Automated monitoring of parking infrastructure using machine learning and computer vision methods

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background. The article examines the current problem of parking space shortage in modern urban conditions. The authors have developed an innovative solution based on an automated monitoring system using computer vision and deep learning methods. A comprehensive analysis of existing global analogues of parking management systems is carried out, highlighting their competitive advantages and significant limitations. As a methodological basis, a detailed process model presented in BPMN 2.0 notation is proposed, which includes a description of the solution architecture, video data processing algorithms and a neural network training methodology. Particular attention is paid to the development of a specialized reporting template that provides a visual representation of statistical data on the occupancy of parking spaces in real time.

Purpose. The purpose is to improve the efficiency of parking infrastructure management through the implementation of intelligent algorithms for automatic recognition.

Materials and methods. The study employed a comprehensive scientific approach incorporating machine learning techniques, systems theory, systems analysis and synthesis, along with analytical and statistical methods.

Results. The work uses a set of modern methods, including machine learning technologies (with an emphasis on the use of the YOLOv8m model), principles of system analysis and synthesis, as well as methods of statistical data processing.

作者简介

Alla Krivonogova

Kazan Federal University, Naberezhnye Chelny Institute (branch)

编辑信件的主要联系方式.
Email: web.programmer2001@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3869-7902

Master’s Student

 

俄罗斯联邦, 68/19, Mira Ave., Naberezhnye Chelny, 423810, Russian Federation

Alexey Isavnin

Kazan Federal University, Naberezhnye Chelny Institute (branch)

Email: isavnin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6413-3329

Doctor of Physical-Mathematical Sciences, Professor

 

俄罗斯联邦, 68/19, Mira Ave., Naberezhnye Chelny, 423810, Russian Federation

参考

  1. Avtostat Agency. (2024). Sales of new passenger cars in Russia for January–September 2024. Retrieved from https://www.autostat.ru/press-releases/58578 (accessed: 30.06.2025).
  2. Avtostat Agency. (2024). Level of motorization of the population 2024. Retrieved from https://www.autostat.ru/infographics/57413/ (accessed: 30.06.2025).
  3. State Traffic Inspectorate. (n.d.). Indicators of road traffic conditions. Retrieved from http://stat.gibdd.ru/ (accessed: 30.06.2025).
  4. Matovnikov, S. A., & Matovnikova, N. G. (2010). Some current trends in the theory and practice of urban park design. In Science and Education: Architecture, Urban Planning and Construction: Proceedings of the International Conference Dedicated to the 80th Anniversary of Construction Education and the 40th Anniversary of Architectural Education in the Volgograd Region (pp. 386–391). Volgograd: Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. EDN: https://elibrary.ru/RUHJZV
  5. Linëv, E. D., & Bratukhin, D. S. (2021). Video analytics technology in the modern understanding. In Innovative Scientific Research 2021: Proceedings of the International Research Competition (pp. 21–24). Penza: Nauka i Prosveshchenie. EDN: https://elibrary.ru/EJKZWG
  6. Osipenko, A. A., Manankov, K. F., Osipenko, A. M., Nikolenko, T. A., & Danilov, O. F. (2023). Development of a parking space monitoring system. Architecture, Construction, Transport, 1(103), 58–66. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-1-58-66. EDN: https://elibrary.ru/DMCLEG
  7. Panina, V. S., Amelichev, G. E., & Belov, Yu. S. (2022). Building an intelligent monitoring system as part of an intelligent parking system. Scientific Review. Technical Sciences, 4, 17–21. https://doi.org/10.17513/srts.1404. EDN: https://elibrary.ru/NAVYVL
  8. Rakhmatova, G. E. (2024). Designing a multi-level parking facility in a dense urban environment. Bulletin of Science, 3(6), 2222–2227. EDN: https://elibrary.ru/OWEPUE
  9. Salakhutdinov, E. R., Isavnin, A. G., Karamyshev, A. N., Siyakina, V. V., & Fadeeva, A. (2020). Research on the capabilities of neural networks for image analysis and colorization [Monograph]. Naberezhnye Chelny: Mir Pechati. 82 pp. EDN: https://elibrary.ru/TLHDMO
  10. Siyakina, V. V., Isavnin, A. G., Karamyshev, A. N., Salakhutdinov, E. R., & Fadeeva, A. (2020). Application of neural networks for pattern recognition [Monograph]. Naberezhnye Chelny: Mir Pechati. 98 pp. EDN: https://elibrary.ru/TLJOAO
  11. Begishev, I., Isavnin, A., Nedelkin, A., Lydia, E. L., & Kumar, K. V. (2024). AI and IoT in smart cities: A methodology, transformation, and challenges. Lecture Notes in Networks and Systems, 1057, 305–318. https://doi.org/10.1007/978-981-97-4895-2_25. EDN: https://elibrary.ru/FROVWX
  12. Chen, K., Zhang, M., & Wang, L. (2022). Smart parking management system using artificial intelligence and internet of things. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 23(8), 12456–12468.
  13. Dumas, M., La Rosa, M., Mendling, J., & Reijers, H. A. (2013). Fundamentals of business process management. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33143-5
  14. Fahim, A., Hasan, M., & Chowdhury, M. A. (2021). Smart parking systems: Comprehensive review based on various aspects. Heliyon, 7(5), e06896. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06896. EDN: https://elibrary.ru/HGOZWX
  15. Jugnu, M. (2024). Automated monitoring systems in IT infrastructure: A systematic analysis of detection, response, and optimization mechanisms. International Journal of Computer Engineering and Technology (IJCET), 15(6), 1099–1110.
  16. Sobirin, M., Tiorivaldi, & Mufit, C. (2023). Car parking space detection using YOLOv8. In Proceedings of the 4th International Seminar and Call for Paper (ISCP UTA ‘45 JAKARTA 2023) (pp. 394–398). https://doi.org/10.5220/0012582600003821

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Krivonogova A.E., Isavnin A.G., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».