É mais fácil do que nunca visualizar mapas de qualquer lugar que você gostaria de ir - de carro. A pé é outra questão. A maioria das cidades e vilas nos EUA não tem mapas de calçadas, e os pedestres geralmente são deixados à própria sorte: você pode caminhar do seu hotel até os restaurantes do outro lado da rodovia? Existe um atalho do centro da cidade para a arena esportiva? E como você chega a esse ponto de ônibus, afinal?  

Agora, os pesquisadores do MIT, juntamente com colegas de várias outras universidades, desenvolveram uma ferramenta de código aberto que usa imagens aéreas e reconhecimento de imagem para criar mapas completos de calçadas e faixas de pedestres. A ferramenta pode ajudar planejadores, formuladores de políticas e urbanistas que desejam expandir a infraestrutura para pedestres.

“Nos campos de planejamento urbano e política urbana, essa é uma lacuna enorme”, diz Andres Sevtsuk, professor associado do MIT e coautor de um novo artigo detalhando os recursos da ferramenta. “A maioria dos governos municipais dos EUA sabe muito pouco sobre suas redes de calçadas. Não há dados sobre ele. O setor privado não assumiu a tarefa de mapeá-lo. Parecia uma tecnologia realmente importante a ser desenvolvida, especialmente em uma forma de código aberto que pode ser usada por outros lugares.”

A ferramenta, chamada TILE2NET, foi desenvolvida usando algumas áreas dos EUA como fontes iniciais de dados, mas pode ser refinada e adaptada para uso em qualquer lugar.

“Pensamos que precisávamos de um método que pudesse ser escalável e usado em diferentes cidades”, diz Maryam Hosseini, pós-doutora no City Form Lab do MIT no Departamento de Estudos Urbanos e Planejamento (DUSP), cuja pesquisa se concentrou extensivamente no desenvolvimento de a ferramenta.

O artigo, “ Mapping the Walk: A Scalable Computer Vision Approach for Generating Sidewalk Network Datasets from Aerial Imagery ,” aparece online na revista Computers, Environment and Urban Systems . Os autores são Hosseini; Sevtsuk, que é o Charles and Ann Spaulding Career Development Associate Professor of Urban Science and Planning no DUSP e chefe do City Form Lab do MIT; Fabio Miranda, professor assistente de ciência da computação na Universidade de Illinois em Chicago; Roberto M. Cesar, professor de ciência da computação da Universidade de São Paulo; e Claudio T. Silva, professor do Institute of Computer Science and Engineering na Tandon School of Engineering da New York University (NYU) e professor de ciência de dados no NYU Center for Data Science.

Uma pesquisa significativa para o projeto foi realizada na NYU quando Hosseini era um estudante lá, trabalhando com Silva como coorientador.

Existem várias maneiras de tentar mapear calçadas e outros caminhos de pedestres em cidades e vilas. Os planejadores poderiam fazer mapas manualmente, o que é preciso, mas demorado; ou poderiam usar estradas e fazer suposições sobre a extensão das calçadas, o que reduziria a precisão; ou eles poderiam tentar rastrear pedestres, o que provavelmente seria limitado em mostrar o alcance total das redes de pedestres.

Em vez disso, a equipe de pesquisa usou técnicas computadorizadas de reconhecimento de imagem para construir uma ferramenta que reconhecerá visualmente calçadas, faixas de pedestres e trilhas. Para fazer isso, os pesquisadores primeiro usaram 20.000 imagens aéreas de Boston, Cambridge, Nova York e Washington – lugares onde já existiam mapas abrangentes de pedestres. Ao treinar o modelo de reconhecimento de imagem em objetos tão claramente definidos e usar partes dessas cidades como ponto de partida, eles puderam ver como o TILE2NET funcionaria em outras partes dessas cidades.

Por fim, a ferramenta funcionou bem, reconhecendo 90% ou mais de todas as calçadas e faixas de pedestres em Boston e Cambridge, por exemplo. Tendo sido treinada visualmente nessas cidades, a ferramenta pode ser aplicada em outras regiões metropolitanas; as pessoas em outros lugares agora também podem conectar suas imagens aéreas ao TILE2NET.

“Queríamos tornar mais fácil para cidades em diferentes partes do mundo fazer isso sem precisar fazer o trabalho pesado de treinamento [da ferramenta]”, diz Hosseini. “Colaborativamente, vamos torná-lo cada vez melhor, esperamos, à medida que avançamos.”

A necessidade de tal ferramenta é vasta, enfatiza Sevtsuk, cuja pesquisa se concentra no movimento de pedestres e não motorizados nas cidades, e que desenvolveu vários tipos de ferramentas de mapeamento de pedestres em sua carreira. A maioria das cidades tem redes totalmente incompletas de calçadas e caminhos para pedestres, observa ele. E, no entanto, é difícil expandir essas redes de forma eficiente sem mapeá-las.

“Imagine que tivéssemos as mesmas lacunas nas redes de carros que os pedestres têm em suas redes”, diz Sevtsuk. “Você dirigia até um cruzamento e então a estrada acabava. Ou você não pode virar à direita, pois não há estrada. É isso que [os pedestres] enfrentam constantemente, e não percebemos o quão importante é a continuidade para as redes [de pedestres].”

No quadro ainda mais amplo, observa Sevtsuk, a continuação da mudança climática significa que as cidades terão que expandir sua infraestrutura para pedestres e ciclistas, entre outras medidas; transporte continua a ser uma enorme fonte de emissões de dióxido de carbono.

“Quando as cidades falam em reduzir as emissões de carbono, não há outra maneira de fazer uma grande diferença do que abordar o transporte”, diz Sevtsuk. “Todo o mundo dos dados urbanos para transporte público, pedestres e bicicletas está muito atrás [dados de veículos] em qualidade. Analisar como as cidades podem funcionar sem um carro requer esse tipo de dados.”

Pelo lado positivo, sugere Sevtsuk, adicionar infraestrutura para pedestres e bicicletas “está sendo feito de forma mais agressiva do que em muitas décadas no passado. No século 20, era o contrário, tirávamos as calçadas para dar espaço às vias de veículos. Agora estamos vendo a tendência oposta. Para fazer o melhor uso da infraestrutura de pedestres, é importante que as cidades tenham os dados da rede sobre ela. Agora você pode realmente dizer como alguém pode chegar a um ponto de ônibus.”