Как работают камеры видеофиксации на пешеходном переходе. Камеры видеофиксации начали следить за непропускающими пешеходов автомобилистами.
Дорожная камера в тестовом режиме начала фиксировать нарушения водителей за непропуск пешехода. Об этом сайт рассказал руководитель дирекции фотовидеофиксации Центра организации дорожного движения (ЦОДД) Евгений Леглер. По его словам, одна камера начала работать в тестовом режиме в конце прошлого года, и уже было вынесено около тысячи постановлений для водителей.
"Непропуск пешехода – достаточно серьезное нарушение, так как пешеход – наименее защищенный участник дорожного движения, и при ДТП получает серьезные травмы. Фиксация непропуска пешехода – важный аспект по снижению наездов на пешеходов на переходах. Мы считаем, что ввод этой меры позволит дисциплинировать и водителей, и пешеходов, – пояснил Леглер. – Уже около тысячи постановлений за прошлый год было вынесено, и ни одного обжалования не было".
Например, исследователям приходилось перепроектировать сигнал время в артериальном порядке для размещения пожилых пешеходов, которые не могли безопасно пересечь улицу в течение отведенного времени, которая изначально была разработана для соответствия требованиям Руководства по унифицированным устройствам управления движением, которое требовало, чтобы скорость ходьбы составляла 4 фута в секунду.
Программные компоненты для системы обнаружения
Для автоматического обнаружения пешеходов менеджеры трафика могут использовать системы стереокамер, беспроводные приемники, программные алгоритмы и автономные компьютеры. Ключевой проблемой при захвате изображения является время выборки. Самой важной проблемой для алгоритмов является время вычисления. Камеры захватывают новую пару образцов, как только компьютер и алгоритмы полностью обработали пару, захваченную в предыдущей выборке. Для пешеходов на уличных перекрестках система должна зафиксировать два или три обнаружения за 1 секунду, чтобы обеспечить надлежащее обнаружение.
Он добавил, что ЦОДД постоянно работает над развитием системы фотовидеофиксации, так как она доказала свою эффективность по повышению безопасности на дорогах столицы, а показания камер однозначно определяют, виновен водитель или нет.
"Комплексы фотовидеофиксации в Москве – одни из самых современных и умных – они совершенно четко определяют и скорость движения транспортного средства, и может ли оно остановиться перед пешеходом или человек бросился под него, поэтому там различные алгоритмы используются, которые позволяют однозначно оценить, что водитель нарушил правила дорожного движения, не уступив дорогу пешеходу", – подчеркнул специалист ЦОДД.
Другим подходом является различие в изображениях. Здесь одна и та же камера принимает два последовательных изображения, а «разностное изображение» получается путем вычитания двух изображений. Различия в изображении особенно подходят для обнаружения движущихся целей. Теоретически стационарные объекты на фоне изображения появляются в обоих последовательных изображениях, и компьютеры могут легко удалить их.
Однако изменения погоды и освещения могут генерировать «движущиеся объекты» и тени, которые вызывают ложные срабатывания. Использование только одного изображения может генерировать большое количество ложных срабатываний. Например, в дождливый день различие изображений может привести к непрерывным обнаружениям, даже если пешеходы не находятся на перекрестке. Но новый стереофонический подход может дополнительно различать движущиеся объекты с использованием трехмерных функций и, таким образом, решить проблему на практике.
Сейчас штраф для водителей, которые не пропускают пешеходов на пешеходном переходе, составляет 1,5 тысячи рублей.
В конце 2016 года столичные власти совместно с ГИБДД увеличили количество камер фотовидеофиксации на 50 процентов – . Еще 305 размещенных на столичных улицах приборов – активные муляжи. Они выглядят как настоящие, однако информацию в ГИБДД не передают. На данный момент комплексы могут фиксировать не только превышение скорости, но также выезд на выделенные полосы для транспорта, нарушение правил парковки, движение по обочине, некоторые – , выезд за стоп-линию и проезд .
Однако на самом деле разностное изображение может сохранять часть неподвижных объектов. Это явление вызвано «шумом» камеры, который в основном связан с качеством устройства восприятия изображения, такого как устройство с зарядовой связью, используемое в исследовании. Излучение камеры и освещение также могут привести к сохранению неподвижных объектов. Подвижность камеры неизбежна. Поскольку стереосистема камеры установлена на улице на пересечении улиц, она смещается в сильных ветрах и других условиях.
Изменения освещения могут изменять значения пикселей двух последовательных изображений случайным образом, делая неподвижные объекты в разностном изображении. Шум в цифровых камерах зависит от оборудования и никогда не может быть полностью отфильтрован. Применение расширенных алгоритмов фильтрации изображений не приведет к удалению всех неподвижных объектов из разностного изображения. Для решения этой проблемы исследователи разработали усовершенствованный метод фильтрации изображений, который значительно снижает шум камеры.
Согласно статистике, за время работы системы фотовидеофиксации количество пострадавших в авариях на участках, где работают камеры, снизилось примерно на 35 процентов. При этом не превышает 0,001 процента.
Координатор общества "Синие ведерки" Петр Шкуматов считает, что применять камеры для контроля пешеходных переходов нужно очень осторожно. "Нарушение выявляется только в случае, если траектории автомобиля и пешехода пересекаются, и пешеход вынужден затормозить, чтобы пропустить машину, то есть изменить скорость и направление движения. Вопрос в том, как камера формирует доказательную базу того, что траектория пешехода и автомобиля пересекались, то есть водитель не уступил пешеходу", – пояснил эксперт.
По его словам, в городе достаточно много мест, где пешеходы могут идти нескончаемым потоком. "Есть десятки мест, например, около Арбата или рядом с метро "Белорусская", а также на Бумажном проезде, где часто бывает нескончаемый поток пешеходов, и там можно будет выписывать штрафы бесконечно", – подчеркнул он.
По сравнению с подходом к разнесению изображений обнаружение с использованием одного изображения дает некоторые преимущества. Поскольку обнаружение производится на основе одного изображения, оно почти невосприимчиво к изменению изображения камеры и освещению. Тем не менее, трудно использовать одну камеру или систему монокамер для надежного обнаружения пешеходов в наружной среде, например, на уличных перекрестках, в основном из-за динамических изменений фона и пешеходного внешнего вида.
В подходе к стереокамерам системы обычно обнаруживают пешеходов в основном на основе трехмерных функций, извлеченных из карты различий, что может потребовать много времени для системы. Расчет полноразмерной карты несоответствия обычно занимает несколько секунд, что делает невозможным захват системы двумя или тремя выборками в секунду. Кроме того, поскольку пешеход обычно занимает лишь небольшую область изображения, большая часть информации о различиях на полноразмерной карте даже не используется для обнаружения пешеходов.
Шкуматов добавил, что алгоритм камеры должен работать без ошибок. "Если алгоритм будет работать плохо, то окажется так, что по городу ездить будет невозможно, потому что в таких местах будут дикие и непреодолимые пробки, а, во-вторых, это будет провоцировать большое количество ДТП, когда водители будут резко тормозить перед переходом, опасаясь, что выбежит пешеход", – заключил собеседник сайт
Например, здания и световые столбы могут иметь свои собственные карты различий. Поскольку обнаружение этих неподвижных объектов не является необходимым, система стереокамер может исключить их из расчета общей карты несоответствия, тем самым сокращая время вычисления.
Чтобы преодолеть проблемы, связанные с некоторыми разностными изображениями, исследователи разработали набор подходов для фильтрации сбоев, создаваемых шумом камеры, изменением камеры и изменением освещенности. Чтобы оторвать движущихся пешеходов, то есть обнаружить и извлечь их из изображения, исследователи разработали новый метод оценки базовых или пороговых шумовых характеристик камеры. Система обнаружения пешеходов адаптивно оценивает пороговое значение из содержимого изображения, независимо от характеристик камеры.
Завкафедрой транспортной телематики и робототехники МАДИ Владимир Власов рассказал, что камеры, регистрирующие непропуск пешехода, нужно ставить только в определенных местах. "Нужно, чтобы камере четко было видно знак перехода, чтобы с помощью камеры можно было фиксировать подходы пешеходов к переходу и момент, когда они спускаются на зебру, так как часто бывает, что обзор загораживают деревья или какая-то другая машина", – пояснил он.
Этот метод необходим для точного измельчения движущихся объектов, поскольку шум камеры не является единственным источником, вызывающим несовершенное разностное изображение. Этот метод может применяться к различным типам камер. Система обнаружения пешеходов применяет метод одновременно к правым и левым изображениям, полученным из системы стереокамер. Перемещение пешеходов также вырезано из обоих изображений. Выключив пешеходы, система может обнаружить, когда пешеход находится на пешеходном переходе, и задерживает изменение сигнала, чтобы дать больше времени, чтобы человек мог безопасно пересечь перекресток.
По его словам, такие камеры нужно ставить на небольших улицах. "На небольших улочках, где нет светофоров, чаще всего происходят наезды на пешеходов. Такие места есть вдоль парков и в других отдаленных от магистралей улицах, здесь как раз камеры гораздо эффективнее, чем инспекторы ГИБДД", – подчеркнул эксперт.
Власов добавил, что использование камер позволит уменьшить количество нарушений на пешеходных переходах и сохранит многие жизни. "Камеры в городе приучили водителей правильно себя вести на дороге, а с хамами на дорогах будут бороться сотрудники ГИБДД", – отметил он.
Одним из основных преимуществ использования системы стереовидения является связь расстояния между объектом и камерой и несоответствие, полученное от двух изображений, сделанных правой и левой камерами. Исследователи изучали оценку неравенства в течение многих лет, но все же это препятствие для тех, кто в сообществе компьютерного зрения. Основными проблемами являются шумы и окклюзии на изображении, меньшее количество различий в области поиска и разность глубин.
Для достижения цели сбора трех или четырех обнаружений в секунду исследователям необходимо было избежать разработки схемы расчета с интенсивным вычислением для карт несоответствия. Многие академические методы, такие как согласование по фазе, моделирование случайным полем Маркова и динамическое программирование, не будут работать достаточно быстро для приложений обнаружения пешеходов в реальном времени. Тем не менее, «новый подход исследователей» предлагает эффективный метод оценки карт несоответствия, который удовлетворяет временному ограничению.
Весной этого года в столице начнут использовать . Систему будут применять к нарушителям, которые практикуют опасное вождение и превышают скорость. Зафиксировав нарушение, система отправляет оператору ЦОДД несколько фотографий автомобиля, превысившего скорость. Вместе со снимком будет указан госномер, расположение авто на карте, направление и полоса движения, а также ожидаемое время проезда нарушителя мимо ближайшего патруля ДПС.
Короче говоря, исследователи оценивают только значения несоответствий для окон и уточняют значения неравенства с использованием пространственных корреляций. Когда система оценивает карту различий, она может извлекать функции с карты. В идеальном случае карта несоответствия пешехода имеет соответствующие части пешехода, такие как голова, верхняя часть тела и ноги. Однако из-за шума камеры, смещения камеры и изменения освещения карта несоответствия пешехода часто отключается, а иногда и неполна. Поэтому система с трудом извлекает формы человеческого тела с карты.
За непредоставление преимущества пешеходу на переходе в столице начали штрафовать автоматически. Но эксперты считают, что камера наказывает и тех, кто не нарушил Правила дорожного движения. В таком режиме работает пока единственная камера, установленная на Нижегородской улице около дома 14 корпус 1. При этом она следит за движением из центра.
Кроме того, информация диапазона не является достаточной для того, чтобы различать движущееся транспортное средство и пешеходного пешехода. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи разработали набор трехмерных функций из карты несоответствий. Особенности отражают геометрические различия между движущимися пешеходами и движущимися транспортными средствами или другими изображениями, вызванными изменением камеры или изменением освещенности. Однако одного несоответствия недостаточно для достижения цели почти нулевых ложных срабатываний.
На фотографии выявленного якобы нарушения машина никак не может помешать пешеходу. Фото: souz-peshehod.ru
Эту камеру презентовали как уникальный комплекс выявления подобных правонарушений. Как сообщили корреспонденту "РГ" в ЦОДД, этот комплекс позволил уже выявить более тысячи случаев непропуска пешеходов. За время его эксплуатации на этом участке он дополнительно выявил более двух тысяч случаев превышения скорости и множество нештатных ситуаций на пешеходном переходе (например, несколько случаев разворота машины на "зебре" через разрыв разделительного "отбойника").
Помимо включения трехмерных карт несоответствия, исследователи также разработали систему для извлечения функций, которые могут быть использованы для категоризации трехмерных объектов как пешеходов, так и внепериодных, от цветных изображений и использования их при обнаружении и распознавании пешеходов. Проще говоря, цвет кузова автомобиля, например, часто равномерно распределяется, в то время как одежда человека имеет тенденцию иметь смешанные цвета, что облегчает различие между транспортными средствами и пешеходами.
Стереосистема захватывает изображения во время всех условий освещения. Камеры обеспечивают цветные изображения с высоким разрешением в течение дня и серо-масштабные изображения в условиях низкой освещенности, например, вечером и ночью. В камерах используется 33-дюймовое цветное устройство с высоким разрешением, с зарядовой связью и работающее на 8 гигагерцах.
В среднем в день камера комплекса выявляет около 50 правонарушений. После того как компьютерная система автоматически проверит ряд критериев достоверности фиксации правонарушения, следует этап принятия решения по вынесению постановлений инспектором ЦАФАП. После такой двухуровневой проверки оформляется 10-15 постановлений в сутки.
Полевое испытание на пересечении шоссе
Такая компоновка гарантирует, что система может точно оценить карту несоответствий. Конфигурация системы для этого полевого испытания включала два беспроводных приемника и беспроводную воздушную карту, которая принимала изображения с стереокамеры и предоставляла беспроводной доступ в Интернет. Поскольку шкаф контроллера металлического трафика блокирует беспроводные сигналы, исследователи разместили приемники и беспроводную карту в деревянном ящике, установленном рядом с корпусом. Они подключили отдельный подземный силовой кабель к стереокамере через внутренний полюс светофора, по существу невидимый для общественности.
Принцип работы комплекса корреспонденту "РГ" пояснили в ГИБДД Москвы. Он установлен после нерегулируемого пешеходного перехода и фиксирует транспортные средства, проезжающие через данный пешеходный переход. Зона покрытия составляет 4 полосы движения.
В случае начала движения пешехода по пешеходному переходу, а именно пересечение пешеходом второй линии разметки и движение далее к противоположной стороне дороги, комплексом рассчитывается скорость движения транспортного средства и его расстояние до пешеходного перехода, а также предполагаемый остановочный путь. Если путь остановки транспортного средства в момент нахождения пешехода на пешеходном переходе меньше расстояния до пешеходного перехода, а транспортное средство продолжает движение, то эти материалы поступают к должностным лицам ЦАФАП.
Исследователи разработали систему для восстановления себя от сбоев питания и интернет-связи. Каждое изображение сердцебиения было моментальным снимком пешеходного перехода в момент его отправки. На этом изображении исследователи могли определить, работает ли система должным образом, обнаруживать помехи между беспроводной камерой и ее приемником, решать, правильно ли работает беспроводная карта, и оценить погодные условия на испытательном полигоне.
Затем исследователи использовали изображения для оценки положительной скорости обнаружения и отсутствия скорости обнаружения. Эти четыре периода времени представляют три часа пик и один ночной период. Из изображений, записанных в течение этих интервалов, исследователи вручную просматривали изображения, чтобы идентифицировать пешеходов. Затем они проверили обнаружение, которое также было записано. Если пешеходы, присутствующие на записанных изображениях в течение четырех периодов времени, были среди изображений с обнаруженными пешеходами одновременно, исследователи пришли к выводу, что обнаружение пешеходов было точным.
Если на "зебре" траектории пешехода и машины не пересекаются, то водитель может продолжать движение
Разработчики этого комплекса утверждают, что система мгновенно отвечает на вопрос, имеет ли водитель техническую возможность остановить машину, не доезжая до перехода.
Если у водителя не было предполагаемой возможности остановить автомобиль до момента соприкосновения с пешеходом, штраф на него не накладывается. Нарушение помечается как спорное и отправляется в архив. А если такая возможность была, но водитель принял решение проехать "зебру" перед пешеходом - то придется отвечать.
По данным столичного ГИБДД, с начала работы этого комплекса фотовидеофиксации - а это август прошлого года - должностными лицами ЦАФАП вынесено 980 постановлений по делам об административных правонарушениях по статье 12.18 КоАП РФ.
Но, согласно алгоритму, эта камера не способна выявлять нарушения, связанные с непропуском пешеходов. Красиво расписанные на бумаге возможности камеры при рассмотрении некоторых фотографий превращаются только в доказательства законопослушности водителя.
Как видно на отдельных фотографиях, автомобиль проехал переход еще до того, как пешеход дошел до его полосы.
Несколько лет назад в Правилах дорожного движения требования о предоставлении преимущества пешеходу на переходе были прописаны некорректно. За непредоставление этого преимущества наказывали всех подряд. Например, на дороге, у которой две полосы в одну сторону и две полосы в другую, наказывали водителя, который двигался в крайнем правом ряду, когда пешеход на противоположной стороне дороги ступил на "зебру".
Все это вызывало массу споров. Чтобы избежать лишних судебных разбирательств, в Правила дорожного движения были внесены поправки. Например, дана формулировка термину "уступить дорогу". Под ним понимается, что маневр не должен заставить другого участника дорожного движения изменить траекторию или скорость движения. Именно по этой формулировке пункт 14.1 правил можно нарушить или не нарушить.
С другой стороны, в правилах есть пункт 14.2, который обязывает водителя, двигающегося по многополосной дороге, снизить скорость вплоть до остановки, если попутно двигающиеся машины начали тормозить. Продолжить движение он может, только убедившись в том, что не нарушает пункт 14.1. Но за то, что водитель не снизил скорость перед пешеходным переходом, и даже за то, что он не выполнил требования пункта правил 14.2, ответственности в КоАП не предусмотрено. Она наступает только тогда, когда пешеходу пришлось снизить скорость, изменить траекторию движения, а то и вовсе остановиться, чтобы пропустить машину.
Но камера, которая установлена на Нижегородской улице, не устанавливает, как, куда, в каком направлении и с какой скоростью двигался пешеход. Она выявляет только автомобили, которые приближаются к переходу. При этом возникает совершенно необъяснимая ситуация. Программное обеспечение рассчитывает остановочный путь автомобиля. Если у машины была возможность остановиться до перехода, на который ступил пешеход, но водитель проигнорировал эту возможность, то камера считает, что он нарушил правила. Причем не глядя на то, что пешеходу до этой машины при всем желании даже не допрыгнуть.
А если у автомобиля не было возможности остановиться до перехода, то это нарушением не считается. При том что пешеходу реально пришлось остановиться, чтобы пропустить гонщика. Ну не было технической возможности.
Разработчики камеры явно попутали понятия, которые применяются в правилах, в КоАП, а также во внутриведомственных документах. Например, остановочный путь автомобиля правилами никак не определен. Есть тормозной путь. Остановочный рассчитывается исходя из очень многих факторов: время реакции водителя на обстановку, время переноса ноги с педали на педаль, тормозной путь, наличие/отсутствие АБС, состояние дорожного покрытия. В среднем при разборе ДТП считается, что остановочный путь - расстояние, которое может проехать машина за 2 секунды. Но реакция у водителя может быть гораздо более скорой, и остановочный путь будет равен 1,5 секундам.
То есть камера выявляет нарушение, которое в Правилах нарушением не считается. И за него выставляет штраф в полторы тысячи рублей.
Понятно, что из-за штрафа в полторы тысячи рублей редкий водитель пойдет отстаивать свои права в суде. Проще заплатить полторы тысячи, а со скидкой - 750 рублей, и забыть о происшествии. Но наверняка найдется кто-нибудь принципиальный, попавший под око этой камеры. И будет отстаивать свою правоту в суде.
Как вам это
Игорь Моржаретто, автомобильный обозреватель радио "Вести FM":
Есть определение Верховного суда по поводу привлечения водителя к ответственности за непредоставление преимущества в движении пешеходу. Это определение основано на других принципах и постулатах. Если траектории движения автомобиля и пешехода не пересекаются - нарушения нет. Если они пересекаются - нарушение есть.
Работа этой камеры не позволяет выявить, пересекаются ли траектории движения автомобиля и пешехода. Соответственно, не позволяет выявить, было ли совершено нарушение или нет.
Сергей Смирнов, редактор журнала "За рулем", юрист:
Этот порядок работы камеры вообще технически не может установить факт нарушения или отсутствия нарушения в части пропуска или непропуска пешехода.
Термин "уступи дорогу" прописан в ПДД. Он применяется не только к транспортным средствам, но и к другим участникам дорожного движения. Применительно к пешеходам: водитель не должен начинать или продолжать движение, если пешеходу потребуется изменить траекторию или скорость движения.
Если пешеход идет по переходу, а водитель проезжает по своей полосе, и их траектории не пересекаются, то водитель может продолжать движение.
Водитель должен поступить таким образом, чтобы пешеход не снизил скорость.
Что касается обязанности снизить скорость, если соседний автомобиль начал ее снижать, то все зависит от оценки обстоятельств. Если я не снизил скорость, но при этом не создал помех пешеходам, наказывать меня не за что.
Петр Шкуматов, автоэксперт, защитник прав автомобилистов:
Я поражен, зачем в этом месте нужна камера? Здесь нужен светофор. Пять полос для движения в одну сторону! Здесь по ГОСТу не может быть нерегулируемого пешеходного перехода. Здесь должен стоять светофор.
А теперь к алгоритму работы камеры. Судя по всему, здесь была установлена камера, которая испытывалась в Зеленограде. Испытания она успешно провалила. Однако ее достали из чулана, сдули пыль и поставили работать. Напомним, что в Зеленограде эта камера считала пешеходом даже целлофановый пакет, который несет ветром поперек дороги. В итоге водители оплачивали штраф за непропуск этого пакета.
Эта камера полностью противоречит ныне действующим Правилам дорожного движения. Еще в 2014 году ее можно было применять, когда в Правилах не было понятия о том, что такое "уступить дорогу". Но теперь это понятие есть, а камера работает по старым принципам. То есть выписывает штрафы за нарушения правил, которые действовали несколько лет назад. А значит, все эти штрафы противозаконны. Чтобы выявить такое сложное нарушение, как непропуск пешехода, требуется целая интеллектуальная система. Она должна учитывать не только траектории движения пешеходов и автомобилей.