「スマートビーチ」または水域の人々の包括的な安全を確保する方法は？

世界では毎年約32万人が溺死で亡くなっています。これは3番目に多い死亡原因であり、傷害関連の死亡の約7％を占めています。世界中の沿岸都市には、世界の人口の約60％が住んでいます。人口のこのセグメントの男性と子供は、水へのアクセスの増加のために溺れるリスクが最も高くなります。中国や米国などの先進国では、溺死はそれぞれ、1〜14歳の子供たちの負傷による死亡の第1位と第2位の原因です。



ロシアは水資源の面で世界のリーダーの1つです：270万の湖、280万の川、全長1,240万km、3万の貯水池。集落が水域に近接し、人々が水にアクセスできるようになることは、我が国の人口のかなりの部分が死を溺死させる重大なリスク要因です。 Rosstatによると、ロシアでの溺死による死亡者数は毎年減少していることに注意する必要があります。したがって、2011年から2019年までの期間で、死亡者数は半分以上になりました（それぞれ8272から3935件の溺死）。溺死を防ぐために、主に水泳場の周りに特別な標識やフェンスを設置する、子供たちに泳ぎを教える、命を救う訓練を行う、貯水池の深さや氷の厚さを知らせるなどの組織的な対策が使用されます。嵐や洪水に関するタイムリーな警告（音声およびSMS通知）。

水域の安全を確保するための対策は十分ですか？

高速道路の安全を確保するための対策の有効性（写真とビデオの記録の10.8千のポスト、静止したポスト、および移動する乗組員）と水域の安全性（12000のポストと救助ステーション）を比較分析することにより、水域の安全レベルを向上させる可能性を評価します。 ）。2019年の溺死による死亡者数（約4000人）と道路事故による死亡者数（13.3千人）の比率は1：3です。登録された小型船（150万）と車両（5300万）の比率は1:35です。同時に、水域の使用に関する規則の記録された違反の数（34千）と交通違反（1億600万）の比率は1：3000であり、水域の死亡率を減らすための予防措置の重要性を特徴づけます。レスキューポストとステーションには、水域の操作に関する規則の違反を記録できる特別な技術監視システムが装備されていません（写真やビデオの記録システムと同様）。水域での安全監視は完全に救助者に委ねられています（専ら「人的要因」）。







共通領域に監視手段を装備する一般的な傾向は正当化されることを認識すべきである。このように、公園や広場でのビデオ監視システムの使用は、犯された犯罪の数を減らし、それらの検出率を高めることを可能にし、許可された交通違反を防ぐことを目的とした写真ビデオ記録システムの開発を可能にしますロシアでの5年間の道路事故による死亡者数を26％削減する。統計上の数字は、特定の比較における水域での死亡者数が高速道路よりも一桁多いことを示しています。これは、監視の特別な技術的手段を備えた水域の広範な導入と設備、および人口の水域の運用に関する規則に対する責任ある態度の文化の発展により、溺死の数を減らす大きな可能性があると信じる理由を与えます。これらの提案は、船員専門家連合と連邦評議会によってすでに支持されています。







専門家によると、今日の溺死につながる水域の事故の主な原因は次のとおりです。

• 薬物とアルコールの影響下での入浴;
• 船舶の運航に関する規則への違反。
• 過度の傲慢;
• 潜在的な危険についての人々の認識の欠如;
• 設備の整っていない場所での水泳。
• 子供たちを無人のままにします。

ロシア連邦大統領令に よると、2030年までに、水域での事故件数を2019年の指標と比較して少なくとも20％削減する必要があり、水域での死亡者数を少なくとも18％削減する必要があります。割り当てられたタスクを達成するには、救助者の重要な技術機器と特別なサービスが必要になります。



アクセシビリティと機能に基づいて、既存の水安全ソリューションは通常、ビデオ分析の使用に基づいています。

ビデオ分析アルゴリズムの分類

ビデオ分析アルゴリズムの実装の複雑さに応じて、条件付きで3つのクラスの監視タスクに分けることができます。1一般的なベンダー（Hikvision、Dahua、Axisなど）のほとんどの「スマートカメラ」で理論的に実装できる



標準のビデオ分析ツール：

1.1禁止された水泳「ブイのために」男の場所と泳ぎ。

このビデオ分析は、理論的には「禁止区域を越える人」というイベントの特殊なケースですが、人の検出を教える一般的なモデルに基づくシステムは、画像の一部から人を検出するように設計されていないため、一般的なアルゴリズムの実際の適用性には疑問が残ります。

1.2入浴エリアへの船舶の危険な接近;

1.3橋、堤防、埠頭の手すりで人を見つける。



適用性の限界を分析するために、記事の発行時に後者のインテリジェントビデオ監視システムを分析します。たとえば、HikvisionDeepinViewです。境界セキュリティの目的で、DeepinView 7シリーズカメラはインテリジェントなビデオ分析アルゴリズムを使用して、誤ったアラームを減らし、ターゲット分類を使用してアラームをカスタマイズします。アラームは、人だけ、またはカメラの視野に入ってくる車両に対してのみトリガーされるように設定できます。別のオプションは、たとえば、カメラが車にのみ応答するように例外を設定することです。



オプションの自動追跡機能は、アクティビティの少ないシナリオ向けに設計されています。カメラは移動するオブジェクトにのみ応答し、特定のターゲットに焦点を合わせます。これにより、セキュリティシステムの効率が向上し、ストレージスペースが節約されます。関数の分析が示すように、システムは、新しいオブジェクトの検出が一定ではない「検出なしの追跡（DFT）」などの後者のアルゴリズムを使用して、検出とフォローアップのフェーズを適切に分離します。検出オブジェクトのサイズと使用されるモデルの制限により、このソリューションは主に適用可能になります。完全に禁止されている地域や管理のため、たとえば禁止されている時間帯。



2020年にニューラルネットワークでオンカメラアナリストをリリースしたすべてのベンダーでほぼ同じですが、オンカメラアナリストの欠点は同じです。これは、カメラプロセッサのパフォーマンスが低いため、同時アナリストの数が制限され、特定のカメラモデルの使用に制限が課せられます。明らかにもっと高価です。



2 DEEPMINDテクノロジーに基づくビデオ分析を備えたビデオカメラ（例：IVA Bosch）は、正式にはオンカメラ分析であり、実際には、チャネルごとに複数のベンダーアナリストを同時に起動するのに十分なパワーを持ち、内部プロキシに従事しているレシーバーの参加で動作します。2.1

橋からの人の落下（ジャンプ） 、堤防または桟橋;

2.2氷上での人の退出。

2.3水域での火災（爆発）。

2.4これらの目的を意図していないインフレータブルおよびその他の手段での水泳。



3私的な解決策を必要とするタスク：

3.1水に苦しんでいる人（溺れる危険性）。

3.2氷の下での人の落下;

3.3船の衝突、座礁した船の接地、難破。

3.4疑わしい人間の行動。







複雑さの3番目のクラスの問題の解決策は、特定のメトリックと組み合わせて監視オブジェクトの継続的な追跡を保証することに基づいています。



継続的な人間の追跡の機能の実現は、「実験室の条件」でもかなり困難な作業であり、水生環境またはオンカメラ分析の形式では、実際には実現不可能に見えます。そして、これは、それらの特徴的な特徴（衣服、寸法、動きの特徴など）の組み合わせによって固有のオブジェクトを識別する問題を取り上げたとしてもです。



オブジェクトトラッカーは通常、外観モデル、モーションモデル、更新モデルの3つの部分で構成されます。オブジェクト追跡アルゴリズムの全体的なフローは次のように説明されます。追跡された各オブジェクトはシミュレーションによって表され、外観モデルは元の情報に基づいて確立されます。外観モデルは、現在のフレーム内のオブジェクトを見つけるために使用されます。現在のフレームに関連する追跡結果に基づいて、更新戦略を使用して外観モデルを更新し、オブジェクトや環境の変化に適応できるようにします。追跡の継続性の主な問題は、ダイビングや水中での水泳の際に水生環境でそれを確保することです。監視エリアで一時的に消えます。







, 3 :

• ( , ), 30 200 ;
• ( , ), 50 200 ;
• ( , ), .

岸にいる男：高さ100〜200 cm、幅30〜70 cm、速度2〜6 km / hの特徴的な寸法の物体。



水上の男：スイマー：高さと幅が20〜50 cmの特徴的な寸法と、1〜4 km / hの特徴的な速度を持つオブジェクト。



普通の人の水中ダイビングの快適な時間は平均して約10秒です。もちろん、例外はダイビングの専門家とアマチュアであり、行楽客の数に対する数は少なく、測定システムのエラー（モデルトレーニングの段階）に起因する可能性があります。







ビーチにビデオカメラを配置する主な原則は、ビーチと入浴エリアの完全なビュー（カバレッジ）の必要性です。「死角」、カメラの過度の配置、監視領域を切り替えるときのトラッキングエラー（複数のカメラを使用する場合）を除外するには、複数のセンサーと水平方向の表示角度が180°のパノラマCCTVカメラを使用することをお勧めします。これにより、監視領域から1つの画像が得られます。ビデオカメラは1台だけです。



たとえば、Hikvision DS-2CD6944G0-IHSカメラ（4MP x 6mm x 4）を、水域の海岸線から40メートルの距離にある4メートルの高さのサポートに配置する場合、検討中です。ビーチと入浴エリアに50を超える精度インジケーターが提供されます。ピクセル/メートル。これは、陸上と水中の両方で人を追跡するのに十分です。



これらのマルチセンサーカメラは、コンピュータービジョンシステムのビーチと入浴エリアの単一の画像を提供します。画像内の人物の追跡の変化をフレームごとに分析する場合、アルゴリズムは監視領域内のオブジェクトのオンライン統計を提供し、「異常なオブジェクト」、つまり前後のフレームと比較して「消えた」または「現れた」オブジェクトを識別できるようにします。水中のオブジェクトのメインプールからの「異常なオブジェクト」の分離は、スイマーの速度、慣性、動きのベクトルなど、水中での人間の行動に特徴的な一連のアルゴリズム、およびスイマーが水中で過ごす快適で許容可能な時間の使用によって実行されます。ダイビングポイントから特定の半径内でのスイマーの出現を予測し、彼の身元を確認する可能性が高くなります。「異常な」イベントは、ビーチエリアでも発生する可能性があります。たとえば、あるオブジェクトが別のオブジェクトによって短期的に妨害されることは「通常の」イベントであり、誤った信号を除外するようにアルゴリズムをトレーニングする必要があります。放置されたオブジェクトは、特別なサービスの間ですでに疑惑を引き起こしているはずです。



なぜあなたはそのような重要な問題を解決する必要があるのですか？水域の安全を確保するためには、市場に存在するソリューションだけでは不十分であり、特別なアルゴリズムとコンピュータービジョン技術を開発する必要があることはすでに上記で検討されています。しかし、そのような発展には別の正当な理由があります。これは、ビーチツーリズム業界のデジタル化の傾向です。観光産業の発展と競争は、ロシアと世界の観光客の快適さと安全に対する要求を絶えず増大させています。 「スマートビーチ」の概念はますます人気が高まっており、すでにプーケット、ドバイ、ハイファで実施され始めています。..。これには、訪問者にWi-Fi、ロッカー、自動ゴミ収集、十分に開発された情報およびセキュリティシステムを提供することが含まれます。現代の世界的な動向にも、例えば、いくつかのロシアの都市ではサポートされ始めているモスクワ、ソチとイルクーツク。市当局は、人々をビーチで安全に保つために、スマートカメラ、金属検出器、およびその他の手段をビーチに設置し始めました。



「スマートビーチ」前例のない快適さと統合された安全性のゾーンです。ウェザーステーションまたはオープンソースからの気象データと組み合わせて人を追跡することで、人が水中および太陽の下にいた時間の長さを測定するためのアクセスが可能になります。水温、気温、周囲空気圧、太陽活動に関するデータに加えて、システムは、低体温、過熱、または心臓病の悪化のリスクを回避するために、ビーチの訪問者に一般的および個別の推奨事項（たとえば、音声アラートの形で）を提供できます。



ビーチの訪問者への高いレベルの注意は、組織的および技術的対策の全体の複雑さであり、些細なことはありません..。歩行が痛みを伴う状態を示している、水に放置された幼児または大人は、特定のシナリオに従って救助者に通知するか、音声アラートを再生するコンピュータービジョンシステムによって検出される必要があります。陸上、空中、海上など、どこにいても、今日の開発を推進するのは人々の安全と快適さへの関心です。