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.
За прошедший год в дорожной отрасли был принят, а затем пересмотрен пятилетний план строительства дорог. Однако по большинству строящихся объектов финансирование сохранится.
Планы пересмотрены, но не все
Ключевым событием в дорожном строительстве стало утверждение в июне 2022 года пятилетнего плана на 2023—2027 гг. общей стоимостью 13,2 трлн рублей, включая региональные бюджеты и средства Фонда национального благосостояния. План касается федеральных, региональных, межмуниципальных, местных дорог и включает более 250 мероприятий по их строительству, реконструкции и ремонту. Программный документ разрабатывался с целью довести до нормативного состояния 85% дорог в 105 крупнейших агломерациях и более 50% дорог в регионах — всего более 100 тыс. км опорной дорожной сети.
В частности, планом предусмотрено бюджетное финансирование строительства второй кольцевой автодороги вокруг Санкт-Петербурга (КАД-2), развязки на трассе М-11 «Нева» с выходом к аэропорту Пулково, реконструкции Приморского шоссе с подключением «Лахта-центра», строительство и реконструкция участков автомобильных дорог А-121 «Сортавала», А-181 «Скандинавия», А-120 «Санкт-Петербургское южное полукольцо», Р-21 «Кола», М-10 «Россия» и еще ряда объектов в Санкт-Петербурге и Ленобласти.
Однако уже в декабре стало известно о пересмотре намеченных планов. Согласно распоряжению Правительства РФ от 29 декабря 2022 года № 4353-р, по ряду проектов было урезано финансирование, ввод в эксплуатацию других проектов был перенесен на более поздний срок, появились новые объекты. Под сокращение финансирования попала КАД-2: сроки проектирования автомагистрали отложены на два года. По данным ФКУ Упрдор «Северо-Запад», перенесены с 2027 на 2028 год сроки реконструкции участка 54-й км —59-й км дороги Р-23 Санкт-Петербург — Псков — Пустошка — Невель — граница с Республикой Беларусь.
По остальным объектам, находящимся в ведении ФКУ Упрдор «Северо-Запад», начатые в 2021–2022 гг. работы продолжаются согласно условиям заключенных госконтрактов. Так, ввод в эксплуатацию участков реконструкции трассы А-181 «Скандинавия» запланирован на 2023–2024 гг. В 2023 году на автомобильной дороги Р-21 «Кола» планируется выполнить работы по переустройству газопроводов с последующим завершением реконструкции участка дороги с двух полос движения до четырех. Активно продолжается строительство путепровода с направленными съездами на 672 + 500 км автомобильной дороги М-10 «Россия» Москва — Тверь — Великий Новгород — Санкт-Петербург, сроки завершения — 2023 год. Нет изменений и в планах реконструкции КАД на участке от ст. Горская до ЗСД, работы по этому объекту продлятся до августа 2026 года. Продолжается разработка предпроектной и проектной документации для реконструкции автодороги А-121 «Сортавала» на участке обхода г. Приозерска. Также в планах Упрдор «Северо-Запад» на 2023 год — приступить к реконструкции автомобильной дороги А-120 «Южное полукольцо» на участке 64-й км — 106-й км (1-й и 2-й этапы).
Начатые стройки будут завершены
В Комитете по дорожному хозяйству Ленобласти отмечают, что основные работы выполняются в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги»: за счет федерального и регионального финансирования в 2022 году было обновлено около 200 километров региональных трасс. В том числе были проведены ремонты на таких важных для области магистралях, как участок Гостилицкого шоссе от деревни Порожки до «Южного полукольца», Павловское шоссе от Романовки до Павловска, дорога от Кудрово в Колтуши, подъезд к Шлиссельбургу, подъезд к Кингисеппу. При этом по некоторым из объектов работы были завершены досрочно.
Скорее всего, изменения пятилетнего плана не должны сказаться на начатом строительстве, особенно на значимых для региона мостовых стройках через р. Волхов в Киришах и р. Свирь в Подпорожье. Мост в Подпорожье планируется завершить уже в 2023 году, на три года раньше контрактных сроков, — он даст возможность значительно облегчить логистику грузов на востоке Ленобласти.
Еще один источник финансирования — федеральные инфраструктурные кредиты — позволил заключить три масштабных контракта на строительство объектов внутри агломерации Ленобласти и Санкт-Петербурга. Обход Мурино в створе Пискаревского проспекта разгрузит Токсовское шоссе, которое проходит внутри восточного Мурино и Нового Девяткино. Развязка с Мурманским шоссе в Кудрово даст новый выезд из молодого города и обеспечит подъезд для будущего транспортно-пересадочного узла со станцией метро. Продолжение реконструкции Колтушского шоссе от Суоранды через Колтуши до перекрестка с дорогой на Воейково сильно разгрузит одну из главных региональных магистралей Всеволожского района.
Материалы и техника для строительства
Пересмотр планов строительства дорог связывают с реалиями, учитывающими экономическую ситуацию, хотя на развитие отрасли оказывают влияние такие факторы, как удорожание стройматериалов и проблемы с поставкой и обслуживанием импортной спецтехники.
Как отмечают в ФКУ Упрдор «Северо-Запад», цены на строительные материалы возросли: по ряду объектов строительства и реконструкции в 2022 году было выделено дополнительное финансирование в соответствии с порядком, установленным Приказом Минстроя № 841/пр от 23.12.2019.
«В 2022 году стоимость строительства "лихорадило", отраслевые программы пересматривались в сторону сохранения объектов и перераспределения средств в пользу строящихся, — сообщает заместитель генерального директора по развитию АО "ПЕТЕРБУРГ-ДОРСЕРВИС" Анатолий Пичугов. — Но ни один строящийся объект не был заморожен или "обрезан", как это было в предыдущие кризисы».
Помимо роста цен на стройматериалы, отрасль столкнулась с проблемами, связанными с наличием запасных частей на строительную технику, логистикой, ростом стоимости расходных материалов для обслуживания техники, прекращением поставок оборудования ряда зарубежных поставщиков.
По мнению генерального директора строительно-инвестиционного холдинга «Автобан» Алексея Андреева, строительство дорог очень сильно зависит от импортной дорожно-строительной техники и от внешних поставок: доля российской техники в дорожном строительстве по-прежнему не превышает 30%, а российских и даже китайских аналогов многих видов погрузчиков, перегрузчиков асфальта, ресайклеров просто не существует.
Руководитель отдела продаж компании «ЭкоТрафик» Никита Чайников считает, что китайские компании, которые вышли на российский рынок с конкурентными предложениями, смогли переломить ситуацию с поставками техники и запчастей. По крайней мере, к середине года цены на запчасти спали, но, к сожалению, не на технику. В Группе «ВИС», где из 400 единиц спецтехники и строительного оборудования собственного парка более 300 составляет техника зарубежного производства, отмечают, что сроки поставки запчастей выросли от одного до трех-четырех месяцев. В этой связи компания начала их замену на аналоги от производителей Южной Кореи и Китая.
Уход с российского рынка иностранных вендоров ПО для развития BIM в дорожном проектировании сказался на отрасли в меньшей степени, чем в строительстве. Заместитель главного инженера по реализации технической политики компании «ВТМ дорпроект» Владимир Баженов уверен, что нынешняя ситуация складывается даже на руку разработчикам, так как позволит на базе отечественных программных продуктов развивать сразу несколько векторов цифровых технологий, в том числе для создания трехмерных информационных моделей, а в дальнейшем — для разработки и применения классификаторов строительной информации.
Проектирование первого этапа строительства кольцевой надземной линии метрополитена в столице Узбекистана городе Ташкенте выполнили с помощью инструментов программного комплекса Model Studio CS, разработчиком которого является московское АО «СиСофт Девелопмент».
Приняв участие в проекте строительства, компания «СиСофт Девелопмент» успешно выполнила свою часть проекта, включающую обучение специалистов, поставку программного обеспечения, интеграцию ПО в рабочий процесс, автоматизацию бизнес-процессов.
Продукты Model Studio CS, которые использовались в реализации проекта:
- Model Studio CS Строительные решения.
- CADLib Модель и Архив.
Заказчик, рассмотрев ряд программных комплексов разных разработчиков, выбрал Model Studio CS, по достоинству оценив преимущества линейки продуктов этой российской комплексной системы по сравнению с конкурирующими решениями.
Для сравнения
1. Model Studio CS Строительные решения
Конкурирующие продукты на рынке: Autodesk Advance Steel, Tekla, Bentley Prosteel, Prostructures, Proconcrete, Bentley AECOsim, AVEVA, Bocad, Allplan, ArchiCAD.
Базовые преимущества Model Studio CS Строительные решения:
- настроенные профили генерации чертежей и спецификаций, ведомостей работ для разработки разделов проекта АР, АС, КМ, КЖ;
- обширные библиотеки по разделам проектов АР, АС, КМ, КЖ;
- реализация импортозамещения (актуально в сравнении с иностранными продуктами);
- компонент системы Model Studio CS Строительные решения для разработки комплексной информационной модели.
2. CADLib Модель и Архив
Конкурирующие продукты на рынке: Autodesk Navisworks, Intergraph Smart Review, Intergraph SmartPlant Foundation, AVEVA E3D, Bentley Navigator, Bentley Synchro 4D, Solibri.
Базовые преимущества Model Studio CS:
- мощный функционал для визуализации, создания электронного архива, работы с календарными планами. Возможность адаптации и доработки продукта под корпоративные стандарты заказчиков;
- компонент системы Model Studio CS для разработки комплексной информационной модели;
- интероперабельность и интеграция с наиболее популярными BIM-платформами;
- возможность построения системы управления инженерными данными (СУИД).
Отметим, что создание кольцевой надземной линии метрополитена в Ташкенте предусматривает прокладку 54,8 км путей, строительство 35 станций, двух электродепо для сервисного обслуживания электропоездов и одного пункта техосмотра. Кольцевая ветка метро будет строиться в пять этапов. На последнем этапе строительства линия замкнется на станции «Дустлик» и образует кольцо.
В рамках завершенного первого этапа, при проектировании которого применялись решения Model Studio CS, была проложена 11-километровая линия с семью станциями. Также с помощью Model Studio CS и CADLib была запроектирована станция № 6 кольцевого метро.
Особенностью данного проекта было то, что линия проходит по жилым массивам города и расположена в девятибалльной сейсмической зоне. Применение программных продуктов Model Studio CS и CADLib доказало эффективность их использования и удобство наглядной презентации заказчику будущего объекта.
Как осуществлялась реализация проекта?
Комплексным проектированием строительства надземного метро в Ташкенте с помощью ПО Model Studio CS занимается АО BOSHTRANSLOYIHA — узбекский головной проектно-изыскательский институт по транспорту. Также в реализации данного проекта принимает участие авторизованный партнер АО «СиСофт Девелопмент» — компания SOFTICA, являющаяся одним из ведущих поставщиков программного обеспечения в сфере САПР в Узбекистане (www.softica.uz).
В начале 2020 года десять сотрудников института прошли обучение программе Model Studio CS Строительные решения. Из-за внезапно случившейся пандемии COVID-19 и резкого снижения заказов со стороны основного заказчика провести пилотный проект, как было запланировано, не удалось. Однако благодаря видеоматериалам, размещенным в Интернете, проектировщики смогли применить полученные знания в 2021 году при окончании строительства первого этапа кольцевого метро в Ташкенте.
Стоит добавить, что благодаря практически мгновенной обратной связи Москвы со службой техподдержки и сопровождения в Ташкенте на все возникавшие вопросы были получены подробные и квалифицированные разъяснения и ответы, что помогло не останавливать проектирование на длительный срок. В результате реализации проекта получилась 3D-модель, построенная в программе Model Studio CS Строительные решения и соединенная в единое целое в программе CADLib Модель и Архив.
В дальнейшем планируется провести пилотный проект с охватом смежных специальностей для соединения сетей ЭО, ВК, ОВ в общую модель с архитектурными и конструкторскими решениями.
Стоит добавить, что в настоящее время началось строительство второго этапа кольцевой линии Ташкентского метрополитена, где генеральным проектировщиком вновь является АО BOSHTRANSLOYIHA. При проектировании новых станций на втором этапе строительства также активно используются программы Model Studio CS и CADLib. Благодаря уже готовым разработкам, полученным при проектировании первого этапа, 3D-модели станций формируются значительно быстрее.
Генеральный директор АО BOSHTRANSLOYIHA Рустам Рузиев: «Миссией АО BOSHTRANSLOYIHA является оказание высококвалифицированных услуг по обеспечению заказчиков качественной проектной, сметной, исполнительской, топографической и другой документацией с использованием самых передовых технологий».
Генеральный директор ООО SOFTICA Азиз Норхужаев: «Участие в данном проекте для нашей компании — это признак доверия и лояльности АО BOSHTRANSLOYIHA к нашей экспертизе. Мы прошли непростой путь вместе с сотрудниками ПИИ — от предпроектного анализа и выбора, отвечающего всем требованиям программного обеспечения, коим стала система Model Studio CS, до обучающих тренингов специалистов соответствующих подразделений. Результат нашего трехстороннего сотрудничества — модель кольцевой надземной линии метрополитена в Ташкенте, часть станций которой уже построена и эксплуатируется жителями столицы».
