Identification of Collision-prone Zones Based on Pedestrian Violation Behaviours/ Identification des zones susceptibles aux collisions bas sur les infractions pitonnires – The Canadian Association of Road Safety Professionals (CARSP)

Author(s): Ghomi, Hussein

Slidedeck Presentation:

Abstract:

Background:

It is inconceivable to accept that many people who start a day with great ambitions will never finish that day as a consequence of road collisions. According to the United Nations, road collisions take more than 1.35 million lives every year, with active travelers, such as pedestrians and cyclists, sharing more than 50% of this number worldwide. Active travelers represent the most vulnerable road users (VRUs), as they are at a higher risk of being killed or severely injured due to road collisions. Although previous studies addressed the impact of many factors on pedestrian safety, the impact of many VRUs' hazardous behaviours (particularly, pedestrian violations) on road collisions is still understudied. Thus, investigating VRUs violations, either temporal (i.e., crossing during undesignated signal phases) or spatial (i.e., jaywalking), identifying the main contributing factors to such behaviours, and understanding the relationship between pedestrian violations and collisions are essential to provide safer communities./ Il est inconcevable d’accepter que de nombreuses personnes qui commencent leur journe avec des grandes ambitions ne la finissent pas cause des collisions routires. D’aprs les Nations Unies, les accidents de route tuent plus de 1,35 million de vies chaque anne avec des voyageurs actifs, dont des pitons et cyclistes, composant plus de 50 % de ce nombre travers le monde. Les voyageurs actifs reprsentent les plus grands usagers de la route vulnrables (URV) car ils sont plus susceptibles d’tre tus ou gravement blesss en raison des collisions routires. Bien que les tudes prcdentes aient adress l’impact de plusieurs facteurs sur la scurit des pitons, l’impact des comportements dangereux des URVs (plus particulirement sur les infractions pitonnires) sur les collisions routires sont encore peu tudies. Alors, l’investigation des infractions pitonnires, que a soit temporel (c.--d., traverser la rue lors des phases de signaux non-dsign) ou spatial (c.--d., traverser en dehors des passages pitonniers), l’identification des contributions principales de tels comportements et la comprhension sur la liaison entre les infractions pitonnires et les collisions routires sont essentielles maintenir des communauts sres.

Aims:

The main objective of this study is to conduct a macro-level pedestrian safety analysis in the City of Hamilton, based on collisions that involve pedestrian violations. Through this analysis, the study aims at achieving the following objectives: 1) Understand the factors that contribute to the frequency of collisions that involve pedestrian violations in the different Traffic Analysis Zones (TAZs); 2) identify collision-prone zones that experience a high frequency of such collisions; 3) identify the key factors that characterize collision-prone zones and distinguish them from non-collision-prone zones./ L’objectif principal de cette tude est de mener une analyse de la scurit des pitons un niveau macro dans la ville de Hamilton, bas sur les collisions qui contiennent des infractions pitonnires. travers cette analyse, l’tude vise atteindre les objectifs suivants : 1) comprendre les facteurs qui contribuent la frquence des collisions qui contiennent des infractions pitonnires dans des diffrentes zones de trafic analyses (TAZs en anglais) ; 2) identifier les zones susceptibles aux collisions qui subissent une frquence de telles collisions ; 3) identifier des facteurs importants qui caractrisent les zones susceptibles aux collisions et de les distinguer des zones non-susceptibles aux collisions.

Methods:

In order to achieve the aforementioned objectives, pedestrian-vehicle collisions that involved pedestrian violations in the City of Hamilton between 2010-2017 were obtained and aggregated to the TAZ level. A wide range of potential contributing factors (such as road user exposure, pedestrian network characteristics, built environment factors, land use, attraction and amenities in each TAZ, and socio-economic variables) was extracted from multiple sources. A Full Bayesian macro-level collision prediction model was developed and utilized to identify the collision-prone zones and define the key contributing factors to collisions that involve pedestrian violations. Afterwards, a supervised classification technique, namely, Support Vector Machine (SVM), was utilized to identify key variables that characterize the collision-prone zones and rank these factors in terms of their importance in distinguishing between collision-prone and non-collision-prone zones. / Afin d’atteindre les objectifs susmentionns, les collisions pitons-vhicules qui impliquent les infractions pitonnires dans la ville de Hamilton entre 2010-2017 ont t obtenues et agglomres au niveau du TAZ. Un grand nombre de facteurs contributifs (tels que l’exposition des usagers de la route, les caractristiques du rseau pitonnier, les facteurs de l’environnement artificiel, l’utilisation des terres, les attractions et les amnagements dans chaque TAZ et des variables socio-conomiques) ont t extrait de plusieurs sources. Un modle de prdiction de collision niveau macro baysien complet a t dvelopp et utilis pour identifier les zones susceptibles aux collisions et de dfinir les principaux facteurs qui contribuent aux collisions qui impliquent des infractions pitonnires. Conscutivement, une technique de classement supervise, tant la machine vecteurs de support (SVM en anglais), a t utilise dans l’identification des variables importantes qui caractrisent les zones susceptibles aux collisions et classe ces facteurs par le biais de leur importance dans la distinction entre les zones susceptibles aux collisions et les zones non-susceptibles.

Results:

According to the Full Bayesian model, several factors were found to be directly associated with a higher frequency of violation-related collisions, including road user exposure, intersection density, proportional of residential land use, pedestrian network complexity and connectivity, and the density of some amenities in a TAZ (especially, bike-share stations, parking lots, and bus stops). The results of the SVM model showed that the intersection density and the degree of pedestrian network complexity were the most significant factors in differentiating between the collision-prone and non-collision-prone zones. / Selon le modle baysien complet, plusieurs facteurs se sont avrs tre directement associs une haute frquence de collisions lies aux infractions, notamment l’exposition des usagers de la route, la densit de l’intersection, la proportionnalit de l’usage des terres rsidentielles, la complexit et la connectivit des rseaux pitonniers et la densit de certains amnagements dans un TAZ (plus prcisment dans des stations de vlo en libre-service, des stationnements et des arrts de bus). Les rsultats du modle SVM dmontrent que la densit l’intersection et le degr de complexit du rseau pitonnier taient les facteurs les plus significatifs dans la diffrenciation des zones susceptibles aux collisions et les zones non-susceptibles.

Discussion:

The results demonstrated the importance of designing proper pedestrian infrastructures that are direct (minimizes the travel distance), well-connected, and cover a larger portion of the road network in enhancing pedestrian safety in TAZs and reducing the frequency of collisions that involve pedestrian violations. Moreover, there are several amenities (such as bike-share stations, parking lots, and bus stops) that are associated with an increase in the frequency of pedestrian violations and consequently, the frequency of collisions. A proper design of pedestrian infrastructure (sidewalks and crosswalks) at these locations is crucial to enhance pedestrian safety. Nevertheless, future steps for this study involve: 1) investigating other advanced techniques, such as Deep Learning, to identify the collision-prone zones with higher accuracy; and 2) analyzing the impact of other factors (e.g., income, household characteristics) on collision frequency and the identification of collision-prone zones./ Les rsultats dmontrent l’importance de concevoir des infrastructures pitonnires adquates qui sont directes (minimalisent la distance de parcours), bien connects et couvre une grande partie du rseau routire dans l’amlioration de la scurit pitonnire dans les TAZs et dans la rduction de la frquence des collisions qui impliquent des infractions pitonnires. De mme, il y a plusieurs amnagements (tels que des stations de vlo en libre-service, des stationnements et des arrts de bus) qui sont associs l’accroissement dans la frquence des infractions pitonnires et par consquent, la frquence des collisions. Une conception adquate de l’infrastructure pitonnire (trottoirs et passages clouts) dans ces endroits est essentielle dans l’amlioration de la scurit pitonnire. Nanmoins, les prochaines tapes pour cette tude incluent : 1) investigation sur d’autres techniques avances telles que l’apprentissage profond, pour identifier les zones susceptibles aux collisions avec une meilleure prcision ; et 2) analyse sur l’impact des autres facteurs (ex., revenue, caractristiques du mnage) sur la frquence des collisions et l’identification des zones susceptibles aux collisions.

Conclusions:

The study identified the contributing factors to pedestrian-vehicle collisions that involve pedestrian violations on the macro-level, identified zones that experience a high frequency of such collisions, and investigated their characteristics. The study provides a better understanding of pedestrian violation behaviour and its impact on pedestrian safety. Such understanding would assist Transportation planners and engineers to design pedestrian-friendly networks and develop specific policies and countermeasures that mitigate the violation-related collisions and enhance pedestrian safety in unsafe areas./ L’tude a identifi les facteurs contributifs aux collisions piton-vhicule qui impliquent des infractions pitonnires au niveau macro, a identifi les zones qui subissent une haute frquence de telles collisions et a investigu leurs caractristiques. L’tude fournie une comprhension approfondie sur le comportement dangereux des pitons et l’impact sur la scurit pitonnire. Une telle comprhension assistera les planificateurs et les ingnieurs en transport de concevoir des rseaux favorables aux pitons et de dvelopper des politiques et des contre-mesures spcifiques qui attnuent les collisions lies aux infractions et d’amliorer la scurit pitonnire dans les zones risques.