Умная видеоаналитика меняет строительную отрасль
В сфере строительства ИИ набирает обороты — уже 27,6% компаний применяют эту технологию. Одна из самых востребованных ИИ-технологий в отрасли — видеоаналитика. Она помогает распознавать записи с камер в режиме реального времени, анализировать архивные видео или изображения по заданным параметрам. В чем польза видеоаналитики и какие задачи с ее помощью решают застройщики, рассказывают эксперты ООО «Сбер Бизнес Софт».
Зачем застройщикам видеоаналитика
Видеоаналитика позволяет решать одну из самых актуальных задач строительной отрасли — повышать производительность труда. По данным исследования «Повышение эффективности строительства», проведенного McKinsey в 2017 году, этот показатель остается низким во всем мире с начала 1990-х годов. В России расходы, связанные со строительством, составляют порядка 6% от ВВП, это 5,5 трлн рублей, при этом ежегодный прирост производительности сектора в течение последних 20 лет не превышает 1%.
Для повышения эффективности строительным компаниям необходимо в реальном времени контролировать выполнение строительно-монтажных работ, отслеживать текущие и плановые показатели, подготовку объектов к сдаче, соблюдение техники безопасности и многое другое.
Но на практике это нетривиальная задача. Видеонаблюдение, повсеместно используемое в строительстве, не позволяет оперативно реагировать на возникающие инциденты, в реальном времени оценивать следование регламентам и выполнение норм, фиксировать возможные нарушения. Анализ собираемой видеоинформации требует значительных человеческих и временных ресурсов.
Решает проблему современная видеоаналитика с использованием ИИ — она автоматически анализирует потоковые или архивные видеоданные. Полученные в ходе такого анализа знания позволяют бизнесу оптимизировать процессы, выявлять аномалии, а в итоге контролировать качество и безопасность работ и принимать обоснованные решения на основе достоверных данных.
Ключевой компонент видеоаналитики — компьютерное зрение. С помощью машинного обучения и нейронных сетей компьютерное зрение позволяет системам «видеть» и «понимать» то, что происходит на видео: идентифицировать объекты (предметы и людей), определять их местоположение и поведение. Девелоперы используют возможности компьютерного зрения, чтобы
- контролировать соблюдение правил безопасности: отмечать наличие СИЗ (средств индивидуальной защиты), факты пересечения периметра или нахождения в заданных зонах;
- анализировать поведение и эффективность труда: фиксировать факты работы и отдыха, длительность действий, последовательность, производительность;
- получать полный отчет о работе и трудовой дисциплине сотрудников.
— Компьютерное зрение позволяет бизнесу более оперативно реагировать на важные события, происходящие при операционной деятельности, повысить качество работы за счет мониторинга производственных процессов, а также повысить производительность благодаря автоматическому учету и анализу рабочего времени, контролю простоев. Также технология может помочь повысить уровень безопасности сотрудников и имущества, минимизируя хищения и риски различных инцидентов, — отметил директор по искусственному интеллекту ООО «Сбер Бизнес Софт» Максим Иванов.
Кейсы. Как работает видеоаналитика в недвижимости
Рассмотрим задачи, которые строительные и промышленные компании сегодня решают с помощью видеоаналитики, и проиллюстрируем их конкретными примерами.
- Контроль работы сотрудников и снижение рисков производственного травматизма
Территория строительства — это многочисленные площадки, на которых работают как сотрудники застройщика, так и специалисты компаний-подрядчиков. Видеоаналитика в данном случае работает как постоянный внешний «наблюдатель», который следит за тем, как выполняются требования техники безопасности и правил охраны труда, насколько производительны сотрудники, носят ли они спецодежду, каски, жилеты, страховочные пояса. Современные системы видеоаналитики позволяют решать несколько стратегических задач в сфере контроля процессов строительства. И в России существуют успешные кейсы.
Так, девелоперская компания «Самолет» с помощью видеоаналитики повысила производительность, сократила число инцидентов на стройке, снизила себестоимость работ на 1,5% и ускорила сроки сдачи объектов на 5%.
Первоочередной задачей застройщика стала автоматизация контроля и оперативного реагирования на отклонения от плановых показателей во время строительства, а также соблюдение регламентов при проведении отделочных работ — контроль черновой и чистовой отделки, наличие мебели и санфаянса, уборка мусора после завершения работ. Также застройщик автоматизировал мониторинг наличия ограждений на открытых участках. Теперь за установкой ограждений на протяжении всего хода строительства наблюдает искусственный интеллект.
Одновременно с внутренними решениями разрабатываются и универсальные сервисы для умного видеонаблюдения на строительных объектах. Это системы, которые отслеживают технологический процесс, замеряют время работы со спецтехникой, определяют эффективность работы сотрудников, тем самым сокращая затраты на простой до 60%, на стройконтроль — до 30%. Сервисы могут фиксировать численность сотрудников и посторонних лиц на площадке, распознавать средства защиты на людях с привязкой к локации и т. д. Так, если в зоне проведения строительных работ находятся люди, не имеющие нужного доступа, без должных средств защиты и т. д., системы умного видеонаблюдения предупреждают об этом ответственных лиц. В зонах повышенной опасности сервисы могут обнаруживать запрещенные к использованию предметы без участия человека.
- Эффективное управление ресурсами
Видеоаналитика помогает эффективно и рационально расходовать материалы, а также мониторить безопасную работу оборудования. Умное видеонаблюдение может контролировать все движение на стройке — въезд и выезд транспорта, перемещение материалов, работу техники — и предупреждать о сбоях или износе оборудования. Также искусственный интеллект помогает в решении спорных ситуаций о дефектах, нехватке или подмене материалов.
Так, например, «Ростелеком» организовал мониторинг ремонтных и строительных работ на социальных объектах Республики Калмыкия. Для контроля ремонта школ и строительства фельдшерско-акушерских пунктов на объектах установили несколько десятков камер видеонаблюдения, записи с которых обрабатываются нейросетями. Заказчики — правительство республики и представители органов власти — в реальном времени отслеживали ход всех работ и могли обратиться к аналитике видеозаписей, что значительно повысило эффективность выполнения работ. Как отмечает компания, видеонаблюдение пользуется спросом и у представителей бизнеса: такие системы помогают решать конфликтные ситуации, оценивать работу персонала, обеспечивать безопасность выполнения работ и в целом принимать верные решения.
— Наша система, основанная на технологии облачного видеонаблюдения, является уникальной в своем роде и помогает в реализации федеральных и национальных программ согласно требованиям Минстроя России. Цифровое решение объединяет видеопотоки с разных объектов от нескольких подрядчиков по принципу единого окна в режиме онлайн, что обеспечивает контроль за ходом строительства — эффективностью труда работников, расходом материалов, сроками сдачи объектов. У заказчика есть возможность отследить ход стройки с любого электронного устройства из любой точки мира, — отметила директор Калмыцкого филиала ПАО «Ростелеком» Ольга Харкибенова.
- Предотвращение чрезвычайных ситуаций
Система визуального мониторинга способна мгновенно распознать нарушения, которые традиционные системы безопасности могли бы пропустить или среагировать на них недостаточно оперативно. При обнаружении задымления или пожара, оставленного предмета, незаконного проникновения на территорию ответственный сотрудник автоматически получает срочное сообщение, а на его монитор или мобильное устройство выводится видео с камеры, фиксирующей ЧС. Это позволяет немедленно принять решение, а значит, снизить возможные риски и финансовые потери.
Благодаря непрерывному анализу ситуаций на охраняемой территории умные системы видеоаналитики могут быстро обнаруживать и предотвращать несанкционированный доступ на площадку, распознавать знаки опасных грузов и улучшать контроль за ними, определять потенциально опасные события, например нахождение людей рядом с тяжелой техникой. Системы видеоаналитики защищают площадку круглосуточно, минимизируют такие инциденты, как кражи инструментов, оборудования, материалов, транспортных средств или вандализм: граффити, разбитые окна, повреждение строительного оборудования.
Например, система видеоаналитики, реализованная российским разработчиком CVC для собственника песчаного карьера, позволила заказчику сэкономить 1,7 млн рублей в месяц на хищении песка. Компания разработала и обучила нейросеть, которая анализировала изображения с видеокамер и контролировала проезд на карьер только оформленных в учетной системе транспортных средств, правила выезда грузовиков (согласно регламенту ТС должно выезжать за КПП без тента), а также оценивала, соответствует ли реальный объем кузова указанному в учетной системе.
Другой пример применения видеоаналитики уже в промышленном секторе — проект СИБУРа по строительству Амурского газоперерабатывающего завода, который реализуется в регионе со сложными природно-климатическими условиями и недостаточно развитой инфраструктурой. В связи с большой протяженностью объектов строительства и высокой сложностью работ СИБУР использует БПЛА для контроля за проведением работ, выявления действий и условий, требующих особого контроля на объектах строительства, а также применяет технологии видеоаналитики на основе нейросетей.
— СИБУР активно развивает продукт «Дрон-сервис», совершенствуя автоматизацию полетов и интеллектуальную обработку полученных данных. Эти новшества позволят минимизировать влияние человеческого фактора и как результат повысят уровень контрольной среды на предприятиях, — отметил Андрей Лантрат, владелец продукта, СИБУР.
Видео с камеры беспилотного летательного аппарата транслируется в реальном времени на планшет сотрудника отдела промышленной безопасности. Качество и детальность транслируемого видео обеспечивает возможность визуальной идентификации нарушений, осуществления оперативного реагирования и устранения нарушений. В дальнейшем полученные видеоматериалы могут обрабатываться системами видеоаналитики, разработанными специалистами цифрового СИБУРа, в том числе с целью выявлять очаги возгорания и несанкционированные свалки отходов на объектах строительства, в вахтовых городках строителей и в непосредственной близости от стройки.
Итоги
Современные системы видеоаналитики можно считать одним из необходимых компонентов цифровизации строительной отрасли. Использование систем машинного обучения и компьютерного зрения позволяют сократить время на идентификацию и оценку инцидентов безопасности, мгновенно оповещать ответственных сотрудников о подозрительной активности, опасностях, происшествиях, тем самым минимизируя последствия и сокращая затраты на их устранение.
Достоверная информация, поступающая в реальном времени, позволяет проактивно действовать, корректируя планы строительства, повышая эффективность труда, улучшая взаимодействие строительных бригад и оптимизируя использование техники на площадке.
Видеоаналитика и оперативная обработка поступающей информации минимизируют риски возникновения чрезвычайных ситуаций и сокращают затраты на расследование инцидентов.
По пирамиде Маслоу, базовая потребность человека — в крыше над головой, еде, воде и сне. За ней идет потребность в безопасности, затем в принадлежности и только потом — в творчестве, самосознании и признании. А значит, жилая среда следует сразу за пищей и кровом: спокойствие и чувство обретения своего места. В каком-то смысле она даже важнее, чем тот дом, вокруг которого она формируется. Из чего она складывается и на что влияет, размышляют архитекторы «Института территориального развития».
Сегодня наша городская реальность — это многоквартирные дома высотой около 40 метров. А значит, высокая плотность и высокая анонимность, в которых человек перестает считать пространство своим и идентифицировать себя с местом, в котором живет. И если в последние годы в новых проектах нормой стал закрытый двор (Б — безопасность), то сегодня становится ясно, что он превратился в резервацию для узких групп жителей ЖК. Необходимость в свободном перемещении, в совместном опыте проживания зеленых территорий поблизости от дома, в пространстве, где жители квартала района будут общаться и образовывать устойчивые социальные связи, становится очевидной (П — принадлежность). И сейчас уже на этапе проектирования застройщики начинают закладывать эту возможность на уровне градостроительной структуры, формируя бульвары и парки внутри кварталов и групп разных ЖК, говорит главный архитектор «ИТР» Елена Миронова. Эта современная тенденция, в которой уже сами девелоперы начинают вкладываться в формирование среды за пределами своего участка, — закономерный путь развития и движение в сторону сбалансированного безопасного города с устойчивой социальной структурой. А это неизменно влияет на уровень благосостояния общества и формирует долгосрочный рыночный запрос на более высокое качество жизни в целом, добавляет главный архитектор проектов Анна Менщикова.
Человек идентифицирует себя с местом, осознанно выбранным для жизни, вычленяя в ряду одинаковых районов различия, непохожести. В этом смысле сложность объемных решений в архитектуре, проработка видовых точек и доминант играют важнейшую роль. Петербург — плоский город, и динамику застройке может обеспечить только вдумчивая работа с силуэтами. Фасадные решения и отделка зачастую менее значимы и подвержены быстрым изменениям тенденций, напоминает ведущий архитектор Ольга Потребчук.
И все же рынок наглядно демонстрирует, что, когда мы говорим о комфортной для человека среде, главную роль играет зеленый каркас. И кварталы первых массовых серий с их однотипными, архитектурно скудными фасадами, по-прежнему высоко ценятся на вторичном рынке не только за счет своей малоэтажности, но и во многом именно благодаря зелени, которая превращает «ничьи земли» в полноценные общественные парки.
Может ли архитектор на своем уровне влиять на то, каким будет социальный и, как следствие, экономический профиль города? Да, и прежде всего на уровне градостроительного планирования, когда уже на этапе прорисовки кварталов закладывается баланс общественного и приватного, говорит главный архитектор проектов Ольга Калинина. И если еще несколько лет назад девелоперы в основном были уверены, что эта задача убыточна и не входит в их компетенцию, то сегодня смена парадигмы становится очевидной, и уже застройщики сами закладывают общественные зеленые зоны в проекты. Потому что качественная среда — это их устойчиво высокая репутация на годы вперед. А для горожан это инвестиция в жизнь семьи с расчетом не на одно поколение.
Весна 2021 года ознаменовалась для Санкт-Петербурга началом практической реализации еще одного крупного инвестиционного проекта, призванного обеспечить развитие транспортной инфраструктуры города, — Широтной магистрали скоростного движения (ШМСД).
По оценкам экспертов, строительство ШМСД будет способствовать решению многих проблем — от совершенствования улично-дорожной сети до улучшения экологической обстановки в Северной столице. Однако для этого необходимо найти решение ряда сложных задач.
Дан старт
В Петербурге стартовало строительство Витебской развязки, которая свяжет существующий южный участок ЗСД с началом новой скоростной трассы — ШМСД. Тем самым началась реализация проекта Широтной магистрали, подготовка к которой шла уже многие годы.
«Это исторический момент. И не только для Петербурга, но и для Ленобласти, потому что эта магистраль соединит город с областью и выйдет на главную трассу, которая соединяет нас с Мурманском. Это огромный проект с переправой через Неву», — заявил губернатор Петербурга Александр Беглов.
По его словам, такого масштаба мегапроекты, как и запуск «Сапсана», и строительство трассы М-11, выводят город «в премьер-лигу мировых мегаполисов».
В церемонии забивки первой сваи для первой опоры в составе ШМСД приняли участие Александр Беглов, помощник Президента РФ Игорь Левитин и президент — председатель правления Банка ВТБ Андрей Костин. Они представляли трех партнеров реализации инвестпроекта — Петербург, федеральный центр и частного инвестора. Только такое объединение усилий позволило запустить работы.
«Было непросто начать реализацию этого проекта. И я хотел бы поблагодарить прежде всего федеральное правительство, которое оказало нам содействие, и, конечно, Президента России. Я не люблю громких фраз, но именно его участие в реализации этого проекта позволило нам забить первую сваю. По его поручению федеральный центр выделяет на первом этапе 10 млрд рублей», — подчеркнул Александр Беглов. Он добавил также, что если бы не было соединения сил — денег федерального центра, города и стратегического партнера — банка ВТБ, то без этих трех составляющих реализация проекта была бы практически невозможна.
Помощник Президента РФ Игорь Левитин отметил, что создание Широтной магистрали станет новым этапом в развитии транспортного каркаса Петербурга и Ленинградской области. «Двенадцать лет назад мы начинали строительство Западного скоростного диаметра. За эти годы Петербург очень усилился в транспортном обеспечении. Уверен, что новый проект будет успешно реализован», — сказал он.
Let it be
Соглашение между Смольным и группой ВТБ о строительстве Витебской развязки было подписано 18 ноября 2020 года. Протяженность объекта составит около 2,6 км, пропускная способность до 70 тыс. автомобилей в сутки, движение предусмотрено по шести полосам со скоростью до 110 км/час.
Общая стоимость развязки составляет порядка 39,4 млрд рублей (включая масштабные работы по подготовке территории). На реализацию проекта из федеральной казны будет выделено 10 млрд рублей, из бюджета Петербурга — 16,8 млрд, инвестиции ВТБ составят около 10 млрд рублей. Завершить строительство развязки намечено к 2025 году.
Этот объект станет первым этапом строительства ШМСД, в состав которой войдет большой мост через Неву в створе Фаянсовой и Зольной улиц. В целом возведение новой скоростной трассы протяженностью 27,4 км будет происходить в шесть этапов, проходящих по территории как Петербурга, так и Ленобласти: от ЗСД до КАД и пересечения с федеральной трассой «Кола».
До конца 2021 года планируется полностью завершить проектирование II — IV этапов ШМСД. Проведение конкурса на строительство планируется в 2022 году. Движение по всей магистрали на территории Петербурга планируется запустить к 2030 году. Общая стоимость проекта оценивается примерно в 169 млрд рублей.
Что это даст
«Плюсы и минусы таких магистралей наглядно показывает ЗСД, которым пользуется огромное количество горожан, невзирая на то, что проезд по нему платный. Не будь ЗСД, центр стоял бы в более серьезных пробках, и экологическая обстановка в городе также была бы существенно хуже», — отмечает заведующий кафедрой транспортных систем СПбГАСУ Александр Солодкий.
По его словам, влияние ШМСД неоднократно изучалось при разработке Генеральной схемы развития улично-дорожной сети Петербурга, Генплана и Экономического обоснования строительства. Все расчеты показали высокую эффективность проекта.
«ШМСД позволит существенно улучшить транспортную ситуацию в городе. Во-первых, улучшится обеспечение связей частей города, разделенных Невой, т. к. мост будет построен на участке с самым большим разрывом между мостами. Во-вторых, ШМСД в связке с ЗСД поможет разгрузить центр города. Значительная часть автомобилей проезжает через центр из-за того, что шесть из девяти мостов через Неву находятся именно там и другого пути просто нет. В-третьих, разгрузится мост через Неву на КАД, т. к. часть транспорта с запада на восток обратно поедет по ШМСД. В силу масштабности проекта он повлияет на жизнь всего города. Станет легче дышать в прямом и переносном смысле, улучшится транспортное обслуживание (сократится время на передвижение, станет меньше заторов), снизится негативное воздействие автомобилей на окружающую среду», — отмечает Александр Солодкий.
Эксперт транспортного развития территорий ИТП «Урбаника» Илья Резников настроен более скептически. «ШМСД становится не столько транспортным обходом центра, сколько еще одним вылетным направлением. Вместо отведения потоков автомобилей от центра, магистраль поможет доставлять их туда с восточной части КАД, из Всеволожска и других пригородов. Для внутригородских поездок эта дорога окажется не слишком полезной по причине малого количества развязок с обычными улицами», — считает он.
По словам эксперта, если учесть, что эта дорога будет платной, то она вообще рискует стать трассой «для избранных». Впрочем, такие же опасения вызывал и ЗСД. Однако совсем недавно там был зафиксирован суточный рекорд трафика: 391 тыс. авто. А суммарно за 2020 год ЗСД воспользовались более 90,7 млн машин.
Глава Комитета по инвестициям Петербурга Роман Голованов обращает внимание и на экономический эффект от реализации проекта. «Налог на прибыль только в рамках первого этапа проекта до 2024 года должен принести городу 3,6 млрд рублей. Реализация дальнейших этапов значительно увеличит эти показатели. При этом, по оценкам, город получает создание 450–550 рабочих мест в строительном секторе и еще 1200–1400 мест в других отраслях. Реализация проекта также стимулирует строительство жилой и коммерческой недвижимости в районах примыкания будущей трассы, в особенности во Фрунзенском, Красногвардейском и Невском районах, Кудрово и Всеволожске», — отмечает он.
Через тернии
Эксперты отмечают также, что реализация проекта связана со многими задачами, которые нужно будет решить. «Проект очень серьезный и в техническом, и в организационном планах. В большей степени даже в организационном, так как опыт строительства ЗСД научил наших дорожников и мостовиков решать такие задачи», — говорит Александр Солодкий.
Он также ожидает сложностей при освобождении земельных участков под строительство. «Несмотря на то, что магистраль прокладывается недалеко от железной дороги, все равно потребуется освобождение значительных территорий, не обойтись без сноса каких-то зданий и сооружений. Как показывает опыт реализации всех транспортных проектов, всегда будут люди, недовольные прохождением магистрали в определенной близости от их жилья. Стандартная ситуация: все хотят иметь хорошую дорогу, но проходить она должна у соседнего дома, а не у моего», — добавляет эксперт.
Однако в целом эти проблемы не являются критическими для реализации проекта. «Строительство ШМСД не ожидает быть простым. Оно дорогое и технически сложное. Хотя, как показывает опыт строительства КАД и ЗСД, все эти проблемы решаемы при наличии финансирования и соответствующей политической воли», — резюмирует Илья Резников.
Мнение
Александр Беглов, губернатор Петербурга:
— Руководству города в разные периоды нашей истории приходилось действовать в самых разных обстоятельствах. При этом каждая управленческая команда стремилась внести максимально возможный вклад в развитие Петербурга. Это хорошо видно на примере создания транспортного каркаса скоростных магистралей. Первые распоряжения по подготовке ЗСД сделал еще мэр Анатолий Собчак в 1993–1996 годах. Владимир Яковлев подписал документы о начале проектирования ЗСД и начал строительство КАД. Команда Валентины Матвиенко приступила к строительству ЗСД и замкнула КАД. Георгий Полтавченко и его команда завершили Западный скоростной диаметр и начали трассировку Широтной магистрали. Теперь стартовало ее строительство.
Александр Солодкий, заведующий кафедрой транспортных систем СПбГАСУ:
— Идея Широтной магистрали с мостом в створе Фаянсовой и Зольной улиц была заложена в Генплане уже более 50 лет назад. Предусматривалось создание трех меридиональных магистралей: Западного, Центрального и Восточного диаметров, а также двух широтных — севернее и южнее центра. Спустя десятилетия в Генплане остались всего две из них — ЗСД и ШМСД.