无人机高速公路巡检和应急指挥解决方案

无人机高速公路巡检和应急指挥

解决方案

2017年7月

一.概述

1.行业背景

从交通运输信息化“十三五”发展规划来看，十三五时期，全球信息技术革命持续迅猛发展，互联网+和大数据上升为国家战略，互联网成为交通运输的重要基础设施，智慧化成为交通运输系统的显著特征，对行业治理体系和服务模式产生广泛而深刻的影响，行业信息化发展面临前所未有的重大机遇。建设国内国际通道联通、区域城乡覆盖广泛、枢纽节点功能完善、运输服务一体高效的综合交通运输体系，对交通运输信息化提出了新的要求

从《规划》中看，形式要求中指出，全面深化改革和推进法治建设，要求以信息化促进行业治理能力现代化，从总体思路来看，要坚持全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，围绕加快“四个交通”建设和“十三五”期交通运输发展的主要任务，坚持需求和问题导向，注重统筹开放、融合创新，大力推进智慧交通建设，不断提高交通运输信息化发展水平的指导思想，遵守自主创新，安全可控的基本原则，实现发展环境协调高效的目标。从主要任务来看，需要实施“互联网+”便捷交通、提高行业运行监测能力、提高行业协同执法能力、提升交通决策支持能力、强化政务管理服务效能、加强高新技术创新应用。

2.行业现状

目前的道路监控系统架构在不断完善，视频分辨率从标清到高清，监控点位越来越多，监控死角越来越少，极大的提高了高速的运营维护能力，但是在发展过程中也存在不少的困难与挑战。主要体现在以下一些方面：

1)耗：耗时耗力

在日常工作中路政人员在进行一些人员无法直接到达的地方进行信息采集的时候，不仅困难重重，而且异常的耗时耗力；

2)多：事故处理困难多

事故发生后，交通出现大面积的拥堵，事故处理车辆第一时间进入事故现场比较困难；当出现人员受伤情况，往往救援人员赶到现场后，由于出勤紧急，一些救援药品物资却没有及时的到达现场，救援物资送进救援现场困难；由于高速

上的视频监控点都是固定位置，造成肇事车辆持续近距离跟踪难；

3)低：巡检工作量大，效率低

目前高速公路采用人工的路面巡检工作，不仅工作量大，费时费力，而且效率也比较低。

4)险：恶劣条件危及人身安全

在遇到地震、洪灾、海啸、暴雪等自然灾害时，地面交通全部瘫痪，有人驾驶飞机和直升机进入会危及人员的人身安全，在日常工作中路政人员对桥梁下、隧道内、边坡、危涯的信息的采集不仅困难，而且时刻存在危及人身安全的情况。

随着我国现代通信的发展和技术的不断提升，特别是在4G网络的飞速发展过程中，移动通信网络的发展更是不断取得了新的进步和发展。网络速度能够达到无人机运行要求，“无人机”凭借其强大的机动性、监控范围广、效率高、经济实用高效等独特的优势，在面对上述的问题时，有其独特的解决办法帮助高速人员快速准确的了解现场的事故情况，配合保障车进入现场处理事故，提高事故的处理效率，减少因事故造成的生命与财产的损失。

3.无人机系统概述

通过在无人机上搭载高清摄像头和音频模块以及4G传输模块，将无人机投放到高速公路上，进行实时的视频和音频的数据传输到控制端，再通过4G智慧协同路由将视频和音频数据传回到现有的视频监控中心，实现机动灵活的视频监控方式，对高速路上的日常路况监控，应急事件处置，信息采集都有着比传统方式方便快捷的操作模式，提高了工作效率，加强了执法人员的人身安全。

4.无人机应用优势

与传统高速公路养护与应急处理手段相比较,无人机系统具有如下优点｡

1)成本低廉,影像获取快捷方便｡

小型无人机和超轻型无人机价格便宜,大多价值几万元,单反相机加上光学镜头数万元左右;且日常维护相对简单,使得图像数据的获取成本大大降低。

2)机动性强,工作连续性好。

可随时随地部署到各种环境中,迅速进行数据采集作业,并可根据实际需要挂载多种负载,例如可以挂载高清摄像头,对重要区域进行连续的观测,甚至可以通过数据链将实时的影像数据传送回总部或在现场实时监测,同时根据需求调度飞机进行数据采集部位的调整｡

3)时效性强

数据采集完毕后现场就可以对数据进行粗略检视,对重点部位可以进行重复观测,可快速有效监测道路状态实际情况｡

4)不受气象､地理条件的影响

一般无人机巡查适应激烈的机动和恶劣的环境,更适于执行特殊时期危险性高的任务;和有人飞机､直升机相比,受阴､雨､雾等天气的限制要小得多,而且弥补了卫星遥感受云层遮挡无法获得影像的缺陷｡

5)抗干扰能力强

利用具有6万多种跳频序列的工业级数字电台作为控制器，保证了在复杂的无线环境中，地面站对无人机飞行的绝对控制。

6)工业级可靠性

在6级风力的情况下可正常工作。时速达到120KM时，8M视频传输稳定。机身防水设计，保证小雨天气正常使用。

7)视频传输能力强

无人机利用微波技术作为视频图像传输通道，能达7-10KM的控制覆盖半径，非常适合于环境复杂、监控范围广的任务。

8)无缝对接视频监控系统

无人机视频监控协议是按照视频监控国家标准（GB/T28181-2011）研制，确保无人机视频无缝对接标准视频监控系统。

二.应用场景

在现代社会中科技的进步和发展的过程中，无人机不再只局限于军事的领域，而是在发展的过程中，由于技术的不断提升和无人机的小巧、方便，也被逐渐应用在了交通领域和其他各个领域中。尤其在交通行业中，无人机的使用有其不可替代的优势。其中集中比较典型的应用如下所示。

2.1交通拥堵疏导

通过在无人机上搭载高清摄像头和无线喊话系统，在高速公路交通拥堵的地方进行远程交通疏导，快速高效的解决交通拥堵问题。

2.2交通事故精确定位

利用无人机的高度的灵活性，当高速公路发生交通事故时，无人机可以快速的飞到事故发生地精确的定位到事故发生的原因。