Ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση της πιθανότητας και σοβαρότητας ατυχήματος σε αστικές οδούς και αστικούς αυτοκινητοδρόμους με έμφαση στους δικυκλιστές, αξιοποιώντας κυκλοφοριακά και μετεωρολογικά δεδομένα υψηλής ευκρίνειας τα οποία έχουν συλλεχθεί σε πραγματικό χρόνο. Για το σκοπό αυτό, εφαρμόστηκε μεσοπρόθεσμου χαρακτήρα σύγχρονη πολυ-επίπεδη στατιστική ανάλυση, με σκοπό να συμβάλει στην περαιτέρω κατανόηση των πολύπλοκων ζητημάτων της πιθανότητας και της σοβαρότητας του ατυχήματος. Γραμμικά μοντέλα καθώς και μη γραμμικά μοντέλα αναπτύχθηκαν αξιοποιώντας 6 ετών δεδομένων ατυχημάτων από αστικούς δρόμους καθώς και στην Αττική οδό. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα υψηλής ευκρίνειας κυκλοφοριακά και μετεωρολογικά δεδομένα είναι ικανά να ανοίξουν νέες διαστάσεις στην ανάλυση των τροχαίων ατυχημάτων στις αστικές οδούς και στους αστικούς αυτοκινητόδρομους. Η πολυ-επίπεδη στατιστική ανάλυση που διενεργήθηκε στα πλαίσια της διατριβής έδειξε ότι υπάρχει σημαντική επιρροή των κυκλοφοριακών παραμέτρων στην την πιθανότητα και στη σοβαρότητα ατυχήματος.  Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι οι μετεωρολογικές παράμετροι δε βρέθηκαν να επηρεάζουν την πιθανότητα ατυχήματος και σοβαρότητα, όταν εξετάζονται οι γραμμικές σχέσεις. Τέλος, η εφαρμογή της θεωρίας καταστροφής έδειξε ότι ακόμα και μικρές αλλαγές στις κυκλοφοριακές και μετεωρολογικές παραμέτρους μπορεί να έχουν σημαντική επίδραση στην οδική ασφάλεια σε αστικές οδούς, καθώς ξαφνικές μεταβάσεις από την ασφαλείς σε μη ασφαλείς  καταστάσεις (και το αντίστροφο) είναι δυνατό να συμβούν.