Автоматизированный мониторинг инфраструктуры парковки с использованием методов машинного обучения и компьютерного зрения
Аннотация
Обоснование. В статье исследуется актуальная проблема дефицита парковочных пространств в современных городских условиях. Авторами разработано инновационное решение на основе автоматизированной системы мониторинга, использующей методы компьютерного зрения и глубокого обучения. Проведен комплексный анализ существующих мировых аналогов систем управления парковками с выделением их конкурентных преимуществ и существенных ограничений. В качестве методологической основы предложена детализированная процессная модель, представленная в нотации BPMN 2.0, которая включает описание архитектуры решения, алгоритмы обработки видеоданных и методику обучения нейронной сети. Особое внимание уделено разработке специализированного шаблона отчетности, обеспечивающего наглядное представление статистических данных о занятости парковочных мест в режиме реального времени.
Цель – повышение эффективности управления парковочной инфраструктурой за счет внедрения интеллектуальных алгоритмов автоматического распознавания.
Материалы и методы. В работе применяется комплекс современных методов, включая технологии машинного обучения (с акцентом на использование модели YOLOv8m), принципы системного анализа и синтеза, а также методы статистической обработки данных.
Результаты. Экспериментальные результаты подтверждают эффективность предложенного подхода, демонстрируя стабильно высокую точность детектирования свободных парковочных мест, превышающую 80%. В перспективе развития системы авторы выделяют три ключевых направления: обеспечение масштабируемости для работы с крупными парковочными комплексами, оптимизацию пользовательских интерфейсов и дальнейшее повышение точности детектирования за счет совершенствования алгоритмов. Полученные результаты имеют значительную практическую ценность для решения актуальных задач smart city и оптимизации городской инфраструктуры.
EDN: VKTGZT
Скачивания
Литература
Агентство «АВТОСТАТ». (2024). Продажи новых легковых автомобилей в России за январь–сентябрь 2024 года. Получено с https://www.autostat.ru/press-releases/58578 (дата обращения: 30.06.2025).
Агентство «АВТОСТАТ». (2024). Уровень автомобилизации населения 2024. Получено с https://www.autostat.ru/infographics/57413/ (дата обращения: 30.06.2025).
Госавтоинспекция. (n.d.). Показатели состояния дорожного движения. Получено с http://stat.gibdd.ru/ (дата обращения: 30.06.2025).
Матовников, С. А., & Матовникова, Н. Г. (2010). Некоторые современные тенденции в теории и практике проектирования городских парков. В Наука и образование: архитектура, градостроительство и строительство: материалы Международной конференции, посвящённой 80 летию строительного образования и 40 летию архитектурного образования Волгоградской области (с. 386–391). Волгоград: Волгоградский государственный архитектурно строительный университет. EDN: https://elibrary.ru/RUHJZV
Линёв, Е. Д., & Братухин, Д. С. (2021). Технология видеоаналитики в современном понимании. В Инновационные научные исследования 2021: сборник статей Международного научно исследовательского конкурса (с. 21–24). Пенза: Наука и Просвещение. EDN: https://elibrary.ru/EJKZWG
Осипенко, А. А., Мананков, К. Ф., Осипенко, А. М., Николенко, Т. А., & Данилов, О. Ф. (2023). Разработка системы мониторинга парковочных пространств. Архитектура, строительство, транспорт, 1(103), 58–66. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-1-58-66. EDN: https://elibrary.ru/DMCLEG
Панина, В. С., Амеличев, Г. Э., & Белов, Ю. С. (2022). Построение интеллектуальной системы мониторинга как части интеллектуальной парковочной системы. Научное обозрение. Технические науки, 4, 17–21. https://doi.org/10.17513/srts.1404. EDN: https://elibrary.ru/NAVYVL
Рахматова, Г. Э. (2024). Проектирование многоуровневой парковки в условиях плотной городской среды. Вестник науки, 3(6), 2222–2227. EDN: https://elibrary.ru/OWEPUE
Салахутдинов, Э. Р., Исавнин, А. Г., Карамышев, А. Н., Сиякина, В. В., & Фадеева, А. (2020). Исследование возможностей нейронных сетей для анализа и колоризации изображений [монография]. Набережные Челны: Мир печати. 82 с. EDN: https://elibrary.ru/TLHDMO
Сиякина, В. В., Исавнин, А. Г., Карамышев, А. Н., Салахутдинов, Э. Р., & Фадеева, А. (2020). Применение нейронных сетей для распознавания образов [монография]. Набережные Челны: Мир печати. 98 с. EDN: https://elibrary.ru/TLJOAO
Begishev, I., Isavnin, A., Nedelkin, A., Lydia, E. L., & Kumar, K. V. (2024). AI and IoT in smart cities: A methodology, transformation, and challenges. Lecture Notes in Networks and Systems, 1057, 305–318. https://doi.org/10.1007/978-981-97-4895-2_25. EDN: https://elibrary.ru/FROVWX
Chen, K., Zhang, M., & Wang, L. (2022). Smart parking management system using artificial intelligence and internet of things. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 23(8), 12456–12468.
Dumas, M., La Rosa, M., Mendling, J., & Reijers, H. A. (2013). Fundamentals of business process management. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33143-5
Fahim, A., Hasan, M., & Chowdhury, M. A. (2021). Smart parking systems: Comprehensive review based on various aspects. Heliyon, 7(5), e06896. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06896. EDN: https://elibrary.ru/HGOZWX
Jugnu, M. (2024). Automated monitoring systems in IT infrastructure: A systematic analysis of detection, response, and optimization mechanisms. International Journal of Computer Engineering and Technology (IJCET), 15(6), 1099–1110.
Sobirin, M., Tiorivaldi, & Mufit, C. (2023). Car parking space detection using YOLOv8. В Proceedings of the 4th International Seminar and Call for Paper (ISCP UTA '45 JAKARTA 2023) (с. 394–398). https://doi.org/10.5220/0012582600003821
References
Avtostat Agency. (2024). Sales of new passenger cars in Russia for January–September 2024. Retrieved from https://www.autostat.ru/press-releases/58578 (accessed: 30.06.2025).
Avtostat Agency. (2024). Level of motorization of the population 2024. Retrieved from https://www.autostat.ru/infographics/57413/ (accessed: 30.06.2025).
State Traffic Inspectorate. (n.d.). Indicators of road traffic conditions. Retrieved from http://stat.gibdd.ru/ (accessed: 30.06.2025).
Matovnikov, S. A., & Matovnikova, N. G. (2010). Some current trends in the theory and practice of urban park design. In Science and Education: Architecture, Urban Planning and Construction: Proceedings of the International Conference Dedicated to the 80th Anniversary of Construction Education and the 40th Anniversary of Architectural Education in the Volgograd Region (pp. 386–391). Volgograd: Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. EDN: https://elibrary.ru/RUHJZV
Linëv, E. D., & Bratukhin, D. S. (2021). Video analytics technology in the modern understanding. In Innovative Scientific Research 2021: Proceedings of the International Research Competition (pp. 21–24). Penza: Nauka i Prosveshchenie. EDN: https://elibrary.ru/EJKZWG
Osipenko, A. A., Manankov, K. F., Osipenko, A. M., Nikolenko, T. A., & Danilov, O. F. (2023). Development of a parking space monitoring system. Architecture, Construction, Transport, 1(103), 58–66. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-1-58-66. EDN: https://elibrary.ru/DMCLEG
Panina, V. S., Amelichev, G. E., & Belov, Yu. S. (2022). Building an intelligent monitoring system as part of an intelligent parking system. Scientific Review. Technical Sciences, 4, 17–21. https://doi.org/10.17513/srts.1404. EDN: https://elibrary.ru/NAVYVL
Rakhmatova, G. E. (2024). Designing a multi level parking facility in a dense urban environment. Bulletin of Science, 3(6), 2222–2227. EDN: https://elibrary.ru/OWEPUE
Salakhutdinov, E. R., Isavnin, A. G., Karamyshev, A. N., Siyakina, V. V., & Fadeeva, A. (2020). Research on the capabilities of neural networks for image analysis and colorization [Monograph]. Naberezhnye Chelny: Mir Pechati. 82 pp. EDN: https://elibrary.ru/TLHDMO
Siyakina, V. V., Isavnin, A. G., Karamyshev, A. N., Salakhutdinov, E. R., & Fadeeva, A. (2020). Application of neural networks for pattern recognition [Monograph]. Naberezhnye Chelny: Mir Pechati. 98 pp. EDN: https://elibrary.ru/TLJOAO
Begishev, I., Isavnin, A., Nedelkin, A., Lydia, E. L., & Kumar, K. V. (2024). AI and IoT in smart cities: A methodology, transformation, and challenges. Lecture Notes in Networks and Systems, 1057, 305–318. https://doi.org/10.1007/978-981-97-4895-2_25. EDN: https://elibrary.ru/FROVWX
Chen, K., Zhang, M., & Wang, L. (2022). Smart parking management system using artificial intelligence and internet of things. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 23(8), 12456–12468.
Dumas, M., La Rosa, M., Mendling, J., & Reijers, H. A. (2013). Fundamentals of business process management. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33143-5
Fahim, A., Hasan, M., & Chowdhury, M. A. (2021). Smart parking systems: Comprehensive review based on various aspects. Heliyon, 7(5), e06896. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06896. EDN: https://elibrary.ru/HGOZWX
Jugnu, M. (2024). Automated monitoring systems in IT infrastructure: A systematic analysis of detection, response, and optimization mechanisms. International Journal of Computer Engineering and Technology (IJCET), 15(6), 1099–1110.
Sobirin, M., Tiorivaldi, & Mufit, C. (2023). Car parking space detection using YOLOv8. In Proceedings of the 4th International Seminar and Call for Paper (ISCP UTA '45 JAKARTA 2023) (pp. 394–398). https://doi.org/10.5220/0012582600003821
Copyright (c) 2025 Alla E. Krivonogova, Alexey G. Isavnin

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.





































