Tráviť desiatky minút v zápchach na cestách – to je údel obyvateľov veľkých miest pri každodennej ceste z práce a do práce. Študenti z Fakulty informatiky a informačných technológií na STU v Bratislave však vymysleli projekt, ktorý by dopravu v mestách mohol zrýchliť.
Projekt, s ktorým mladí informatici z FIIT STU vyhrali študentskú súťaž TP Cup, sa pohral s križovatkami a ich svetelnou signalizáciou. Cieľom je zefektívnenie a zrýchlenie premávky.
Monitoring dopravy pre inteligentné mestá
Podľa víťazného tímu je rozhodujúcim faktorom pre vznik dopravných zápch architektúra a dizajn cestnej siete. Preto študenti v rámci projektu potrebovali vedieť, koľko vozidiel sa počas dňa presúva po cestnej sieti, v akých časoch či odkiaľ a kam smerujú.
Získať tieto informácie umožňuje systém Traffic Watch. Jeho cieľom je zaznamenávať cestnú premávku, analyzovať ju a výsledky spracovať a poskytnúť do požadovanej formy. Zadávateľovi dokáže poskytnúť potrebné informácie o doprave z viacerých pohľadov. „Pri nasadení napríklad na križovatku informuje o množstve a časoch prejazdov z jednotlivých smerov. Zaznamenáva taktiež dĺžku prejazdov, čím umožňuje sledovať rýchlosť a plynulosť premávky. Nezávisle na prejazdoch sleduje pre každý bod križovatky vyťaženie, relatívnu rýchlosť či čas státia vozidiel. Takto pomáha identifikovať ,úzke hrdláʽ a neefektívne či potenciálne nebezpečné miesta križovatky,“ uvádzajú študenti.
Ako Traffic Watch funguje?
Traffic Watch sa skladá z dvoch hlavných častí. Prvou je sieť inteligentných kamier fyzicky rozmiestnených priamo v cestnej sieti. Pomocou techniky počítačového videnia vykonávajú detekciu vozidiel zo zaznamenaného obrazu a prvotné vyhodnotenie ich pohybu. Na server sa posielajú už len dáta o pohybe detekovaných objektov namiesto obrazového streamu.
Druhou časťou systému je server, ktorý ukladá, agreguje a zobrazuje získané dáta používateľovi. Cez jednoduché administrátorské rozhranie umožňuje konfiguráciu pozorovania, ako aj ladenie detekčného algoritmu.
Všetky tieto analýzy sú obnovované priebežne, preto systém podporuje monitoring v reálnom čase. Veľkou výhodou systému sú jednoduchá nasaditeľnosť, údržba a správa systému, ako aj široká ponuka analýz v jednom spoločnom riešení. Bežný postup detekcie založený na odčítaní pozadia je rozšírený pre zvýšenie presnosti o sledovanie kľúčových bodov, počítanie optického toku alebo predikciu pohybu vozidla.
Analyzuje typ vozidiel
„Systém poskytuje informácie o hustote dopravy, o smerovaní vozidiel v rámci križovatky, o ich rýchlosti a dobe čakania. Všetky informácie je možné získať pre jednotlivé hodiny dňa a dni v týždni. Zároveň je možné automaticky analyzovať typ vozidiel – akú časť premávky tvoria osobné vozidlá, nákladné vozidlá, autobusy alebo motorky. Všetky údaje sú prehľadne zobrazované nielen v grafoch a tabuľkách, ale aj na mape a priamo v pohľade z kamery,“ opísal pre Vedu na dosah Ivan Srba z Ústavu informatiky, informačných systémov a softvérového inžinierstva na STU v Bratislave, ktorý víťazný študentský tím viedol.
Záber z projektového stretnutia študentského tímu. Foto: FIIT STU
„Študenti navrhli a zrealizovali komplexné riešenie, ktoré zahŕňa samotné umiestnenie kamery na križovatke, spracovanie a vyhodnocovanie obrazu z kamery až po webovú aplikáciu, ktorá spracované údaje vizualizuje a sprostredkuje používateľom. Ide však stále o prototyp, ktorého cieľom je preukázať možnosti technológií a jeho nasadenie do praxe by si preto ešte vyžiadalo nejaké ďalšie úsilie,“ spresnil pre Vedu na dosah Ivan Srba z Ústavu informatiky, informačných systémov a softvérového inžinierstva.
Pomôže dopravným architektom alebo magistrátu
Doplnil, že Traffic Watch umožňuje monitorovať dopravu nielen v reálnom čase, ale poskytuje aj historické údaje o premávke na križovatke. Výstup (napr. prehľad, koľko áut odbočuje v jednotlivých hodinách dňa určitým smerom) zo systému vie potom zužitkovať dopravný architekt, aby navrhol optimalizáciu križovatky. „Výsledkom môže byť práve lepší dizajn križovatky, optimálne nastavenie svetelnej signalizácie počas jednotlivých etáp dňa, atď. Keďže ide o náročnú úlohu, systém sám o sebe takúto optimalizáciu poskytnúť aktuálne ešte nedokáže a vyžaduje zapojenie experta,“ ozrejmuje s tým, že okrem dopravných architektov môže systém slúžiť aj ďalším osobám, napríklad magistrátu alebo plánovačom mestskej hromadnej dopravy.
Systém vyvinul tím študentov v zložení Matej Groma, Matej Horváth, Peter Jurkáček, Jozef Kamenský, Adam Kňaze, Kristína Macková, Lenka Pejchalová a Jakub Sedlář pod vedením Ing. Ivana Srbu, PhD. a v spolupráci so spoločnosťami Unicorn Systems a Orange Slovensko.
Víťazný študentský tím. Foto: FIIT STU
Zdroj: tlačová správa FIIT STU/Peter Pištek, Ivan Srba
Redigovala a uverejnila: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: FIIT STU
Video: Youtube/Adam Kňaze