Pionierstudie nutzt Verkehrskameras und KI zur Vorhersage der Zukunft und verspricht, Leben und Geld zu sparen

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Diese Sonderserien konzentriert sich auf wichtige kommunale Themen, innovative Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen sowie auf Menschen und gemeinnützige Gruppen, die mit Hilfe von Technologie etwas bewirken.

Die Verkehrskameras von Bellevue erfassten Beinahe-Zusammenstöße und verfolgten die Geschwindigkeit und Richtung der Fahrzeuge sowie die Anzahl der Sekunden, um die sie einen Zusammenstoß verpassten. (Stadt Bellevue und Transoft Photos)

In dem Bemühen, Todesfälle und Verletzungen durch Zusammenstöße zwischen Autos, Fahrrädern und Fußgängern zu vermeiden, hat sich die Stadt Bellevue (Washington) vor mehr als fünf Jahren vorgenommen, die Zukunft vorauszusehen. Die Idee war, mithilfe von maschinellem Lernen Tausende von Stunden Videomaterial zu analysieren, das von bereits stadtweit installierten 360-Grad-Verkehrskameras gesammelt wurde, um potenzielle Unfallschwerpunkte zu identifizieren und gefährliche Verkehrsmuster herauszufiltern.

Die Stadt hat diese Woche ihre erste Stapel von Berichten aus dem bahnbrechenden Programm, das Vergleiche mit "Minority Report" gezogen hat, dem Film von 2002, in dem Tom Cruise Verbrechen vorhersieht und präventiv stoppt.

Bellevue ist in dieser Hinsicht führend", sagte Roger Millar, Verkehrsminister von Washington. Die Analytik und die künstliche Intelligenz, die in das System einfließen, tragen viel dazu bei, Unfälle vorherzusagen und zu vermeiden.

Die Projekt könnte Bellevue helfen und andere internationale Gemeinschaften, die sich um Vision Zero? ? eine in Schweden begonnene Strategie mit dem Ziel, Todesfälle und schwere Verletzungen bei Verkehrsunfällen zu vermeiden.

Im Rahmen des Projekts des Bellevue Department of Transportation wurden Beinahe-Kollisionen von Fahrzeugen, Radfahrern und Fußgängern untersucht und die Fahrzeuggeschwindigkeiten berechnet. Die Studie zeigte eine starke Korrelation zwischen realen Unfällen und den vom tiefen neuronalen Netz erkannten Beinaheunfällen, was die Nützlichkeit des Ansatzes bestätigte. Es wurden allgemeine Verkehrssicherheitstrends ermittelt und die gefährlichsten Kreuzungen identifiziert.

Vancouver, B.C.-basiert Transoft-Lösungen, ein Unternehmen für Verkehrstechnologie, hat die Videoanalyse durchgeführt. Die Gemeinnützige Gemeinsam für mehr Sicherheit auf den Straßen für die Studie bezahlt.

Zu den Ergebnissen:

  • Obwohl Radfahrer weniger als 1% der Verkehrsteilnehmer ausmachen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie in Beinahezusammenstöße verwickelt werden, 10-mal höher als bei Autofahrern.
  • An Kreuzungen in Wohngebieten gab es mehr Geschwindigkeitsüberschreitungen und Beinahe-Unfälle als in Gewerbegebieten.
  • Schnell fahrende Motorradfahrer waren für mehr Unfälle verantwortlich als alle anderen Verkehrsteilnehmer.
  • Mehr als 10% der Fahrer wurden bei Geschwindigkeitsübertretungen ertappt, und die Hälfte lag mehr als 11 Meilen pro Stunde über dem Tempolimit.
  • Zwei besorgniserregende Kreuzungen mit einer hohen Anzahl von Beinahe-Unfällen zwischen Autofahrern und Radfahrern oder Fußgängern befinden sich in der Innenstadt von Bellevue und in der Nähe von Büros von Technologieunternehmen wie Microsoft, Amazon, Smartsheet und SAP Concur.

In den USA sind Verkehrsunfälle die führende Todesursache für Menschen im Alter von 54 Jahren und jünger. Jährlich sterben fast 40.000 Menschen bei Unfällen und 4,4 Millionen erleiden Verletzungen, die medizinisch versorgt werden müssen. Neben dem Verlust von Menschenleben verursachen Kollisionen auch Milliarden von Dollar an öffentlichen und privaten Kosten, darunter medizinische Versorgung, Notdienste, Sachschäden, Gerichtsverfahren und Produktivitätsverluste am Arbeitsplatz.

Ein leitender Verkehrsingenieur der Stadt Bellevue bei der Arbeit in ihrem Verkehrsmanagementzentrum. (Foto der Stadt Bellevue)

Der traditionelle Ansatz im Bereich der Straßenverkehrssicherheit bestand darin, Unfälle über viele Jahre hinweg zu dokumentieren, darauf zu warten, dass Problemstellen bemerkt werden, und arbeitsintensive Feldstudien durchzuführen oder auf der Suche nach Lösungen andere Forschungsarbeiten zu Rate zu ziehen, die möglicherweise nicht besonders anwendbar sind. Die KI-gestützte Videoanalyse schafft eine enorme Abkürzung.

Historisch gesehen dauert es mehr als fünf Jahre, bis sich ein Muster herausbildet", sagte Franz Loewenherz, leitender Verkehrsplaner der Stadt Bellevue. Wir sind in der Lage, fünf Jahre in eine Woche zu komprimieren.

Franz Loewenherz, leitender Verkehrsplaner in Bellevue und Projektleiter für die Partnerschaft "Video Analytics Towards Vision Zero".

Für die Studie in Bellevue wurden 4.500 Stunden Filmmaterial ausgewertet, das während einer Woche im September letzten Jahres gesammelt wurde, darunter Beobachtungen von 8,25 Millionen Verkehrsteilnehmern. Die Untersuchung konzentrierte sich auf 40 Kreuzungen in der ganzen Stadt und zählte die Beinahe-Crashs, die im Verkehrssektor als "Konflikte" bezeichnet werden, wobei sich "kritische Konflikte" auf die meisten Beinahe-Crashs beziehen.

In dieser Woche kam es an diesen Kreuzungen zu 20.000 kritischen Konflikten, bei denen Fahrzeuge, Fahrräder oder Menschen nur um zwei Sekunden den Zusammenstoß verfehlten.

In einer Stadt, die Anfang dieses Jahres Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes ausgelöst über ein Programm, das Berichte über Verstöße gegen die COVID-gesteuerte "Bleiben Sie zu Hause"-Anordnung des Staates weitergibt, könnten sich einige Sorgen über die von den Kameras gesammelten Daten machen. Loewenherz sagte, dass die Analyse keine Nummernschildinformationen sammelt, keine Gesichtserkennung verwendet und keine Informationen an die Strafverfolgungsbehörden weitergibt.

Bellevue hat bereits eine neue Ampel installiert, um geschützte Linksabbieger an einer Kreuzung zu ermöglichen, die in der Studie als rot markiert wurde. Eine Folgeanalyse ergab, dass die Änderung die kritischen Konflikte um 60% reduzierte. Die Stadt wird im Laufe des Jahres über einen neuen Haushalt entscheiden und könnte Mittel für weitere Verbesserungen vorsehen, die sich aus der Studie ergeben.

Die Ergebnisse der Videoanalyse-Partnerschaft sind eine gute Nachricht für alle, die die Verkehrssicherheit verbessern wollen", sagte Bellevues Bürgermeisterin Lynne Robinson per E-Mail. Wenn wir die Technologie und die hochmodernen Verkehrskameras von Bellevue nutzen können, um vorherzusagen, wo es zu Unfällen kommen wird, können wir sie vielleicht verhindern. Unfälle zu stoppen, bevor sie passieren, ist der Ansatz, den wir brauchen, um unser Ziel der Vision Zero zu erreichen.

Die KI-gestützte Analyse der Verkehrskameravideos von Bellevue hat bereits zur Installation eines Linksabbiegersignals an einer Kreuzung geführt, die für zahlreiche Beinaheunfälle bekannt ist. (Foto der Stadt Bellevue)

Der Startschuss für das Projekt vor fünf Jahren mit einer Partnerschaft zwischen Bellevue und Microsoft Research, deren Ingenieure an der Entwicklung einer Software arbeiteten, die das Bildmaterial der Verkehrskameras analysiert, um Fahrzeuge und Fußgänger zu kategorisieren. Im Jahr 2017Die Universität von Washington schloss sich dem Projekt an, und das Team bat die Öffentlichkeit um die Bereitstellung von Videos, um die Computermodelle zu trainieren. Trotz der Fortschritte stellte Microsoft das Projekt im Jahr 2018 ein.

Die für diese Art der Überwachung erforderliche Infrastruktur ist teuer, und nur wenige Gemeinden können mit Bellevue mithalten, wenn es um den flächendeckenden Einsatz von Kameras oder das Netzwerk zur Verwaltung der riesigen Datenmengen geht. Allein die Kameras kosten $3.000 in der Anschaffung und Installation; Bellevue hat Kameras an 120 seiner Kreuzungen und plant, bis zum nächsten Jahr alle 200 Kreuzungen abzudecken. Aber auch Regierungen wie das Verkehrsministerium von Oregon und Washington County westlich von Portland erkunden den Einsatz von Verkehrskameras und Analysen durch temporäre Kamerainstallationen.

Die Forschungsergebnisse von Bellevue sollen Informationen liefern, die auf andere Regionen übertragbar sind, die die Verkehrssicherheit verbessern wollen.

Mit Videos, die die Momente bis zu Zusammenstößen oder Beinahezusammenstößen festhalten, können sie Dinge sehen, die man sonst in Unfallberichten nicht sehen würde", sagte Randy McCourt, Präsident der Institut der Verkehrsingenieure (ITE)einer internationalen Berufsorganisation. Es gibt viel zu entdecken, und vieles davon ist brandaktuell.