با وجود پیشرفت های مهم در زمینه افزایش ایمنی در بزرگراهها، تصادف های قابل توجهی با شدت های زیاد کماکان در بزرگراهها رخ می دهند که انجام مدلسازی می تواند مهندسین را قادر به شناسایی میزان تاثیر عوامل موثر در تصادف ها سازد. در مطالعات انجام شده پیشین، مدلی که بتواند تاثیر توام عوامل انسانی، جاده، وسیله نقلیه و نیز عوامل جوی و ویژگی های ترافیکی شامل حجم ترافیک و سرعت جریان ترافیک را بر روی شدت تصادف ها نشان دهد مشاهده نشده است. بنابراین در این مقاله به ارایه مدل هایی که بتوانند تاثیر توام این متغیرها را بر شدت تصادف ها در بزرگراههای شهری نشان دهند، پرداخته شده است.در این مقاله، بزرگراههای شهری شهر تهران به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است و اطلاعات مورد نیاز طی سالهای 1384-1381 از سازمانها و نهادهای مختلف گردآوری شده است. با توجه به کیفی بودن اطلاعات جمع آوری شده، بانک اطلاعاتی که به صورت 0 و 1 تعریف شده در محیط نرم افزار ACCESS تهیه شد. سپس برای انجام مدلسازی متغیرهای مستقل و وابسته مشخص و متغیر وابسته (شدت تصادف) در دو سطح تصادف های فوتی و جرحی و تصادف های منجر به خسارت مالی تعریف شدند.مدل های ارایه شده در این مقاله با استفاده از مدل های لاجیت دوتایی ساخته شده اند. برای انجام این مدلسازی از نرم افزار SPSS استفاده شده و برای تعیین متغیرهای معنی دار در مدل، در این محیط نرم افزاری روش حذف رو به عقب بکار گرفته شده است.نتایج حاصل از مدل های ارایه شده در این مقاله نشان می دهد که سن کم راننده (زیر 25 سال)، جنسیت وی (مرد)، تاریکی هوا، عدم توانایی در کنترل وسیله نقلیه، انحراف به چپ، تخطی از سرعت مجاز (مطمئنه)، حجم ترافیک کمتر از 2000 وسیله نقلیه در ساعت، حرکت با دنده عقب در بزرگراه، نقص فنی در وسیله نقلیه، تصادف های با موتورسیکلت و دوچرخه، تصادف های روی پل، تصادف های جلو به جلو، تصادف های جلو به پهلو و تصادف های چند وسیله، جزء متغیرهایی هستند که باعث افزایش شدت تصادف ها در بزرگراهها می شوند.