איתור רכבים על הכביש
חוקרים פיתחו שיטה פשוטה ומדויקת לאיתור כלי רכב מרוחקים באמצעות ניתוח תנועת כלי רכב קרובים, ובכך למעשה הם מציעים כלי חדש לצמצום תאונות בצמתים. את המחקר הובילה קבוצת חוקרים ממכון שיבאורה לטכנולוגיה (Shibaura Institute of Technology - SIT) בטוקיו.
תאונות דרכים רבות נגרמות בשל אי־זיהוי של כלי רכב מתקרבים, בייחוד באזורים מורכבים כגון צמתים. כמעט מחצית מתאונות הדרכים ביפן, מתרחשות בצמתים, נתון שמדגיש את הצורך הדחוף במערכות חכמות שיגבירו את הראות והבטיחות הן לנהגים והן להולכי רגל.
צוות המחקר, בהובלת פרופ' צ'ינתקה פרמאצ'נדרה (Chintaka Pramachandra) מהמסלול להנדסת אלקטרוניקה מתקדמת בבית הספר להנדסה ובבית הספר ללימודי מוסמך ודוקטורט של SIT, פיתח שיטה חדשה לזיהוי מדויק של כלי רכב מרוחקים. בניגוד לשיטות קיימות, הנשענות בדרך כלל על אלגוריתמים מורכבים של למידה עמוקה ומצריכות כוח חישוב גבוה, השיטה החדשה משתמשת בגישה פשוטה וקלה ליישום.
לדברי החוקרים, מערכות זיהוי רכב נפוצות פועלות היטב כאשר כלי הרכב נמצאים בקרבת המצלמה, אך רמת הדיוק שלהן יורדת באופן חד ככל שהמרחק גדל והעצמים נעשים קטנים או מטושטשים. השיטה החדשה מתמודדת עם מגבלה זו באמצעות ניתוח תנועתם של כלי רכב קרובים, ומתוך כך חיזוי של תוואי הדרך והאזור שאליו הם מתכנסים באופק - נקודת ההיעלמות של הדרך.
המערכת מנתחת רצף וידאו רציף מהכביש ועוקבת אחר תנועת כלי רכב סמוכים מפריים לפריים. באמצעות מיפוי מסלולי התנועה שלהם, היא מעריכה את כיוון הדרך ומזהה את האזור המרוחק שבו כלי רכב נוטים להיעלם מהשדה הוויזואלי. אזור זה מוגדל דיגיטלית, לפיכך כלי רכב רחוקים נעשים בולטים וברורים יותר לזיהוי.
לאחר שלב ההגדלה, המערכת משתמשת במודל מתמטי מסוג ערבוב גאוס (Gaussian mixture) לצורך זיהוי עצמים נעים בתמונה המוגדלת. כך אפשר לאתר גם כלי רכב קטנים ומרוחקים, שבדרך כלל אינם מזוהים בשיטות אחרות, כל זאת באמצעות מצלמה סטנדרטית ודרישות חישוב מתונות.
במבחנים שנעשו בתנאי יום ולילה, השיטה השיגה דיוק זיהוי הגבוה ביותר מפי שניים בהשוואה למערכות קונוונציונליות. היא אף עקפה חלק מהשיטות המבוססות על למידה עמוקה, תוך שהיא פועלת בקצב של 30 פריימים בשנייה על גבי התקנים קטנים וזולים יחסית.
פרופ' פרמאצ'נדרה ציין, כי זיהוי מוקדם של כלי רכב מרוחקים עשוי לצמצם במידה רבה תאונות בצמתים. לדבריו, מערכת שמסוגלת להתריע להולכי רגל לפני חציית מעבר חצייה או לנהגים על כלי רכב המתקרבים ממרחק של מאות מטרים, עשויה לשפר באופן ניכר את הבטיחות היומית בכבישים.
החוקרים סבורים כי הפיתוח עשוי לשמש בסיס לדור הבא של מערכות הנחיה חכמות, שיספקו מידע תנועתי בזמן אמת לנהגים ולהולכי רגל. לדוגמה, מצלמות המותקנות בצמתים יוכלו לזהות כלי רכב מתקרבים מכל כיוון ולהעביר התראות דרך רמזורים חכמים או התקנים מחוברים.
בשלב הבא צוות המחקר מתכנן לבחון את ביצועי המערכת בתנאי מזג אוויר קשים כגון ערפל, גשם ושלג, ולהרחיב את יכולתה לסווג כלי רכב ולשלב אותה במסגרת רחבה יותר של מערכות ITS. המחקר מדגים כי חדשנות בתחום בטיחות התנועה אינה מחייבת שילוב הכרחי של בינה מלאכותית מורכבת אלא לעיתים נובעת מהתבוננות חכמה ומדויקת יותר בדרך שלפנינו.
