Znečištění ovzduší dopravními emisemi postihuje miliardy lidí na celém světě, přesto jsou jejich měření značně omezená. Koncentrace znečištění ve městech se prudce mění na krátké vzdálenosti v důsledku nerovnoměrně rozdělených zdrojů emisí, zředění a fyzikálně-chemických přeměn. Konvenční metody monitorování postrádají potřebné rozlišení k charakterizaci expozic a lokalizaci ohnisek (~2–5 monitorů na 1 M obyvatel). Detailní, specifická a aktuální data jsou přitom klíčová pro hlubší analýzy, modelování, řízení či plánování. Záměrem tohoto projektu je výzkum a vývoj široce aplikovatelného řešení pro estimaci dopravních škodlivin v reálném čase na základě velmi přesných dat o dynamice provozu a mikroskopických multimodálních emisních modelů. Klíčovým aspektem projektu bude implementovat pokročilé metody zpracování obrazu pomocí hlubokých neuronových sítí za účelem detekce a klasifikace vozidel (15 + 1 kategorií, MMR) a jejich kontinuálního trackování. Výzkumná činnost bude spočívat zejména v problematice přesné lokalizace objektů na vozovce z běžných kamerových pohledů, jejich reidentifikaci z důvodu okluzí a předávání cílů mezi kamerami, a dále pak filtraci měření pro získání přesných dat o dynamice průjezdu. Tato aktivita navazuje na vývoj, výzkum a obchodní aktivity společnosti RCE systems v segmentu dopravní senzoriky. Prohlubování znalostí a zlepšování systémů pro trackování mnoha cílů v reálném čase je dlouhodobou strategií společnosti na kterou navazuje své produktové portfolio. Přesné klasifikované trajektorie vozidel dolované v reálném čase z kamerových streamů spolu s terénní morfologií a dalšími lokálními charakteristikami budou vstupem nových mikro-simulačních modelů pro tvorbu výfukových i nevýfukových škodlivin (CO2, NOx, PM10, PM1, PM2.5). Tuto doménu pokrývá svou odborností a výzkumnými aktivitami spoluřešitel projektu VUT. Modely budou ověřovány na reálných imisních datech z měřících stanic, kdy speciálně pro tento účel bude rovněž modelováno šíření dopravních emisí v okolí zdroje k měřící stanici pro specifičnost výstupů. Video-sledovací systémy spolu s mikro-skopickými emisními modely budou základem pro další výsledky projektu, a to high-definition digitální emisní mapu, která nabídne jak mikroskopický (rozlišení na úrovni 5x5 metrů), tak makroskopický pohled na emisní data (město), včetně datového rozhraní pro integraci se třetími stranami. Součástí interaktivní digitální mapy bude rovněž automatická indikace překročení stanovených emisních limitů.

Description in English
The goal of the project is to develop, demonstrate and validate a system for indirect measuring of exhaust and non-exhaust emissions. The system would be able to do this in real-time by utilizing a combination of detailed traffic data, morphology of the terrain and advanced multi-emission models. With the use of computer vision and AI the categorized trajectories of the individual road users would be extracted from the video streams. This data describing the dynamics of the traffic flow will be the essential part of new microscopic models for estimating the production of CO2, NOx, and PM emissions. The result of the project would be an easily applicable and scalable solution that will make use of the existing camera infrastructure for immediate and continuous emission measuring.

Keywords
doprava, vizuální identifikace, modelování, emise, dopravní uzly

Key words in English
emissions, traffic, CO2, NOx, video detection, computer vision, trajectories, measuring, modeling