Projekty a granty

Pokročilé přístupy k pasportizaci dopravní infrastruktury a sběru dat pro analýzu dopravních průzkumů

SP2025/078

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světě (cca 1500–3500 znaků): Efektivní sběr dat o parkování a dopravních průzkumech je klíčem k modernímu dopravnímu plánování. V České republice však stále chybí jednotná metodika, která by využívala moderní technologie, jako jsou drony, umělá inteligence (AI) nebo IoT (Internet věcí). Současné metody, jako manuální sčítání či statické kamerové systémy, jsou náročné na čas, personál a provozní náklady, což omezuje jejich efektivitu a využitelnost. Zkušenosti ze zahraničí: V zahraničí byly moderní technologie úspěšně začleněny do sběru dat. Například v USA jsou drony využívány pro monitorování parkovišť ve městských oblastech. Studie Amini et al. (2020) ukazuje, že drony poskytují přesná data v reálném čase a představují efektivní alternativu k tradičním metodám [1]. V Německu jsou stále častěji nasazovány systémy založené na AI, které analyzují obsazenost parkovišť a predikují chování řidičů. Podle Müllera a Wagnera (2019) tyto systémy zlepšují nejen přesnost sběru dat, ale i řízení městské dopravy [2]. Ve Velké Británii byly úspěšně testovány kombinace mobilních a fixních kamerových systémů. Smith a Taylor (2021) ve své případové studii z Londýna prokázali, že takové systémy jsou ekonomicky i časově efektivní při monitorování parkování [3]. Japonsko je průkopníkem v integraci IoT a AI do parkovacích systémů. Studie Yamamoto a Tanaka (2018) popisuje využití senzorů na parkovištích, které poskytují data o obsazenosti v reálném čase. Tato data jsou zpracovávána umělou inteligencí a poskytována řidičům prostřednictvím mobilních aplikací, čímž se minimalizuje čas strávený hledáním parkovacího místa [4]. Další příklad efektivního využití moderních technologií pochází ze Švédska, kde jsou parkovací systémy kombinovány s daty o mobilitě obyvatel. Studie Svenssona a Erikssona (2022) ukazuje, že propojení systémů umožňuje efektivní alokaci parkovacích míst a přispívá ke snížení dopravní zátěže ve městech [5]. Současný stav v České republice: V ČR jsou moderní technologie pro sběr dat teprve na počátku své integrace. V některých městech, jako je Brno, se stále spoléhá na manuální sčítání parkovacích míst, což je nejen časově náročné, ale i méně přesné. Fixní kamerové systémy jsou instalovány například v Praze, ale jejich využití je omezeno vysokými provozními náklady a absencí standardizované metodiky pro analýzu dat. Novinkou v oblasti sledování parkování je nasazení mobilních kamerových systémů na vozidla, která kontrolují obsazenost parkovacích míst a platby za parkování. Tato technologie byla již implementována v Praze, Hlučíně a Olomouci. Vozidla vybavená kamerami projíždějí parkovací zóny a automaticky ověřují, zda mají zaparkovaná vozidla platné parkovací oprávnění. Tento přístup umožňuje rychlejší kontrolu a efektivnější sběr dat. Nicméně data získaná těmito systémy nejsou veřejně zpřístupňována, což omezuje jejich využití pro širší analytické účely a plánování dopravy. Tato situace ukazuje na potřebu zavedení jednotné metodiky pro sběr dat a otevřenějšího přístupu k datům, což by mohlo významně přispět k efektivnějšímu řízení dopravy. Příležitosti a cíle výzkumu: Cílem tohoto projektu je analyzovat zahraniční metody sběru dat o parkování, porovnat jejich efektivitu a navrhnout jejich adaptaci pro české podmínky. Pozornost bude věnována využití moderních technologií, jako jsou drony, AI (automatické rozpoznávání obrazu) a mobilní kamerové systémy, s důrazem na jejich technickou a ekonomickou proveditelnost. Výstupem projektu bude návrh jednotné metodiky, která by umožnila efektivnější sběr dat o parkování a jejich využití pro plánování dopravy. Chyba - výstupem bude analyzovat a porovnat dostupné metody a připravit podklady pro jednotné metodiky sběru dat. Zdroje: 1. Amini, A., Soleymani, M., & Schubert, S. (2020). "Drone-based Parking Lot Monitoring for Urban Traffic Analysis." Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 117, 102671. 2. Müller, T., & Wagner, K. (2019). "AI-driven Parking Management Systems: Efficiency in Urban Mobility." International Journal of Traffic and Transportation Engineering, 8(4), 215-226. 3. Smith, J., & Taylor, R. (2021). "Integration of Mobile and Fixed Cameras for Parking Data Collection: A Case Study in London." Journal of Transportation Technologies, 12(3), 145-155. 4. Yamamoto, H., & Tanaka, K. (2018). "Smart Parking Solutions in Japan: Combining IoT and AI." Journal of Advanced Mobility Systems, 6(2), 98-112. 5. Svensson, P., & Eriksson, J. (2022). "Mobility-integrated Parking Systems in Sweden: Challenges and Opportunities." Scandinavian Journal of Urban Planning and Traffic, 14(1), 45-63. Přehled použitých metod (cca 500–1500 znaků): 1. Analýza sekundárních dat Rešerše odborné literatury, vědeckých článků (např. Web of Science, Scopus) a dalších zdrojů včetně dokumentů městských samospráv a dopravních organizací. Analýza umožní porovnat zahraniční a tuzemské přístupy. 2. Porovnání technologických přístupů Identifikace a srovnání technologií (drony, mobilní kamery, IoT senzory, AI) z hlediska efektivity, nákladů a možností aplikace v ČR. Výstupem bude doporučení nejvhodnějších přístupů. 3. Kvantitativní a kvalitativní výzkum Dotazníkové šetření mezi odborníky a rozhovory se zástupci městských samospráv identifikující problémy sběru dat o parkování a potřeby uživatelů. 4. Návrh metodiky sběru dat Na základě analýz a výzkumu bude vytvořena jednotná metodika propojující moderní technologie a standardní postupy. Metodika se zaměří na efektivitu, přesnost a ekonomickou proveditelnost. 5. Pilotní implementace a testování Provedení měření za pomoci dronů, měření ze statických kamer, měření za pomoci plovoucího vozidla s kamerovým systémem (např. 360° kamery). Získaná data budou analyzována za použití softwarů např. „DataFromSky“, které umožní zpracovat videozáznamy a vyhodnotit dopravní parametry, jako je intenzita dopravy, konfliktní situace mezi vozidly a chodci, obsazenost parkovacích míst. Dále softwary pro analýzu vlečných křivek vozidel nebo velikost parkovacích ploch. AI bude využita pro validaci metodiky a zlepšení přesnosti měření. Harmonogram prací • leden - únor: analýza sekundárních dat, rešerše odborné literatury, analýza zahraničních a tuzemských metod sběru dat • leden – květen: porovnání technologických přístupů (drony, kamerové systémy, IoT senzory, AI) a výběr vhodných technologií • březen – červen: kvantitativní a kvalitativní výzkum (dotazníková šetření, rozhovory se zástupci městských samospráv) • březen – září: návrh jednotné metodiky sběru dat o parkování • březen – září: realizace měření ve vybraných lokalitách v ČR a v zahraničí (sčítání dopravy, pořizování fotodokumentace a videozáznamů za pomoci dronů a kamer), vyhodnocení dat • říjen - listopad: závěrečné vyhodnocení výsledků měření včetně, validace metodiky, interpretace dat a publikování výsledků • do 14. 12. 2025 věcné a finanční ukončení projektu • do 15. 01. 2026 podání závěrečné zprávy Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu: Každý z uvedených členů řešitelského týmu přispívá svými odbornými znalostmi a zkušenostmi k naplnění hlavního cíle projektu – vytvoření podkladu jednotné metodiky sběru dat, která bude aplikovatelná v podmínkách ČR. • Ing. arch. Ondřej Mikstein (odpovědný řešitel, prezenční doktorand, téma disertační práce: Analýza pokročilých metod pro provádění pasportu pozemních komunikací) – měření, doplňkové práce v rámci projektu a vyhodnocování videozáznamů v rámci dopravních průzkumů. Dále bude provádět tvorbu metodiky a publikování odborných článků. • Ing. Jana Pospíšilová (prezenční doktorand, téma disertační práce: Optimalizace návrhových parametrů odstavných a parkovacích ploch) – bude se podílet na sčítání dopravy pomocí tradičních metod i na analýze dat získaných z videozáznamů. Zaměří se na porovnání přesnosti různých metod sběru dat a na zpracování výsledků pro publikaci odborných článků. • Ing. Michal Kostelecký (doktorand kombinované formy studia, téma disertační práce: Optimalizace způsobu projektování železničních tratí s využitím BIM) - bude se podílet na měřeních, analyzovat získaná data a podílet se na přípravě výsledků projektu. Výsledky budou sloužit k tvorbě a publikování odborných článků. • Ing. Miroslav Pinka (doktorand kombinované formy studia, téma disertační práce: Optimalizace získávání geotechnických dat u dopravních staveb se zaměřením na projektování v BIM) – bude zodpovědný za provádění terénních a dopravních průzkumů zejména za měření pomocí dronů (foto, video, fotogrammetrie) a za zpracování naměřených dat. Dále se bude podílet na tvorbě a publikování odborných článků. • doc. Ing. Jan Petrů, Ph.D. (školitel disertační práce: „Analýza pokročilých metod pro provádění pasportu pozemních komunikací“, odborník na dopravní stavby, drony) – bude zastávat roli mentora a bude nápomocen při měřeních v rámci projektu a vyhodnocování videozáznamů v rámci dopravních průzkumů. Podílet se bude na kontrole přípravy metodiky a publikování odborných článků. • doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. (akademický pracovník, odborník na dopravní inženýrství a Videoanalýzu konfliktních situací – měření, doplňkové práce v rámci projektu a vyhodnocování videozáznamů v rámci dopravních průzkumů. Dále bude provádět tvorbu metodiky a publikování odborných článků. Předchozí dosažené výsledky členů týmu - studentů: Ing. arch. Ondřej Mikstein se podílel na řešení projektu SGS SP2024/107 s názvem: „Analýza vhodného typu připojení obchodních center na dopravní infrastrukturu“, kde byla hlavní řešitelkou Ing. Jana Pospíšilová. Ing. Pospíšilová se dále podílela na řešení projektu SGS SP2023/99. Ing. Michal kostelecký a Ing. Miroslav Pinka se podíleli např. na řešení projektu SP2024/109. Tito studenti již mají zkušenosti s tvorbou článků v impaktovaných časopisech. Akademičtí pracovníci (tj. doc. Petrů a doc. Křivda) mají zkušenosti s tvorbou článků v impaktovaných časopisech a budou při vytváření nových článků v projektu nápomocni. Citace již publikovaných článků: [1] POSPISILOVA, Jana a FIBICH, David. GREEN CAR PARKS IN CITIES. Online. In: S. 385-390. Dostupné z: https://doi.org/10.5593/sgem2023/6.1/s27.48. [cit. 2023-12-19]. [2] FIBICH, David; PLOCOVA, Kristyna a POSPISILOVA, Jana. CITIES AND THEIR METHODS OF REDUCING DOWNTOWN TRAFFIC. Online. In: . S. 363-368. Dostupné z: https://doi.org/10.5593/sgem2023/6.1/s27.45. [cit. 2023-12-19]. [3] KRIVDA, Vladislav, Jan PETRU, David MACHA, Kristyna PLOCOVA a David FIBICH. An Analysis of Traffic Conflicts as a Tool for Sustainable Road Transport. Sustainability [online]. 2020, 12(17) [cit. 2020-12-10]. ISSN 2071-1050. Dostupné z: doi:10.3390/su12177198 [4] KRIVDA, Vladislav, MAHDALOVA Ivana, PETRU Jan. Use of Video Analysis of Conflict Situations for Monitoring of Traffic on Urban Road Influenced by Parallel Parking. Communications. Zilina: University of Zilina, SLOVAKIA. Volume 15, Issue 3, 2013, Pages 118-125. ISSN 1335-4205. [5] KRIVDA, Vladislav, MAHDALOVA Ivana. Video Analysis of Conflict Situations and Parking Problem. Applied Mechanics and Materials. Trans Tech Publications, SWITZERLAND. Volume 505-506, 2014, Pages 1055-1060, ISSN print 1660-9336, ISSN cd 1660-9336, ISSN web 1662-7482, ISBN print 978-3-03835-006-4 (3rd International Conference on Civil Engineering and Transportation, December 14-15, 2013, Kunming, CHINA; ICCET 2013). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.505-506.1055 [6] KRIVDA, Vladislav, MAHDALOVA Ivana, PETRU Jan. Use of Video Analysis of Conflict Situations for Monitoring of Traffic on Urban Road Influenced by Parallel Parking. Communications. Zilina: University of Zilina, SLOVAKIA. Volume 15, Issue 3, 2013, Pages 118-125. ISSN 1335-4205. ROZPOČET: • Tuzemské cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): 10.000,- • Zahraniční cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): 94.500,- • Stipendia studentů: 70.000,- • Režie: 19.500,- • Technické vybavení: 0,- • Náklady na publikaci: 0,- (publikace, které nebudou placené) • SUMA: 195.000,- Zdůvodnění požadavků: Tuzemské cesty - 10.000 Kč: Tuzemské cesty jsou nezbytné pro provedení dopravních průzkumů v různých lokalitách České republiky zaměřených na specifické typy parkovacích ploch a dopravních situací. Využití osobního automobilu je nutné kvůli převozu potřebné techniky a měření plovoucím vozidlem. Předpokládané lokality: • Ostrava – 15 lokalit • Brno – 3 lokality • Zlín – 2 lokality • Olomouc – 2 lokality • Praha – 3 lokality • Celkem 25 lokalit Zahraniční cesty - 94.500,-: Zahraniční cesty jsou plánovány s cílem analyzovat pokročilé technické uspořádání parkovacích ploch a dopravní infrastruktury v zahraničí. Data získaná z těchto průzkumů budou využita k porovnání se situací v České republice a k tvorbě odborných publikací na mezinárodní úrovni. Zahraniční průzkumy jsou opodstatněné rozdílnými technickými normami, mentalitou řidičů a inovativními řešeními infrastruktury, které lze adaptovat pro české prostředí. Konkrétní monitorované lokality budou upřesněny v průběhu řešení projektu, zejména po provedení měření v České republice a optimalizaci procesu měření. V rámci přípravy projektu byly vybrány potencionálně vhodné lokality v uvedených destinacích. Konkrétní lokality byly vytipovány na základě předchozích projektů. Lokality: • Slovinsko: Maribor, Lublaň, Koper • Slovensko: Žilina, Bratislava • Maďarsko: Budapešť • Celkem 8 dní, 20–25 lokalit • Německo: Drážďany • Polsko: Vratislav, Katovice • Rakousko: Vídeň, Štýrský Hradec • Celkem 8 dní, 20–25 lokalit Stipendia: Stipendia jsou určena pro členy týmu, kteří se aktivně podílejí na realizaci projektu, od terénních průzkumů, sběru a zpracování dat, až po tvorbu odborných publikací. Navržená částka odráží míru zapojení jednotlivých členů: • Ing. arch. Ondřej Mikstein (hlavní řešitel, prezenční doktorand) - 42 000 Kč • Ing. Jana Pospíšilová (prezenční doktorand) - 18 000 Kč • Ing. Michal Kostelecký (kombinované studium) - 5 000 Kč • Ing. Miroslav Pinka (kombinované studium) - 5 000 Kč Technické vybavení: V projektu se počítá s využitím stávajícího technického vybavení Katedry dopravního stavitelství - např. drony, kamery a sčítače.

2025

2025

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Mikstein Ondřej Ing. arch.