Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52790| Název: | Компʼютерна система оцінювання завантаженості вулиць транспортними засобами та пішоходами |
| Další názvy: | Computer System for Assessing Street Congestion by Vehicles and Pedestrians |
| Autoři: | Котовський, Денис Мирославович Kotovskyi, Denys |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
| Bibliographic reference (2015): | Котовський Д.М. Компʼютерна система оцінювання завантаженості вулиць транспортними засобами та пішоходами : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. Є.В. Тиш. — Тернопіль: ТНТУ, 2026. — 104 с. |
| Bibliographic description (International): | Kotovskyi D. Computer System for Assessing Street Congestion by Vehicles and Pedestrians : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Denys Kotovskyi - Ternopil, TNTU, 2026 – 104 p. |
| Datum vydání: | 17-čer-2026 |
| Submitted date: | 24-čer-2026 |
| Date of entry: | 27-čer-2026 |
| Nakladatel: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Тиш, Євгенія Володимирівна Tysh, Ievgeniia |
| Committee members: | Дмитроца, Леся Павлівна Dmytrotsa, Lesia |
| UDC: | 004.93 |
| Klíčová slova: | комп’ютерний зір відеоаналітика YOLOv8 розподілена архітектура Raspberry Pi моніторинг трафіку FastAPI. computer vision video analytics distributed architecture traffic monitoring FastAPI |
| Number of pages: | 104 |
| Abstrakt: | У кваліфікаційній роботі розроблено розподілену апаратно-програмну
систему для оцінювання завантаженості вулиць транспортними засобами та
пішоходами в реальному часі. Проаналізовано недоліки монолітних Edge-
систем та обґрунтовано перехід до клієнт-серверної архітектури. Апаратний
вузол на базі мікрокомп'ютера Raspberry Pi 3 виконує захоплення та
трансляцію відеопотоку, що дозволило усунути проблему перегріву
процесора. Обробка даних делегована високопродуктивному серверу, де
реалізовано ізольований конвеєр комп'ютерного зору з використанням
нейромережі YOLOv8m та алгоритму центроїдного трекінгу. Розроблено
серверну частину на базі фреймворку FastAPI та інтерактивний вебдашборд,
який отримує статистику через WebSockets за патерном Backend-Driven UI.
Система забезпечує стабільну обробку відео з частотою 20 кадрів за секунду
та точність підрахунку понад 97%. In the qualification work, a distributed hardware-software system for real-time assessment of street congestion by vehicles and pedestrians was developed. The disadvantages of monolithic Edge systems were analyzed, and the transition to a client-server architecture was justified. The hardware node based on the Raspberry Pi 3 microcomputer captures and streams the video, which eliminated the processor overheating problem. Data processing is delegated to a high-performance server, where an isolated computer vision pipeline is implemented using the YOLOv8m neural network and a centroid tracking algorithm. A server backend based on the FastAPI framework and an interactive web dashboard receiving statistics via WebSockets using the Backend-Driven UI pattern were developed. The system ensures stable video processing at 20 frames per second and a counting accuracy of over 97%. |
| Content: | ВСТУП .. 9 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ПЕРЕХОДУ ДО РОЗПОДІЛЕНОЇ АРХІТЕКТУРИ .. 11 1.1 Огляд існуючих методів та систем моніторингу дорожнього трафіку .. 11 1.2 Аналіз результатів попередніх досліджень та апаратних обмежень Edge-архітектури .. 13 1.3 Обґрунтування доцільності переходу до розподіленої клієнт-серверної архітектури .. 15 1.4 Формування технічних вимог до апаратно-програмного комплексу .. 17 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТУВАННЯ РОЗПОДІЛЕНОЇ СИСТЕМИ ОЦІНЮВАННЯ ЗАВАНТАЖЕНОСТІ ВУЛИЦЬ .. 20 2.1 Розробка узагальненої структури апаратно-програмного комплексу .. 20 2.2 Обґрунтування вибору апаратного забезпечення для вузла трансляції та сервера обробки .. 23 2.3 Обґрунтування вибору програмного стеку та фреймворків .. 25 2.4 Проєктування алгоритму детекції та трекінгу транспортних засобів і пішоходів .. 27 2.5 Проєктування бази даних та моделі збереження історичних логів .. 29 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ ТА ОЦІНКА ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ .. 31 3.1 Реалізація підсистеми захоплення та трансляції відеопотоку на базі Raspberry Pi .. 31 3.2 Програмна реалізація ізольованого конвеєра комп'ютерного зору .. 33 3.3 Розробка вебсервера, REST API та WebSockets .. 36 3.4 Створення графічного інтерфейсу користувача .. 39 3.5 Тестування системи, аналіз продуктивності та порівняння результатів .. 41 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ .. 45 4.1 Ергономіка робочого місця оператора ПК .. 45 4.2 Вплив електромагнітних полів на людину та заходи захисту .. 47 ВИСНОВКИ .. 50 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .. 52 Додаток A Технічне завдання Додаток Б Перелік елементів Додаток В Лістинг програмного коду |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/52790 |
| Copyright owner: | © Котовський Денис Мирославович, 2026 © Kotovskyi Denys, 2026 |
| References (Ukraine): | Жаровський Р.О., Луцик Н.С., Осухівська Г.М., ПалаЛуцків А., Лупенко С., Пасічник В. Паралельні та розподільнені обчислення. Навчальний посібник. Львів: Видавництво «Магнолія 2006», 2024. 566 с.мар А.М., Тиш Є.В. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 39 с. Паламар М.І., Стрембіцький М.О., Паламар А.М. Проектування комп’ютеризованих вимірювальних систем і комплексів. Навчальний посібник. Тернопіль: ТНТУ. 2019. 150 с. Кондратюк Р., Тиш Є. Машинний зір: сутність технології, принципи роботи та сфери застосування. XІІI науково-технічна конференція «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопіль: ТНТУ. 2025. С. 120. Кондратюк Р., Тиш Є. Opencv як основа сучасних систем комп’ютерного зору. XІІI науково-технічна конференція «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопіль : ТНТУ. 2025. С. 121. Антонюк В.І., Луцик Н.С., Паламар А.М. Комп’ютеризована IoT-система для аналізу споживання електроенергії у житлових приміщеннях. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХIV міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 11-12 грудня 2025 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2025. С. 225. Дерягін В., Дрогобицький М., Луцик Н. Методи моніторингу та оптимізації взаємодії мікросервісів в istio service mesh. Матеріали ХIII науково-технічної конференції Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя «Інформаційні моделі, системи та технології» (17-18 грудня 2025 року). Тернопіль: ТНТУ. 2025. с. 111. Романов Д.В., Осухівська Г.М., Паламар А.М. Система управління зовнішнім освітленням на основі Інтернету речей. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей Х міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 24-25 листопада 2021 року), Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 120. НПАОП 0.00-7.15-18. Вимоги щодо безпеки та захисту здоров’я працівників під час роботи з екранними пристроями. Затверджено наказом Мінсоцполітики України від 14.02.2018 № 207. ДСанПіН 3.3.2.007-98. Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин. Київ: МОЗ України, 1998. 18 с. ДБН В.2.5-28:2018. Природне і штучне освітлення. Київ: Мінрегіон України, 2018. 133 с. ДСН 3.3.6.042-99. Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень. Київ: МОЗ України, 1999. 11 с. ДСТУ ISO 9241-5:2004. Ергономічні вимоги до роботи з відеотерміналами в офісі. Частина 5. Вимоги до компонування робочого місця та до робочої пози. Київ: Держспоживстандарт України, 2005. 26 с. ДСТУ 8604:2015. Дизайн і ергономіка. Робоче місце для виконання робіт у положенні сидячи. Загальні ергономічні вимоги. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016. 15 с. ДСТУ 7951:2015. Дизайн і ергономіка. Крісло оператора. Загальні ергономічні вимоги. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016. 14 с. Ultralytics YOLOv8 Documentation. URL: https://docs.ultralytics.com/ (дата звернення: 22.04.2026). FastAPI Framework Documentation. URL: https://fastapi.tiangolo.com/ (дата звернення: 22.04.2026). OpenCV: Open Source Computer Vision Library. URL: https://opencv.org/ (дата звернення: 26.04.2026). Raspberry Pi Documentation. URL: https://www.raspberrypi.com/documentation/ (дата звернення: 20.04.2026). SQLAlchemy 2.0 Documentation. URL: https://docs.sqlalchemy.org/ (дата звернення: 25.04.2026). Pydantic Settings Documentation. URL: https://docs.pydantic.dev/latest/concepts/pydantic_settings/ (дата звернення: 01.05.2026). Chart.js Documentation. URL: https://www.chartjs.org/docs/latest/ (дата звернення: 03.05.2026). Core ML Overview – Apple Developer. URL: https://developer.apple.com/machine-learning/core-ml/ (дата звернення: 21.04.2026). Python 3.12 Documentation. URL: https://docs.python.org/3/ (дата звернення: 27.04.2026). SQLite Official Documentation. URL: https://www.sqlite.org/docs.html (дата звернення: 25.04.2026). Bootstrap 5.3 Documentation. URL: https://getbootstrap.com/docs/5.3/getting-started/introduction/ (дата звернення: 02.05.2026). Alembic Documentation. URL: https://alembic.sqlalchemy.org/en/latest/ (дата звернення: 01.05.2026). Uvicorn: The lightning-fast ASGI server. URL: https://www.uvicorn.org/ (дата звернення: 04.05.2026). Paramiko Documentation (SSHv2 protocol library for Python). URL: https://www.paramiko.org/ (дата звернення: 28.04.2026). |
| Vyskytuje se v kolekcích: | 123 — Комп’ютерна інженерія, F7 Комп’ютерна інженерія (бакалаври) |
Soubory připojené k záznamu:
| Soubor | Popis | Velikost | Formát | |
|---|---|---|---|---|
| Denys_Kotovskyy.pdf | 1,49 MB | Adobe PDF | Zobrazit/otevřít |
Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.
Nástroje administrátora