Einflüsse des Wetters auf das
Strassenunfallgeschehen
4D Geosymposium Luzern
Stephan Heuel
Ernst Basler + Partner
PTV Tran...
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International tätig – mit Schweizer Wurzeln
EBP Informatik
Intelligente Systeme für eine vernetzte Welt
Anwendung Verkehrssicherheit
Forschungspaket VeSPA im Auftrag des SVI
Verkehrssicherheitsgewinne durch Datapooling und
strukturierten Datenanalysen
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Zielsetzung Teilpaket
Identifikation und
Beschreibung von
kausalen Zusammen-
hängen zwischen
beobachtbaren
Wetterphänomene...
Wetterphänomene und Unfallereignissen
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Grenzen der
Beobacht-
barkeit
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Beispiel:
4 Arten von
Strassenglätte –
aus
Wetterparametern
beobachtbar?
Glatteis
Eisglätt...
Systemabgrenzung
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 Nur messbare Wetterphänomene
 Niederschlag,Temperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung
 Drei Unfa...
Hypothesen zum Einfluss des Wetters
10
 ImVorfeld haben wir 32 Hypothesen zum Einfluss des
Wetters auf das Unfallgeschehe...
Hypothesen Temperatureinfluss
• Mehr Unfälle bei steigenden Temperaturen.
• Auffälligkeit erhöhter Unfallzahlen bei sehr h...
Hypothesen Regeneinfluss (I)
• Mehr Unfälle bei Regenereignissen.
• Regenereignisse führen vor allem imWinter zu mehr Unfä...
Hypothesen Regeneinfluss (II)
• Regen führt zu einer geringen Unfallschwere.
• Der Regeneinfluss ist bei nicht motorisiert...
Hypothesen Einfluss von Schneefall und Eis
 Mehr Unfälle bei Schneefall.
 Schneefall führt zu einer geringeren Unfallsch...
Hypothesen Einfluss der Sonnenblendung
 Erhöhte potenzielle Sonnenblendung führt zu mehr Unfällen
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Bild: © Martin Cathr...
Wichtigste Datengrundlagen
 Unfallprotokolle (UAP)
 Wetterdaten
 Verkehrszählstellen
 Strassennetz
 Höhenmodell für
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Welche Wetterdaten?
• Fahrbahndetektoren und Strassenwetterstationen
• Luftdruck, Niederschlag und Niederschlagsart,Windst...
Wetterdaten COSMO-2, MeteoSchweiz
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 Wird alle 3 Stunden neu gerechnet, Zustand und Prognose
 Datenmenge:
2 Jahre, jede...
Datenaufbereitung Wetter
 Räumliche Aggregierung gemäss Klimaregionen
 Gewichtung der Modellwerte gemäss Nähe zum Strass...
Datenaufbereitung Verkehrsunfälle
 Verkehrsunfälle kategorisiert nach
 Schwere des Personenschadens,
 innerorts/aussero...
Statistische Bewertungsmethoden
Deskriptive Analyse
 Vergleich zwischen Unfallkollektiven mit Odds-Ratio Methode
 Method...
Prüfung von 17 Hypothesen
22
 Einfluss von …
 Temperatur
 Niederschlag
 Schneefall und Eis
 Sonnenblendung
Temperatureinfluss
• Mehr Unfälle bei steigendenTemperaturen
(oberhalb von 8 Grad): JA
• Auffälligkeit erhöhter Unfallzahl...
Regeneinfluss (I)
• Mehr Unfälle bei Regenereignissen (JA)
(Abnahme bei Unfallschwere)
• Regenereignisse führen insb. imWi...
Regeneinfluss (II)
• Regen führt zu einer geringen Unfallschwere (JA)
• Der Regeneinfluss ist bei nicht motorisierten
Verk...
Einfluss von Schneefall und Eis
 Mehr Unfälle bei Schneefall JA
 Schneefall führt zu einer geringeren Unfallschwere JA
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Einfluss der Sonnenblendung
 Erhöhte potenzielle Sonnenblendung führt zu mehr Unfällen.
(JA)
27
Aussagekraft in der Praxis
28
 Zunahme der Unfallhäufigkeit bei
 steigenden Lufttemperaturen
 nächtlichen Regen auf
Hoc...
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PTV Transport Consulting GmbH
Bundesamt für Meteorologie und K...
Blick in die Zukunft:
GIS 5.0 «Vernetzte Systeme»
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Skripte Objekte Services Cloud
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Systeme
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Adaptiert nach...
Stephan Heuel
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Dieser Vortrag präsentiert die Ergebnisse einer schweizweiten Studie zur Beschreibung von kausalen Zusammenhängen zwischen beobachtbaren Wetterphänomenen und dem Unfallgeschehen auf dem Schweizerischen Strassennetz. Dabei werden National-, Kantons- und Gemeindestrassen einbezogen und mit verschieden Datenquellen verschnitten. In der Studie werden eine Reihe von Hypothesen aufgestellt und anhand von diskriptiver Statistik und Regressionsanalyse überprüft.

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  • Ernst Basler + Partner ist ein führendes, international tätiges Unternehmen mit Standorten in der Schweiz, Deutschland, Brasilien und Chile.

    1981 in der Schweiz gegründet, ist unser Unternehmen heute in der Schweiz und in Deutschland mit rund 300 Mitarbeitenden, in Brasilien und Chile mit rund 200 Mitarbeitenden vertreten. Geoklock, die seit 30 Jahren führende brasilianische Firma für Umwelt-Planung und Engineering, sowie das Umweltlabor Bachema haben ihren Hauptsitz in São Paulo.

    Weltweit haben wir bisher Projekte in mehr als 60 Ländern realisiert. (aktuell in circa 30 Ländern)
  • Einflüsse des Wetters auf des Verkehrsunfallgeschehen

    1. 1. Einflüsse des Wetters auf das Strassenunfallgeschehen 4D Geosymposium Luzern Stephan Heuel Ernst Basler + Partner PTV Transport Consulting GmbH Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie Schweiz
    2. 2. Ernst Basler + Partner International tätig – mit Schweizer Wurzeln
    3. 3. EBP Informatik Intelligente Systeme für eine vernetzte Welt Anwendung Verkehrssicherheit
    4. 4. Forschungspaket VeSPA im Auftrag des SVI Verkehrssicherheitsgewinne durch Datapooling und strukturierten Datenanalysen 4D Geosymposium Luzern Stephan Heuel Ernst Basler + Partner PTV Transport Consulting GmbH Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie
    5. 5. Zielsetzung Teilpaket Identifikation und Beschreibung von kausalen Zusammen- hängen zwischen beobachtbaren Wetterphänomenen und resultierenden Unfallereignissen. © Mirko Junge, Flickr
    6. 6. Wetterphänomene und Unfallereignissen 7
    7. 7. Grenzen der Beobacht- barkeit 8 Beispiel: 4 Arten von Strassenglätte – aus Wetterparametern beobachtbar? Glatteis Eisglätte Reifglätte Schneeglätte
    8. 8. Systemabgrenzung 9  Nur messbare Wetterphänomene  Niederschlag,Temperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung  Drei Unfallschwerekategorien  Sachschaden, leichte und schwere Personenschaden  Alle Strassentypen  innerorts/ausserorts, mit/ohne Richtungstrennung, National/Kantonal/ Gemeindestrassen  Gesamte Schweiz  Beobachtungszeitraum 2011-2012
    9. 9. Hypothesen zum Einfluss des Wetters 10  ImVorfeld haben wir 32 Hypothesen zum Einfluss des Wetters auf das Unfallgeschehen aufgestellt:  Einfluss von …  Temperatur  Niederschlag  Schneefall und Eis  Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Kombination  Wolkendeckung und Sonnenblendung  Windgeschwindigkeiten  Davon konnten wir 17 Hypothesen anhand der vorhandenen Daten mit verschiedenen statistischenVerfahren überprüfen.
    10. 10. Hypothesen Temperatureinfluss • Mehr Unfälle bei steigenden Temperaturen. • Auffälligkeit erhöhter Unfallzahlen bei sehr hohen Temperaturen (über 25 Grad). • Es existieren Unterschiede beimTemperatureinfluss in Abhängigkeit von Ortslage, Strassentyp, Streckentyp. 11Bild: © Acid Pix, Flickr
    11. 11. Hypothesen Regeneinfluss (I) • Mehr Unfälle bei Regenereignissen. • Regenereignisse führen vor allem imWinter zu mehr Unfällen. • Auch Regenintensität besitzt einen Einfluss auf das Unfallgeschehen. • Zunahme von Unfällen bei Regen vor allem auf Strassen mit hohen Geschwindigkeiten. • Der Regeneinfluss ist Abends/Nachts am grössten. 12 Bild: © 55Laney69, Flickr
    12. 12. Hypothesen Regeneinfluss (II) • Regen führt zu einer geringen Unfallschwere. • Der Regeneinfluss ist bei nicht motorisierten Verkehrsteilnehmern schwächer ausgeprägt. • Auf Unfallzunahme bei normalen Regen folgt Rückgang bei schwerem Regen • Regeneinfluss im Herbst am stärksten und im Frühling am geringsten. • Regen führt zu einem Rückgang desVerkehrsaufkommens. 13 Bild: © 55Laney69, Flickr
    13. 13. Hypothesen Einfluss von Schneefall und Eis  Mehr Unfälle bei Schneefall.  Schneefall führt zu einer geringeren Unfallschwere.  Überfrierende Nässe, vereisender Regen, Schneeregen und Nebelregen führen zu mehr Unfällen 14 Bild: © Andrew Seaman, Flickr
    14. 14. Hypothesen Einfluss der Sonnenblendung  Erhöhte potenzielle Sonnenblendung führt zu mehr Unfällen 15 Bild: © Martin Cathrae, Flickr
    15. 15. Wichtigste Datengrundlagen  Unfallprotokolle (UAP)  Wetterdaten  Verkehrszählstellen  Strassennetz  Höhenmodell für Sonnenblendung 16Bild: © Elrik Stavelin, Flickr
    16. 16. Welche Wetterdaten? • Fahrbahndetektoren und Strassenwetterstationen • Luftdruck, Niederschlag und Niederschlagsart,Windstärke undWindrichtung, Lufttemperatur und Feuchtigkeit, Fahrbahnoberflächentemperatur, Fahrbahnzustand sowie Wasserfilmdicke und Salzgehalt. • Problem: lokal, nicht flächendeckend • Gitterbasiertes Vorhersagemodell COSMO-2 MeteoSchweiz • Niederschlagsmenge, Niederschlagstyp,Temperatur 2m über Boden, relative Luftfeuchte 2m über Boden, Windgeschwindigkeit und -richtung in 10m Höhe, Luftdruck (Bezug Meereshöhe) und Bewölkungsmenge in 3 Höhenstufen
    17. 17. Wetterdaten COSMO-2, MeteoSchweiz 18  Wird alle 3 Stunden neu gerechnet, Zustand und Prognose  Datenmenge: 2 Jahre, jede Stunde 14 Modellwerte in 2.2km Auflösung  2.3 Milliarden Modellwerte in Datenbank, abgeglichen mit Unfalldaten und Strassen
    18. 18. Datenaufbereitung Wetter  Räumliche Aggregierung gemäss Klimaregionen  Gewichtung der Modellwerte gemäss Nähe zum Strassennetz  Zeitliche Aggregration auf Tagesbasis  (6h Fenster für Matched-pair Analysen) 19
    19. 19. Datenaufbereitung Verkehrsunfälle  Verkehrsunfälle kategorisiert nach  Schwere des Personenschadens,  innerorts/ausserorts,  Beteiligung,  Unfalltypengruppen,  Strecke/Kurve/Knoten,  Gefälle/Steigung und  Dämmerung/Nacht 20 map.unfalldaten.ch
    20. 20. Statistische Bewertungsmethoden Deskriptive Analyse  Vergleich zwischen Unfallkollektiven mit Odds-Ratio Methode  Methode der Mittelwertvergleiche  «Matched-Pair»-Analyse Empirische Modellentwicklung  Verallgemeinerte lineare Modell 21 Bild: © ajc1, Flickr
    21. 21. Prüfung von 17 Hypothesen 22  Einfluss von …  Temperatur  Niederschlag  Schneefall und Eis  Sonnenblendung
    22. 22. Temperatureinfluss • Mehr Unfälle bei steigendenTemperaturen (oberhalb von 8 Grad): JA • Auffälligkeit erhöhter Unfallzahlen bei sehr hohen Temperaturen (JA) • Es existieren Unterschiede beimTemperatureinfluss in Abhängigkeit von Ortslage, Strassentyp, Streckentyp (NEIN) 23
    23. 23. Regeneinfluss (I) • Mehr Unfälle bei Regenereignissen (JA) (Abnahme bei Unfallschwere) • Regenereignisse führen insb. imWinter zu mehr Unfällen JA • Regenintensität besitzt einen Einfluss auf das Unfallgeschehen JA • Zunahme von Unfällen bei Regen vor allem auf Hochleistungsstrassen JA • Der Regeneinfluss ist Abends/Nachts am grössten. JA 24
    24. 24. Regeneinfluss (II) • Regen führt zu einer geringen Unfallschwere (JA) • Der Regeneinfluss ist bei nicht motorisierten Verkehrsteilnehmern schwächer ausgeprägt. (NEIN) • Keine Aussage ableitbar: Auf Unfallzunahme bei normalen Regen folgt Rückgang bei schwerem Regen • Regeneinfluss im Herbst am stärksten und im Frühling am geringsten. NEIN • Regen führt zu einem Rückgang desVerkehrsaufkommens. (JA) 25
    25. 25. Einfluss von Schneefall und Eis  Mehr Unfälle bei Schneefall JA  Schneefall führt zu einer geringeren Unfallschwere JA  Überfrierende Nässe, vereisender Regen, Schneeregen und Nebelregen führen zu mehr Unfällen. (JA) 26
    26. 26. Einfluss der Sonnenblendung  Erhöhte potenzielle Sonnenblendung führt zu mehr Unfällen. (JA) 27
    27. 27. Aussagekraft in der Praxis 28  Zunahme der Unfallhäufigkeit bei  steigenden Lufttemperaturen  nächtlichen Regen auf Hochleistungsstrassen  Schneefall generell  Sonnenblendung als Datensatz Bild: © powerboox, Flickr
    28. 28. 4D Geosymposium Luzern Stephan Heuel Ernst Basler + Partner PTV Transport Consulting GmbH Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie VeSPA: Verkehrssicherheitsgewinne durch Datapooling und strukturierten Datenanalysen Phase 2 (2015): Gesamthafte Analyse des Datenpools Und in Zukunft: Integration Sensoren, Fahrzeugdaten, Realtime
    29. 29. Blick in die Zukunft: GIS 5.0 «Vernetzte Systeme» 30 Skripte Objekte Services Cloud Vernetzte Systeme (IoT) Adaptiert nach Dave Peters, The Evolution of GIS Software Anwendung in Verkehrssicherheit: Mit Strassensensoren, Fahrzeugsensoren, Wetterdaten, Positionsdaten, usw. in Echtzeit Gefährdungen erkennen und vermeiden.
    30. 30. Stephan Heuel Ernst Basler + Partner AG Mühlebachstr. 11 8032 Zürich Stephan.heuel@ebp.ch Twitter: @ping13 http://geo.ebp.ch Kontakt GeoBeer.ch Der unabhängige Netzwerk- event für alle Geo-Interessierten. http://geobeer.ch @ping13, @rastrau

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