiksimuleringsmodeller til brug i konfliktsikkerhedsarbejdet blevet foreslået som en erstatning for den traditionelle trafikkonfliktteknik. Metoden gør det muligt at analysere de simulerede køretøjers trajectories og ud fra sikkerhedsindikatorer finde konflikter på en given lokalitet. Denne metode har evnen til at foretage en sikkerhedsvurdering af forskellige vejdesignes i projektplanlægningen, inden ændringerne foretages. Til udarbejdelse af en trafiksimuleringsmodel kan det mikroskopiske trafiksimuleringsprogram VISSIM anvendes. Til analysering af trafikanternsbaner og identificering af konflikter i simuleringsmodellen kan konfliktsimuleringsprogrammet SSAM (Surrogate Safety Assessment Model) anvendes. Det er imidlertid tvivlsomt, om trafiksimulering kan simulere trafikale interaktioner mellem køretøjer, der fører til konflikter og kollisioner, og derved genskabe den rigtige trafikadfærd på en given lokalitet. Forskellige studier undersøger validiteten af anvendelsen af trafiksimulering til et konfliktstudie, og mængden af kalibrering, der er nødvendig for realistisk at repræsentere adfærden i virkeligheden. De fleste studier undersøger anvendelsen af mikrosimulering til konfliktstudie ved signalregulerede kryds i byområder med fokus på bagendekonflikter. Studier der undersøger prioriterede kryds i åbent land med fokus på alle former for konflikter er dog stadig begrænset og skal undersøges nærmere. Formålet med dette projekt er at validere brugen af VISSIM og SSAM. Dette gøres ved at anvende et eksisterende konfliktstudie fra den udvalgte projektlokalitet, der har anvendt et traditionelt konfliktstudie som sammenligningsgrundlag. I projektet er der opstillet to modeller i VISSIM. Dette er gjort for at undersøge effekten af en kalibreret VISSIM model, der er indstillet efter den observerede trafikantadfærd på lokaliteten, frem for en model, der er indstillet på baggrund af standardværdier fra Vejreglerne. Videomaterialet fra det eksisterende konfliktstudie fra projektets lokalitet blev brugt til at kalibrere VISSIM modellen. Til identificering af konflikter i SSAM blev sikkerhedsindikatorerne TTC og PET anvendt, der blev fundet ved at lave et litteraturstudie. Ved sammenligning af konflikterne mellem de to VISSIM modeller blev det konstateret, at kalibreringen ikke havde nogen væsentlig indflydelse på resultaterne. Hvis resultaterne fra det simulerede konfliktstudie sammenlignes med resultaterne fra den eksisterende konfliktstudie, kan det konkluderes, at der er en signifikant forskel mellem både antal konflikter og konfliktsituationerne. Resultaterne gør det tvivlsomt, om VISSIM og SSAM er i stand til på korrekt vis at identificere konflikter i prioriterede kryds i åbent land, og hvor væsentligt usikkerheden er i kalibreringen. Det konkluderes, at dette emne skal undersøges nærmere.

In recent years the use of traffic simulation models for conducting conflict safety evaluation has been proposed as a surrogate safety measure instead of the traditional traffic conflict technique. The method makes it possible to analyze the simulated vehicle trajectories and from safety indicators find conflicts at a given location. This method has the ability to make a safety assessment of different road designs in project planning before making the changes. Also, the method can estimate simulated conflicts without the need for observing traffic at the location. The software Surrogate Safety Assessment Model (SSAM) can estimate traffic conflicts with the use of trajectories from microsimulation models, such as the microscopic traffic simulation program VISSIM. It is however questionable whether traffic simulation has the ability to simulate the unsafe interactions between vehicles leading to traffic conflicts and collisions and thereby recreate the real traffic behaviour at the given location. Different studies investigate the validity of this method in the conlict safety evaluation and the amount of calibration needed to realistically represent the behaviour. Most studies investigate the use of microsimulation models for safety assessment at signalized intersections in city areas focusing on back-end conflicts. Studies regarding this method at unsignalized intersections in rural areas with focus on all types of conflicts is however still limited and need to be further investigated. The objective of this study is to validate the use of VISSIM and SSAM by comparing field-measured conflictdata, from a previous study, with simulated conflicts both at an unsignalized intersection in a rural area. Two models in VISSIM was generated to investigate the effect of calibrating the model. The first model uses parameters from Vejdirektoratet, and in the other model certain behavioral parameters was calibrated to match the behaviour at the project location. Video data from the existing safety analysis from the project’s location were used to calibrate the model. Vehicle trajectories from VISSIM were extracted and used in SSAM. The safety indicators TTC and PET used to register conflicts in SSAM were found by making a literature study. When comparing the conflicts between the two models, it was found that the calibration did not have a significant impact on conflicts. However, when comparing the results from the simulations with the results from the existing study, it was found that there was a significant difference between the conflicts. The results make it questionable whether VISSIM and SSAM are able to correctly identify conflicts at unsignalized intersections in rural areas, and how significantly the uncertainties in the calibration effected the results. It is concluded that this subject needs to be further investigated.

A master thesis from Aalborg University

Anvendelse af mikrosimulering til konfliktstudie

[Use of microsimulation in a traffic safety evaluation]