Скільки авто на вулицях Києва: IT-фахівець підрахував кількість завдяки нейромережі та Google Maps

Про те, як фахівець з геоданих Дмитро Бондаренко обраховував кількість автівок на вулицях Києва, описав сайт AIN.UA.

Для підрахунку Дмитро використовував супутникові знімки з Google Maps, нейромережі й інші відкриті дані.

Спершу Дмитро Бондаренко порахував кількість авто в Києві на 2014 рік. Завдянням було порахувати авто в Києві в цілому, та в кожному районі або мікрорайоні. Для цього він використовував ортофотоплани міста, створені Центрои Державного земельного кадастру за 2014 рік. Попри застарілість даних, для фахівця важливо було передовсім перевірити сам метод та можливості такого розрахунку.

“Щоб навчити нейромережу розпізнавати автомобілі на отрофотопланах, Дмитро взяв знімки з дрона з сайту openaerialmap. А потім за допомогою нейромережі обробив знімки Києва” – пояснює AIN.UA метродику обрахунку.

На знімках за 2014 рік вдалося розпізнати загальну кількість авто – 493 тисячі. При кількості жителів 2 млн 964 тис. 400 осіб кількість авто на 1000 жителів становила біля 166.

Кількість авто по районах (2014 рік):

Оболонь — приблизно 25 850 (залежно від кордонів мікрорайону).
Троєщина і Воскресенка — приблизно 38 000 (залежно від кордонів мікрорайону).
Дарниця — 62 859 (це найбільше).

Напрацювавши методику та алгоритм обрахунку, Дмитро Бондаренко порахував кількість авто у Києві за 2019 рік. Для актуальних даних він взяв картографічні дані Google Maps (дані сервісів Google Maps, Google Earth, Google Earth Engine, Google Timelaps, Google Engine Data Catalog).

Вже на цьому етапі з’явилась перша проблема: різниця в якості фото. У порівнянні з попереднім експериментом, якість знімків була у 10 разів гіршою.

Тоді Дмиттро використав згорткову нейронну мережу з архітектурою MaskRCNN. Хоча вона могла помилятися в складних локаціях (приміська зона, склади, вода, ліси). Але ці дані можна було прибрати за допомогою просторового аналізу, використовуючи Openstreetmap. В результаті похибка визначення авто склала приблизно 10%.

“Для аналізу точності бралися випадкові території квадратної форми і рахуватися авто вручну. І результат порівнювався з результатом нейронної мережі. Звісно, деякі авто знаходяться в критих паркінгах, торгових центрах, гаражах. Скільки їх — невідомо як відповісти. Але для аналізу було взято знімки, які зроблені вдень, в середу, в квітні місяці. Це пік ділової активності в місті (на роботу виїхали всі, кому це потрібно)“, – пояснив Дмитро Бондаренко.

З’ясувалося, що при таких методах нейромережа виявила в Києві за 2019 рік менше автівок – всього 377 тисяч, порівняно із 493 тисячами в 2014 році.

Причина: виявилось, що Київ на картах Google складається із знімків різного часу: наприклад, фото правого берега зняті за квітень 2019 року, а лівого — за кінець серпня 2019 року. Але потім Дмитро з’ясував, що на картах Google можна переглядати історичні дані (можна подивитись знімки 2004 року і навіть 1985 року). Після цього він за допомогою нейромережі провів аналіз знімків за 3 квітня 2019 року.

“Виявилось, що на цю дату кількість авто в Києві склала 414 000 (140 авто на 1000 мешканців). Дмитро підкреслює, що у 2020-му та 2021-му роках через пандемію ділова активність на вулицях міста могла бути знижена. Тож дані за 2019 рік відображають найвищу кількість авто на вулицях Києва“, – резюмували в AIN.UA.

Нагадаємо, нещодавно Київ розпочав програму зі зниження швидкості у житлових районах. На вул. Лютеранській встановили перший у місті знак обмеження швидкості транспортних засобів до 30 км/год.

Фото: скріншоти, Фейсбук