新开发的数字设计工作流程可改善道路安全

韩国土木工程与建筑技术研究所(KICT)开发了一种数字模型，旨在识别交通事故多发的危险道路，同时进一步寻找提高此类道路安全性的最佳措施，从而最大限度地降低交通事故的风险。

韩国国土基础设施交通部与该国地方政府机构联合实施了一项名为“危险国道和省道路线改善项目”的项目，以防止交通事故。该项目旨在识别发生重大交通事故的高风险道路，并改善其上发现的结构性危险，预防未来的交通事故并增强其功能。

在该项目中，危险道路的选择基于多种因素的结合，包括道路的几何形状，例如道路的弯曲和坡度、交通事故的数量、交通量、区域特征和投资支出。然而，其中，几何形状是评分系统中最重要的因素。简而言之，道路的几何结构决定了其整体形状，被认为是交通事故的主要原因之一。

现有的危险道路安全改善可行性研究程序是由交通事故分析、危险道路识别和改善措施制定等连续步骤组成。每个步骤都是按照相应的手册进行的，也是碎片化的。此次可行性研究的各个步骤中，制定和设计单条危险道路的路线计划耗资约30,700美元(4000万韩元)，耗时一个半月以上。

在此背景下，KICTBIM研究集群的HyounseokMoon博士领导的研究团队开发了一种数字设计模型，以创建优化的线性道路模型，能够识别危险道路并最大限度地降低交通事故的风险。

开发的数字设计模型利用大数据来确保以客观的方式识别和选择危险道路，这与现有方法以碎片化的方式进行选择过程不同。此外，该模型能够创建最佳的数字道路模型，有效解决所选道路中发现的几何安全问题，并将交通事故的风险降至最低。

与现有道路设计相比，应用优化模型后交通事故风险降低了6.2%。图片来源：韩国土木工程与建筑技术研究所

采用开发的危险道路数字优化模型对单条道路进行可行性研究。根据交通分析和评估确定优先级，然后制定和设计替代直线路线，全部费用约为23,000美元(3000万韩元)，并且至少需要两到三周的时间。这意味着所开发的危险道路数字化设计优化模型将所需的成本和周期平均减少了30-35%。

本研究取得以下成果。首先，对KoROAD提供的交通事故大数据系统TAAS进行分析，识别和选择危险道路，从而确定几何因素与交通事故发生之间的关系。

在此过程中，对2012年至2020年全国国道和省道上发生的交通事故(特别是死亡事故)共计37,128起进行了分析。其中，筛选出满足特定条件的案例1138例(占3%)，例如发生在弯道或倾斜道路上的事故。从以上筛选的案例中，进一步筛选出发生两次及以上交通事故的案件77件。

这77起交通事故案件被认为发生在危险道路上，并根据地形图和路景分析对其中的4起事故进行了深入排查。

KICT开发的数字模型旨在通过输入条件和输入变量值，以3D模型的形式快速轻松地为所选道路设计提供多种最佳替代方案。

此外，它还可以比较这些方案的交通事故风险和所需土方量，立即确定这些方案是否满足设计要求。这一过程使政策制定者能够确定哪种替代方案是最大程度降低交通事故风险的最佳解决方案。

所开发技术的独特优势在于，它集成了整个决策过程，从识别危险道路到使用数字模型生成最佳替代方案;也就是说，通过数字化转型最大限度地提高流程效率。

HyounseokMoon博士表示：“KICT开发的这项技术不仅可以应用于道路线形改善项目，还可以应用于新的安全道路的快速数字化设计，并且它将作为关键技术之一得到广泛应用。包括大数据、人工智能在内的各种ICT解决方案，从而开启建筑行业的数字化转型时代。”

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