Dronet osana liikennetutkimusta

Liikenteen mittaaminen muuttuu jatkuvasti digitalisaation kehityksen myötä. Lennätettävän dronen avulla voidaan kuvata eri liikenneratkaisuja ilmasta käsin, jonka jälkeen analytiikkaohjelmat voivat analysoida kuvattua kuvaa.

Osana HAMK Smartin Liikenne 4.0 -hanketta toteutettiin pilotointi, jossa mitattiin liikennemääriä ja tutkittiin liikenneratkaisuja Hämeenlinnan, Riihimäen ja Kouvolan alueella. Pilotointi toteutettiin analytiikkaratkaisuja kehittävän GoodVisionin analysointiohjelman avulla, joka analysoi liikennettä kuvatun videomateriaalin pohjalta. Pilotoinnissa kuvattiin liikennettä ja eri alueiden liikenneratkaisuja dronejen avulla, ja sen tavoitteena oli tutkia liikenneanalytiikkaohjelman soveltuvuutta erilaisen materiaalin, kuten liikenneympyröiden sekä suurten risteysalueiden, analysointiin. Dronen avulla voidaan kerätä helposti laajaa kuvaa maastosta, jolloin tarve yksittäisten kameroiden asentamiselle jää pois. Dronen avulla voidaan tutkia laajoja risteyskokonaisuuksia helposti, jolloin kuvatun videon avulla voidaan muun muassa suorittaa liikennelaskentoja. Dronen hyödyntäminen osana liikenteen tutkimista luo mahdollisuuksia laajempaan ja tehokkaampaan havainnointiin.

Analytiikkayritys GoodVisionin luoma analytiikkaohjelmisto luo ratkaisun liikenteen määrälliseen laskentaan sekä liikkujien eli objektien reittien analysointiin. Koneoppimisen avulla yhdestä kuvasta on mahdollista tunnistaa samanaikaisesti useita objekteja, mikä luo uusia mahdollisuuksia tehokkaampaan liikenteen havainnointiin. Ohjelma havainnoi kuvatusta materiaalista liikkujien ominaisuuksia, niin kulkumuodon, määrän kuin reittien perusteella. Kuvan perusteella on mahdollista myös tunnistaa mahdolliset liikennerikkomukset ja ylinopeudet, jos kuvasta tiedetään kahden kiintopisteen välinen etäisyys. Ohjelma hoitaa laskennan murto-osassa siitä ajasta, joka käsinlaskentaan kuluisi.

Yhteistyön kautta lopputuloksia

Pilotoinnissa alueita kuvattiin yhteistyössä Hämeenlinnan, Riihimäen ja Kouvolan kaupungin kanssa. Kohteet valittiin niin pilotoinnin sekä kaupungin tarpeet huomioon ottaen, jolloin materiaaliksi kerättiin kattavasti erilaisia kohteita. Kohteiden valintaan vaikutti myös mahdollisuus videokuvaan perustuvaan liikennelaskentaan. Kuvauskohteiksi valittiin esimerkiksi eritasoristeyksiä ja tapahtumia, jolloin voitiin tutkia ohjelman soveltuvuutta ja havainnointikykyä monentyyppisen materiaalin perusteella. Lisäksi tutkittiin erilaisten esteiden vaikutuksia, kuten objektien tunnistamista kuvassa ilmenevien esteiden lävitse. Objektien osalta tutkinnan kohteena oli eri kulkumuotojen havainnointi, jolloin tutkittiin kulkijoiden määrällisiä eroja vilkkaista jalankulkureiteistä ruuhkaisiin tieosuuksiin.

Pilotoinnin aikana kuvattua materiaalia analysoitiin GoodVisionin käyttöliittymässä (kuva 1), jossa konenäön avulla tekoäly prosessoi kuvattuja materiaaleja tunnistaen ajoneuvot ja niiden reitit. Tunnistuksen avulla voitiin määrittää muun muassa ajoneuvojen kulkemat reitit tieosuuksilla, odotusajat risteyksissä sekä ajoneuvojen nopeudet ja lukumäärät halutuilla osuuksilla. Palvelun avulla videoidusta kuvasta pystyttiin analysoimaan erittäin kattavasti erilaisia liikenteellisiä tekijöitä. Analyyseja on mahdollista hyödyntää esimerkiksi liikennesuunnittelun tukena. Kohteiden analyyseja sekä niistä luotuja raportteja pystytään hyödyntämään suoraan myös liikenteen toimivuustarkastelussa, jolloin dataa voidaan linkittää suoraan suunnitteluohjelmistoihin.

Konkreettisesti pilotointi osoitti analytiikkaohjelmien hyödyt liikennetutkimuksissa, sillä pilotoinnissa pystyttiin luomaan kattavia analyysejä eri liikennetilanteista. Analysoinnin myötä liikenteen tarkastelu tapahtuu kustannustehokkaasti kuvatun videon avulla, jolloin voidaan tarkastella useita objekteja samanaikaisesti nykyteknologian mahdollisuuksia hyödyntäen. Täten myös virhemarginaalit pienevät ja mittaustulokset ovat luotettavia.

Tämä artikkeli ja julkaisusarja, jonka osa se on, on tuotettu Liikenne 4.0 -hankkeessa, jonka rahoittajana toimivat Hämeen liitto ja Uudenmaan liitto (EAKR). Lisäksi hankkeen kuntarahoittajana toimi Hämeenlinnan kaupunki.