Безопасность дорожного движения с Ultralytics YOLO11: ИИ-обнаружение для более безопасных улиц

Абдельрахман Эльгенди

5 минут чтения

29 января 2025 г.

Узнайте, как Ultralytics YOLO11 повышает безопасность дорожного движения благодаря обнаружению выбоин, оценке скорости, отслеживанию пешеходов и распознаванию заглохших автомобилей.

Обеспечение безопасности дорожного движения - важнейшая задача для градостроителей, транспортных служб и систем автономных транспортных средств. Ежегодно миллионы аварий происходят из-за опасных дорожных условий, плохой видимости и неожиданных препятствий.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), дорожно-транспортный травматизм является одной из основных причин смертности во всем мире, ежегодно унося более 1,9 миллиона жизней. Для решения этих проблем требуются инновационные решения, выходящие за рамки традиционных методов мониторинга.

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и компьютерного зрения в безопасность дорожного движения стала многообещающим подходом. Такие модели, как Ultralytics YOLO11, могут предложить мощные возможности для обнаружения, отслеживания и классификации объектов в режиме реального времени, делая дороги более безопасными как для водителей, так и для пешеходов.

В этой статье мы рассмотрим ключевые проблемы в области безопасности дорожного движения и то, как YOLO11 может поддержать "умную" инфраструктуру.

Понимание проблем в области безопасности дорожного движения

Несмотря на технологический прогресс, управление безопасностью дорожного движения по-прежнему сталкивается с серьезными проблемами:

  • Опасные дорожные условия: Выбоины, трещины и дорожный мусор способствуют повреждению автомобилей и авариям, особенно в плохо обслуживаемых районах.
  • Превышение скорости и безрассудное вождение: Эффективное соблюдение скоростного режима остается проблемой во многих регионах, что способствует высокому уровню аварийности.
  • Риски для безопасности пешеходов: Нерегулируемые переходы, плохая видимость и отвлеченное вождение подвергают пешеходов опасности, особенно в городских районах.
  • Нарушение правил дорожного движения: Задержанные или сломанные автомобили часто становятся причиной заторов и повышают вероятность столкновений сзади.

Эти проблемы подчеркивают необходимость создания автоматизированных систем мониторинга в режиме реального времени, которые могут улучшить время реагирования и повысить общую безопасность дорожного движения. Модели компьютерного зрения, такие как YOLO11, могут помочь решить эти проблемы, предоставляя расширенные возможности обнаружения и анализа.

Эволюция компьютерного зрения в области безопасности дорожного движения

Компьютерное зрение для обеспечения безопасности дорожного движения совершенствовалось по мере развития искусственного интеллекта, сенсорных технологий и обработки данных. На ранних этапах алгоритмы компьютерного зрения использовались в основном для автоматического распознавания номерных знаков и простого мониторинга дорожного движения, помогая правоохранительным органам отслеживать нарушения и оптимизировать транспортный поток. 

Эти ранние системы опирались на методы обработки изображений, основанные на правилах, которые часто были ограничены в точности и требовали идеального освещения и погодных условий для эффективной работы.

Появление высокоскоростных моделей YOLO, таких как YOLO11, еще больше расширило границы обнаружения в режиме реального времени при мониторинге безопасности дорожного движения.

В отличие от традиционных методов, требующих многократного просмотра изображения, модели YOLO могут обрабатывать целые кадры в режиме реального времени, что позволяет отслеживать быстро движущиеся автомобили, выявлять нарушения правил дорожного движения и определять дефекты дороги.

Сегодня компьютерное зрение в автомобилях помогает городам и транспортным агентствам использовать камеры с искусственным интеллектом. Эти камеры контролируют скорость движения автомобилей, выявляют нарушения правил дорожного движения и обнаруживают опасные участки дороги без помощи человека.

В рамках инициативы "умный город" обнаружение пешеходов и динамическая регулировка сигналов светофора с помощью алгоритмов компьютерного зрения помогают снизить аварийность на пешеходных переходах и перекрестках. Тем временем исследования в области автономных транспортных средств продолжают использовать компьютерное зрение в автомобильных системах для навигации, избегания объектов и ситуационной осведомленности.

Как можно применить YOLO11 для обеспечения безопасности дорожного движения

Автоматизируя мониторинг дорог и расширяя возможности обнаружения, давайте рассмотрим некоторые из основных способов, с помощью которых YOLO11 может способствовать повышению безопасности дорожного движения.

Обнаружение выбоин

Выбоины представляют собой серьезную проблему для безопасности дорожного движения, вызывая повреждения автомобилей, увеличивая расходы на обслуживание и приводя к авариям. Традиционные дорожные инспекции основаны на ручной оценке, которая может быть медленной и неэффективной.

С помощью YOLO11 можно автоматизировать обнаружение выбоин, используя анализ изображений, полученных в режиме реального времени с камер, установленных на автомобилях или беспилотниках. YOLO11 можно обучить обнаруживать трещины, выбоины и деформации поверхности, что позволит муниципалитетам и дорожным службам более эффективно определять приоритеты ремонта.

__wf_reserved_inherit
Рис. 1. YOLO11 определяет выбоины на дорогах с помощью обнаружения объектов, что позволяет автоматически контролировать состояние дорог и планировать эффективное техническое обслуживание.

Например, бригады по обслуживанию автодорог могут использовать беспилотники, оснащенные YOLO11, для сканирования дорог и составления подробных отчетов о состоянии дорог. Эти данные могут быть использованы для планирования своевременного ремонта, минимизируя риски для водителей и улучшая общее качество инфраструктуры.

Помимо технического обслуживания, интеграция системы обнаружения выбоин с системами автономных транспортных средств может помочь самодвижущимся автомобилям обнаруживать выбоины в режиме реального времени, позволяя им корректировать свой маршрут или снижать скорость при приближении к поврежденным участкам дороги. Это не только уменьшит износ транспортных средств, но и сведет к минимуму резкие торможения, которые могут способствовать образованию пробок и столкновению с задним ходом.

Оценка скорости

Превышение скорости - одна из основных причин аварий, однако эффективное соблюдение скоростного режима остается сложной задачей. YOLO11 может помочь оценить скорость автомобиля, анализируя видеозаписи с придорожных камер. Отслеживая автомобили кадр за кадром, YOLO11 может рассчитать их скорость в режиме реального времени и предоставить ценные сведения для контроля за соблюдением правил дорожного движения.

__wf_reserved_inherit
Рис. 2. YOLO11 оценивает скорость движения транспортных средств на шоссе, предоставляя информацию для управления дорожным движением и обеспечения соблюдения правил дорожного движения с целью повышения безопасности дорожного движения и борьбы с заторами.

Например, транспортные службы могут интегрировать YOLO11 в существующие системы наблюдения за дорожным движением, чтобы отслеживать "горячие точки" превышения скорости. Эти данные могут служить основой для принятия политических решений, таких как корректировка ограничений скорости в зонах повышенного риска или направление правоохранительных органов в конкретные места.

Кроме того, возможности оценки скорости YOLO11 могут быть использованы в инициативах "умных городов" для улучшения транспортного потока и сокращения заторов. Анализируя скорость движения автомобилей на различных участках дорог, градостроители могут оптимизировать работу светофоров и динамически перенаправлять транспортные средства.

Обнаружение пешеходов

Безопасность пешеходов становится все более актуальной проблемой в городских районах, где высокая интенсивность движения и отвлеченное вождение приводят к частым авариям. Традиционные системы видеонаблюдения часто не могут точно обнаружить пешеходов, особенно в условиях недостаточной освещенности.

YOLO11 может улучшить обнаружение пешеходов, идентифицируя людей, переходящих дорогу, ожидающих на перекрестках или перемещающихся вблизи движущихся транспортных средств. Камеры, установленные на светофорах или автономных транспортных средствах, могут использовать YOLO11 для обнаружения пешеходов в режиме реального времени и соответствующей корректировки сигналов светофора.

Чтобы обеспечить точное обнаружение пешеходов, YOLO11 можно обучить на больших массивах данных, содержащих помеченные изображения пешеходов в различных условиях, включая пешеходные переходы, тротуары и перекрестки. Эти наборы данных учитывают различные ракурсы, окклюзии и плотность толпы, что повышает надежность обнаружения.

__wf_reserved_inherit
Рис. 3. YOLO11 обнаруживает пешеходов на пешеходном переходе, повышая безопасность дорожного движения за счет улучшения распознавания пешеходов в реальном времени.

Например, "умные" города могут интегрировать систему обнаружения пешеходов в систему управления пешеходными переходами, обеспечивая, чтобы светофор оставался красным, когда пешеходы все еще переходят дорогу.

Кроме того, в узлах общественного транспорта, таких как автобусные остановки и станции метро, обнаружение пешеходов может использоваться для анализа движения толпы и оптимизации расписания поездов/автобусов. Это обеспечивает эффективный пассажиропоток и сокращает время ожидания в часы пик.

Обнаружение заглохшего автомобиля

Заглохшие или сломанные автомобили могут нарушить транспортный поток и создать опасные ситуации для других водителей. Быстрое обнаружение таких автомобилей имеет решающее значение для предотвращения заторов и минимизации риска ДТП.

YOLO11 можно обучить распознавать остановившиеся автомобили на автомагистралях, мостах и в туннелях. Анализируя записи с камер на дорогах в режиме реального времени, YOLO11 может обнаружить неподвижные автомобили, которые блокируют движение.

Например, центры управления дорожным движением могут использовать системы мониторинга на базе YOLO11, чтобы выявлять заглохшие автомобили и быстрее направлять помощь на дорогу. Такой упреждающий подход поможет предотвратить повторные аварии и обеспечить бесперебойное движение транспорта.

Преимущества использования YOLO11 для обеспечения безопасности дорожного движения

Интеграция YOLO11 в системы безопасности дорожного движения дает ряд преимуществ:

  • Улучшенный мониторинг: Обнаружение в реальном времени опасных участков дороги, автомобилей, превышающих скорость, и пешеходов улучшает управление движением.
  • Повышенная точность: возможности обнаружения объектов в YOLO11 снижают количество ложных срабатываний и обеспечивают надежный мониторинг.
  • Более быстрое реагирование: Автоматизированные системы могут немедленно обнаруживать проблемы с безопасностью дорожного движения, что позволяет быстрее принимать меры.
  • Экономия средств: Уменьшение количества аварий и оптимизация транспортного потока снижают расходы на содержание дорог и реагирование на чрезвычайные ситуации.
  • Масштабируемость: YOLO11 может быть развернут в различных условиях, от городских улиц до автомагистралей, поддерживая различные инициативы по обеспечению безопасности.

Будущее безопасности дорожного движения с помощью компьютерного зрения

В то время как YOLO11 обеспечивает мощное обнаружение в реальном времени для обеспечения безопасности дорожного движения, будущие достижения в области компьютерного зрения и искусственного интеллекта могут еще больше повысить безопасность дорожного движения.

Одним из возможных вариантов развития событий является предиктивное управление дорожным движением, когда модели искусственного интеллекта анализируют огромные объемы данных с дорожных датчиков, камер и погодных условий для прогнозирования потенциальных заторов или зон, подверженных авариям.

Это может позволить властям принимать упреждающие меры, например, динамически регулировать ограничения скорости в зависимости от дорожных условий или перенаправлять трафик до возникновения узких мест.

Еще одно перспективное направление - автономные системы управления дорожным движением. Благодаря интеграции систем компьютерного зрения с инфраструктурой "умного города" светофоры могут регулироваться в режиме реального времени, чтобы отдавать приоритет машинам экстренных служб, сокращать задержки на перекрестках и обеспечивать более плавный поток автомобилей и пешеходов.

Благодаря постоянному совершенствованию системы мониторинга дорог с помощью искусственного интеллекта компьютерное зрение будет играть еще большую роль в формировании будущего транспортной безопасности.

Основные выводы

Безопасность дорожного движения остается актуальной глобальной проблемой, но достижения в области искусственного интеллекта и компьютерного зрения открывают новые возможности для улучшения ситуации. Используя YOLO11 для обнаружения выбоин, оценки скорости, наблюдения за пешеходами и обнаружения остановившихся автомобилей, транспортные власти и градостроители могут создавать более безопасные и эффективные дорожные сети.

Используется ли YOLO11 для оптимизации транспортного потока, предотвращения аварий или улучшения обслуживания дорог, он демонстрирует потенциал компьютерного зрения в преобразовании транспортной безопасности. Узнайте, как YOLO11 может способствовать созданию более разумных и устойчивых решений в области безопасности дорожного движения.

Присоединяйтесь к нашему сообществу и ознакомьтесь с нашим репозиторием GitHub, чтобы узнать об искусственном интеллекте. Изучите различные области применения компьютерного зрения в производстве и искусственного интеллекта в самодвижущихся автомобилях на страницах наших решений. Ознакомьтесь с доступными вариантами лицензирования, чтобы начать работу!

Давайте вместе построим будущее
искусственного интеллекта!

Начните свое путешествие в будущее машинного обучения

Начните бесплатно
Ссылка копируется в буфер обмена