Stojantiesiems

Doktorantė M. Zabielaitė-Skirmantė: mano darbo tikslas yra sukurti skaičiavimo metodą, suprantamą eiliniui projektuotojui

Spalio 3, 2023

Kiekvienais metais Lietuvoje didžiuosiuose miestuose vis daugiau žmonių automobilį išmaino į dviratį, o mažesniuose miesteliuose dviratis vis dažniau tampa viena pagrindinių susisiekimo priemonių atstumams įveikti. Pastebimas ir išaugęs savivaldybių dėmesys dviračių takams ir jų tinklo plėtrai. Tačiau ar dviračių ir kelių infrastruktūra Lietuvoje iš tiesų yra projektuojama efektyviai ir remiantis duomenimis?  

Apie tai kalbame su Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Aplinkos inžinerijos doktorantūros trečio kurso studente Migle Zabielaite-Skirmante, kuri rengia disertaciją tema – „Susisiekimo infrastruktūros planavimas miestuose pagal sumodeliuotus prognozuojamus dviračių eismo srautus“. 

–  Šiuo metu rengiate disertaciją. Plačiau papasakokite, kokias problemas ji analizuoja?  

–  Mano disertacija yra apie dviračių infrastruktūros (dviračių takų, eismo juostų) projektavimą atsižvelgiant į dviratininkų eismo srautus.  

Tikriausiai lengviau temą galime suprasti prilygindami dviračių infrastruktūrą automobilių infrastruktūrai. Gatves ir eismo juostas projektuojame esamam ir prognozuojamam automobilių skaičiui. Jei sklandžiam eismui užtikrinti užtenka dviejų eismo juostų gatvės, niekas neprojektuoja šešių eismo juostų gatvės. To nedarome dėl racionalaus investicijų paskirstymo, aplinkos taršos ir darnios miesto plėtros. Kalbant apie automobilių transporto srautus, duomenys yra kaupiami, analizuojami, prieš rengiant plėtros projektus yra atliekama eismo srautų analizė, jei reikia – modeliavimas.  

Tačiau to negalime pasakyti apie dviračių srautus – duomenys nėra nei kaupiami, nei analizuojami. Dėl dviračių srautų ilgalaikių duomenų neturėjimo nežinome, kaip keičiasi dviračių naudojimo tendencijos bėgant metams, negalime planuoti racionalios, poreikius atitinkančios dviračių infrastruktūros. Šių duomenų trūkumo pasekmes tikrai esame pajutę kiekvienas, kai einame pasivaikščioti siauru pėsčiųjų taku, kai greta esantis dviračių takas būna tuščias arba kai jaučiamės nesaugiai važiuodami per siauru dviračių taku. Dviračių takų parametrai turi būti parenkami tokie, jog tenkintų dabartinį ir prognozuojamą poreikį.  

–  Koks šių analizių bei disertacijos darbo tikslas? 

–  Kiti mokslininkai yra sukūrę tiek dviračių srautų skaičiavimo, tiek ir prognozavimo metodus, tačiau jie yra sunkiai suprantami paprastam žmogui, projektuotojui. Siūlomi naudoti prognozavimo metodai reikalauja specifinių žinių ir programų skaičiavimams atlikti. Tačiau tie žmonės, kurie projektuoja susisiekimo infrastruktūrą ar dviračių takus, nei tokių duomenų, nei gebėjimų dažniausiai neturi. Čia ir matau didžiausią problemą. Mano darbo tikslas yra sukurti tokį skaičiavimo metodą, kuris būtų suprantamas eiliniui projektuotojui, kuriame būtų naudojami laisvai prieinami duomenys apie miestą, tokie kaip gyventojų skaičius, modalinis kelionių pasidalijimas. Tikiuosi, kad mano siūlomas dviračių srautų skaičiavimo metodas padės priimti tinkamus sprendimus parenkant dviračių takų techninius parametrus.   

–  Tiriant ir analizuojant tokią temą jau trečius metus, ko gero, pradeda aiškėti ir pirmosios išvados. Kokios jos? 

–  Visų pirma, esami dviračių srautų prognozavimo metodai yra suprantami tik kitiems mokslininkams, jais negali pasinaudoti projektuotojai.  

Antra, norint, kad mieste daugiau kasdieninių kelionių būtų atliekama dviračiu, o ne kitu transportu, turi būti pakeistas pats žmonių požiūris į dviratį. Dabar didžioji dalis miesto gyventojų mato dviratį kaip laisvalaikio leidimo priemonę, todėl juo ir nėra naudojimąsi kasdieninėms kelionėms į darbą ar mokymosi įstaigą atlikti. 

Trečia, Lietuvoje galiojantis statybos techninis reglamentas nurodo, kad dviračių takų plotis parenkamas vadovaujantis dviratininkų kiekių atkarpoje per valandą. Analogiškus parametrus ir srautus randame ir olandų dviračių takų projektavimo metodikoje, kur nurodoma, jog dviračių tako parametrai parenkami pagal dviratininkų srautą piko valandą. Tai yra esminis mūsų teisinės bazės trūkumas, kuris neigiamai veikia miestų plėtrą. Viena yra vertinti piko valandos srautą ir visai kas kita vertinti srautą vidutiniškai per parą. 

–  Kuo ši tema yra aktuali ir svarbi Lietuvai? O galbūt tai globalesnė tema?  

–  Manau, kad ši tema vienodai yra aktuali tiek Lietuvai, tiek ir pasauliui, nes kiekvienas projektuotojas turėtų lengvai suprantamą, laisvai prieinamais duomenimis pagrįstą dviračių srautų prognozavimo metodiką. Todėl galėtume labiau pasitarnauti tenkindami visuomenės poreikius ir rengdami naujus gatvių ar dviračių takų projektus, kur infrastruktūros parametrai būtų parenkami vadovaujantis aiškiais srautų duomenimis. 

–  Jeigu, tarkime, valstybė pritaikytų Jūsų gautas išvadas gerinant dviračių bei kelių infrastruktūrą, kokios būtų to naudos?  

–  Atsirastų dviračių srautų duomenų bazė, kurią būtų galima laisvai naudotis. Būtų aiškios dviračių naudojimosi tendencijos bėgant metams. Būtų atnaujintas statybos techninis reglamentas ir nurodyta, kad dviračių takų techniniai parametrai turi būti parenkami vadovaujantis piko valandos duomenimis.  

–  Kodėl pasirinkote būtent tokią temą? Ar ji jums asmeniškai yra svarbi? 

–  Taip, ji man asmeniškai svarbi, nes pati esu projektuotoja ir projektuoju gatves bei dviračių takus. Šios temos idėja ir kilo rengiant vieną iš gatvės projektų, kuriame turėjo būti įrengtas naujas dviračių takas ir kuriam reikėjo nustatyti esamą bei perspektyvinį dviratininkų srautą. Tada ir supratau, kad nėra jokios lengvai suprantamos metodikos, kaip būtų galima prognozuoti dviračių srautą, nėra jokios duomenų bazės, kad būtų galima įvertinti srautų pokyčius teritorijoje keičiantis metams. Vienintelis dalykas, kuo buvo galima naudotis, tai miesto darnaus judumo planas ir jame nurodytas modalinis kelionių pasidalijimas. 

–  Neseniai buvote išvykusi į stažuotę. Kokių patirčių joje įgijote? Kuo tai pravers Jūsų disertacijai? 

Stažuotę atlikau Kopenhagoje, jos metu teko bendrauti su miesto savivaldybės atstovais bei mieste važinėtis dviračiu ir pačiai išbandyti dviračių susisiekimo infrastruktūrą.  

Lankantis miesto savivaldybėje sužinojau, kad nuo 1993 metų kas 2 metus mieste vykdomos gyventojų apklausos, susijusios su kasdieninėmis kelionėmis ir transporto priemonių pasirinkimu. Sankryžose yra matuojami dviračių srautai, o duomenys yra kaupiami ir analizuojami. Jei projektuojant dviračių infrastruktūrą trūksta vietos gatvės skersiniame profilyje, yra mažinamas automobilių eismo juostų skaičius arba automobilių eismas organizuojamas vienkryptis, arba viešojo transporto stotelės įrengiamos be įvažų. Taigi, Kopenhaga yra gyvas pavyzdys, kaip yra svarbu analizuoti dviračių srautų duomenis ir kaip jie pagerina infrastruktūros plėtrą.  

Važinėjantis mieste su dviračiu teko matyti įvairių dviračių takų, eismo juostų, sankryžų įrengimo pavyzdžių, kurie galėtų pagerinti mūsų miestų susisiekimo infrastruktūrą. Turbūt vienas pagrindinių skirtumų tarp važiavimo dviračiu Vilniuje ir Kopenhagoje yra saugumo jausmas. Automobilių vairuotojai elgiasi atsargiai, praleidžia dviratininkus, ko nebūtų galima pasakyti apie santykius tarp vairuotojų ir dviratininkų Vilniuje. 

–  Dėkoju už pokalbį.  

Kalbino Milda Mockūnaitė-Vitkienė, VILNIUS TECH Viešosios komunikacijos direkcijos vidinės komunikacijos projektų vadovė. 

 

Galerija

Panašios naujienos

Nauja daktaro disertacija
Nauja daktaro disertacija
VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija „Mašininio mokymo metodų tyrimas ir taikymas migrenos priepuoliui prognozuoti“ („Research and application of machine learning methods for migraine attack prediction“), kurią parengė doktorantė Viroslava Kapustynska. Disertacija rengta 2021–2026 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – prof. dr. Šarūnas Paulikas. Disertacija ginama viešame Elektros ir elektronikos inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2026 m. birželio 9 d. 14 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje. Migrena yra sudėtingas neurologinis sutrikimas, pasižymintis didele tarpindividualine ir intraindividualine kintamumo variacija, todėl ankstyvas priepuolių prognozavimas remiantis vien klinikiniais stebėjimais yra sudėtingas. Nešiojamieji biosensoriai kartu su mašininio mokymosi metodais suteikia galimybę nustatyti subtilius fiziologinius pokyčius, galinčius pasireikšti prieš migrenos priepuolį, ir kurti individualizuotus prognozavimo metodus. Disertacijoje tiriama migrenos analizė ir kitos dienos migrenos prognozavimas naudojant fiziologinius duomenis, surinktus realiomis gyvenimo sąlygomis. Duomenys buvo registruojami naudojant nešiojamąjį įrenginį Empatica Embrace Plus ir apima elektroderminės odos veiklos, pulso dažnio, odos temperatūros ir judesio signalus. Analizė orientuota į naktinius įrašus, nes nakties laikotarpis pasižymi stabilesnėmis fiziologinėmis sąlygomis ir mažesne išorinių veiksnių įtaka. Naktys buvo standartizuotos taikant miego pagrindu paremtą kontekstinį atrinkimą ir nuoseklias naktų parinkimo taisykles. Eksperimentinė analizė organizuota dviem etapais. Pirmajame etape taikoma lango lygmens dvejetainė klasifikacijos užduotis, siekiant įvertinti, kaip metodiniai sprendimai veikia modelių veikimą. Naktiniai įrašai suskirstomi į analizės langus nuo penkių iki šimto dvidešimties minučių trukmės, apskaičiuojami statistiniai požymiai, o signalų išankstinio apdorojimo ir požymių reprezentacijos įtaka vertinama taikant kelias klasifikatorių šeimas, įskaitant Random Forest, XGBoost, histograminį gradientinį stiprinimą, atraminių vektorių mašinas ir artimiausių kaimynų metodą. Antrajame etape vertinamas kitos dienos migrenos prognozavimas, remiantis visos nakties duomenimis. Šiame etape taikoma griežtesnė validavimo schema, siekiant gauti patikimesnius modelių veikimo įverčius, o analizėje daugiausia dėmesio skiriama laiko agregavimo poveikiui, lyginant tas pačias klasifikatorių šeimas nuoseklioje vertinimo aplinkoje. Rezultatai rodo didelę dalyvių tarpusavio variaciją tiek prognozavimo tikslumo, tiek optimalių modelių konfigūracijų atžvilgiu. Trumpesni analizės langai dažniau išsaugo informatyvius trumpalaikius fiziologinius pokyčius, o ilgesni langai linkę šiuos svyravimus išlyginti. Signalų išankstinis apdorojimas pasižymi nuo lango trukmės priklausančiu poveikiu ir neužtikrina nuoseklaus rezultatų pagerėjimo. Gauti rezultatai pabrėžia laiko rezoliucijos, griežtos validacijos ir individualizuoto modeliavimo svarbą kuriant migrenos prognozavimo sistemas, paremtas nešiojamųjų įrenginių duomenimis. Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.
Plačiau
15-oji tarptautinė konferencija "Air Quality, Science and Application“ ir projekto rezultatų viešinimas
15-oji tarptautinė konferencija "Air Quality, Science and Application“ ir projekto rezultatų viešinimas
Projekto vadovas, vyriausiasis mokslo darbuotojas Dr. Aleksandras Chlebnikovas 2026 m. birželio 1–5 d. dalyvavo 15-oje tarptautinėje konferencijoje „Oro kokybė, Mokslas ir taikymas" Prahoje, Čekijoje, kur pristatė pranešimą „Transformation of nanoparticle content in a gas stream under the influence of a low-voltage pulsed electric field“. Konferencija vyko pirmaujančiame šalies Karolio universitete, kuris įeina į geriausių 300 pasaulio universitetų sąrašą. Vizito metu susipažinta su Matematikos ir fizikos fakulteto technine baze, bendrauta su administracija ir pasidalinta patirtimi su mokslininkais ir įmonių atstovais. Projekto tema pristatytas pranešimas sulaukė daug susidomėjimo oro kokybės gerinimo kontekste, tyrimų plėtros ir inovacijos diegimo klausimais. Su konferencijos dalyviais aptartos nagrinėjamos projekto temos potencialas, planuojamas būsimas bendradarbiavimas. Dalyvavimas konferencijoje suteikė platų Projekto viešinimą, praplėtė naujom idėjom vykdomas plėtros kryptis ir leido perteikti informaciją suinteresuotiems asmenims iš pramonės ir akademinės bendruomenės. Kelionė buvo finansuota projekto lėšomis, o konferencijoje oficialiai pristatyti ir aptarti projekto rezultatai, kurie bus integruoti į artimiausius tyrimų etapus. Finansavimą skyrė Lietuvos mokslo taryba (LMTLT), sutarties Nr. [S-MIP-24-88].
Plačiau