Sztuczna inteligencja pomaga identyfikować czynniki ryzyka wypadków samochodowych. Naukowcy za pomocą Google Street View analizują pod tym kątem infrastrukturę drogową

Każdego roku 1,2 mln ludzi na świecie ginie w wypadkach drogowych. Chociaż w ostatnich latach bezpieczeństwo na drogach się stopniowo poprawia, to wciąż daleko nam do wizji zero, która zakłada ograniczenie do minimum liczby ofiar śmiertelnych. Specjaliści z dziedziny epidemiologii ze Szkoły Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Maryland badają miejsca tragicznych zdarzeń drogowych, analizując za pomocą sztucznej inteligencji miliony zdjęć z usługi Google Street View. Wskazują w ten sposób, które elementy infrastruktury można poprawić, by obniżyć ryzyko wypadku.

Jak wskazuje raport Światowej Organizacji Zdrowia, co roku w wypadkach drogowych ginie blisko 1,2 mln ludzi na świecie. Choć liczba ta stopniowo spada, wciąż jest wysoka. Wypadki drogowe są 12. przyczyną zgonów na świecie dla wszystkich grup wiekowych, ale wśród dzieci i młodych ludzi (5–29 lat) są główną przyczyną śmierci. Raport „Global status report on road safety 2023” wskazuje, że prawie 80 proc. wszystkich ocenionych dróg w zakresie bezpieczeństwa pieszych nie spełnia minimalnych wymagań (trzech gwiazdek), a jedynie 0,2 proc. dróg ma ścieżki rowerowe.

– Jako pracownicy sektora opieki zdrowotnej powinniśmy się bliżej przyjrzeć temu zjawisku. Wypadki samochodowe i kolizje pojazdów są zagadnieniem na styku różnych dziedzin – transportu, infrastruktury, a także zdrowia, projektowania przestrzeni i dróg. Dlatego analiza pod kątem przyczyny zgonów wymaga połączenia wielu różnych dziedzin i specjalistów – mówi agencji informacyjnej Newseria Business dr Quynh Nguyen, epidemiolożka ze Szkoły Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Maryland w College Park w stanie Maryland.

Eksperci ze Stanów Zjednoczonych postanowili zająć się problematyką bezpieczeństwa dróg, wykorzystując nowoczesne technologie oraz sztuczną inteligencję (AI). Jednym z narzędzi, które stosują do analizy miejsc wypadków, jest Google Street View – doskonale znana usługa o niemal globalnym zasięgu, oferująca 360-stopniowy widok ulic, wykorzystywana przez miliony ludzi na całym świecie, którzy wirtualnie zwiedzają lub sprawdzają lokalizacje wybranych punktów na mapie. Dla naukowców zajmujących się badaniem przyczyn wypadków drogowych oraz bezpieczeństwem ruchu drogowego ta usługa stała się czymś więcej niż kolejną cyfrową ciekawostką lub przewodnikiem w terenie. Badania z jej wykorzystaniem trwają w Maryland już od siedmiu lat.

– Użyliśmy obrazów z Google Street View, które są powszechnie dostępne w USA i w 122 krajach świata. Obrazy zostały manualnie oznaczone – ludzie mieli za zadanie wskazać różne przedmioty na zdjęciach, takie jak chodniki, oświetlenie uliczne, znaki drogowe, typy zabudowy i rodzaje dróg. Użyliśmy ponad 20 tys. uzyskanych manualnych oznaczeń, aby przeszkolić model do rozpoznawania tych cech obrazów. Następnie na podstawie rozpoznanych cech zbudowaliśmy model dla każdej z nich – oddzielny model dla chodników, oświetlenia ulicznego, liczby pasów ruchu itp. Wykorzystaliśmy je do formułowania przewidywań dotyczących obrazów, z którymi model wcześniej się nie zetknął – tłumaczy dr Quynh Nguyen.

Do tej pory badacze z użyciem informatycznych narzędzi przebadali 165 mln obrazów. Bez cyfrowego wsparcia oraz AI nie byłoby to możliwe.

– Na podstawie danych w takiej skali mogliśmy przyjrzeć się szerzej otoczeniu drogowemu w całych Stanach Zjednoczonych. Wykorzystaliśmy sztuczną inteligencję i widzenie komputerowe, ponieważ do wstępnego przeszkolenia modelu potrzebne są oznaczenia manualne, ale na późniejszym etapie można za ich pomocą przeanalizować dużo więcej danych niż przeciętnej wielkości zespół badawczy – mówi ekspertka z Uniwersytetu Maryland. – Jeśli mamy jasno określone cele, sztuczna inteligencja może pomóc uzyskać większą dokładność niż człowiek, ponieważ po przeszkoleniu z danej cechy AI może ją wyszukiwać z większą dokładnością i systematycznością, szybciej i w szerszym zakresie, a do tego się nie męczy.

W ten sposób naukowcy identyfikują kluczowe elementy otoczenia, które mogą wpływać na wypadki drogowe z udziałem aut, pieszych i rowerzystów. Infrastruktura drogowa jest bowiem wymieniana – obok nadmiernej prędkości czy prowadzenia po alkoholu – wśród częstych przyczyn kolizji. I to właśnie ten obszar można usprawnić, analizując miliony zdjęć z sieci.

– Nasze badanie stawia sobie za cel wskazanie elementów, które można poprawić w infrastrukturze drogowej, aby pomóc w zapobieganiu choćby części wypadków. Wyniki badania wskazują, że bardzo ważne są chodniki. Przyczyniają się one do znacznego obniżenia liczby zgonów w wyniku wypadków. Kolejnym ważnym czynnikiem jest oświetlenie uliczne. Poza tym im więcej pasów ruchu na drodze, tym większe niebezpieczeństwo, ponieważ po danym obszarze przemieszcza się więcej pojazdów. Jeśli w danej okolicy jest droga z wieloma pasami ruchu, ryzyko wypadków w tym obszarze będzie większe – wskazuje dr Quynh Nguyen.

W miejscach, gdzie są chodniki, odnotowano nawet o 70 proc. mniej śmiertelnych wypadków samochodowych w porównaniu z obszarami bez chodników. Na drogach jednopasmowych było o połowę mniej takich zdarzeń niż na drogach wielopasmowych. W przypadku kolizji z udziałem pieszych i rowerzystów ich liczba była mniejsza o 37 i 38 proc. Również światła uliczne i znaki stopu zapewniały większe bezpieczeństwo – wiązały się z mniejszą liczbą wypadków samochodowych z udziałem pieszych i rowerzystów.

Ciekawym wnioskiem z badania jest fakt, że na bezpieczeństwo korzystnie wpływa także występowanie drzew przy drodze. To zupełnie odwrotny wniosek od tego, który przez lata był używany przez samorządy decydujące się na masowe wycinki przy trasach gminnych, powiatowych czy wojewódzkich. 

– Jedno z naszych badań wykazało, że drzewa pomagają ograniczyć wskaźniki zaburzeń depresyjno-lękowych i przyczyniają się do częstszego przemieszczania się pieszo. Ponadto drzewa przydrożne ograniczają liczbę kolizji i wpływają na zachowanie kierowców – kiedy widzą drzewa, odruchowo zwalniają. W ten sposób również zapobiegają one kolizjom pojazdów – mówi badaczka. – Wiemy także, że remonty dróg są związane z podwyższonym ryzykiem kolizji pojazdów – w takich przypadkach mamy do czynienia ze zwężeniami i objazdami, możliwe są także nierówności – wszystkie te elementy stanowią czynniki ryzyka kolizji. Aby przeciwdziałać wypadkom z udziałem pojazdów, należy budować więcej chodników, montować oświetlenie uliczne, sadzić więcej drzew, zachować ostrożność w przypadku dróg wielopasmowych, ponieważ na nich zdarza się więcej kolizji. Jeśli uda się zapobiec choćby jednemu wypadkowi śmiertelnemu w okolicy rocznie, oznacza to, że warto podejmować takie działania.