创新之旅

赛文交通网 智能交通 智慧交管

2023年多项条例、法规的颁布极大地释放了无人机的应用潜力，标志低空经济产业进入规范化发展新阶段。与此同时，物联网、大数据、5G、人工智能、国内卫星导航通信以及高端原材料技术等技术的发展为无人机的应用提供了坚实的支撑。

在相关政策和技术双重推动下，无人机在交通、应急、政务、农业等领域的应用变得更加广泛和深入。尤其在城市交通和高速公路管理场景中，无人机将展现出巨大的潜力和价值。

早在2017年，一些交警部门就开始采用自购的无人机来监控实时交通情况，随着时间推移，用于交通监控的无人机设备亦逐渐升级至专门化、专业化。特别是伴随城市空警项目的推行，无人机在城市交通中的应用得到了显著扩展。

去年，具备自动巡航功能的带自动机场无人机受到了广泛欢迎，被大量采购并高频使用。据赛文交通网（www.7its.com）调研，舟山的交警部门在十个月内使用此类无人机的频率超过150次。

在高速公路场景下，通常会选择使用不带自动机场的小型无人机。此类无人机在安全风险较低的情况下同时保证长续航时间的优势，能够较好满足高速公路带状路段的监控需求。以广东交通集团为例，截至目前，其管理的多个路段共计配备了约200架无人机，而且这一数量仍在持续增加。

1应用场景

无人机的应用在交通领域具有其独特优势。凭借空中视角，无人机能够为从业人员提供直观、全面的交通状况观察，助力其准确、快速地做出决策。同时，无人机的自动飞行功能减少了原有对操作人员的依赖，提高了整体工作效率，逐渐展现出其应用于交通领域独特的价值。

各场景应用（来源 互联网）

【场景1：事故勘测与处置】

无人机在事故勘测和事故后处置上的应用起步较早。无人机能够在事故发生后快速升空，凭借其空中优势，对事故现场进行详细勘查。与此同时，无人机可搭载喊话器，在发生交通事故时远程指导车辆快速移动至应急车道，有效减轻主道路拥堵情况。此外，无人机还可以挂载救援物资，将其迅速送达事故现场，为救援人员提供及时的物资支援（无人机最大载重能力可达20公斤左右）。

这些应用在提高事故现场处理效率和确保道路畅通方面发挥了重要作用。随着交通摄像头组网的不断完善，大部分路面已经具有相对健全的录像监控等设备，这使得无人机在事故勘测方面的应用重要性相对降低。

【场景2：道路拥堵检测】

无人机在道路拥堵检测方面具有独特优势。在交通拥堵高峰期，与传统的监控设备相比，无人机能够提供更广阔的视野，一次性清晰地监控两个路口之间的流量关联，为制定联动信控方案提供便利。

在无人机实践操作中，交通部门通常先锁定最拥堵的路口和时间段，通过短时间观察（10-15分钟）识别拥堵根源。舟山市一路口拥堵问题已持续四五年，在今年，通过无人机的科学利用，解决了该复杂路口长期拥堵的问题。

【场景3：沿线道路巡航】

沿线道路巡航应用是一个相对较新的概念，主要基于大疆推出的配备专用自动机场的无人机和延长续航时间技术。目前，道路巡航主要采用固定无人机自动机场和固定航线的自动化模式，无人机可自动返航充电并再次起飞巡逻。

不同城市应用情况各异。以赣州南康为例，该地无人机道路巡航应用频率较高，交警设立6个固定无人机自动机场，每个无人机自动机场的巡航半径约7公里，覆盖整个城区。而舟山市仅设一个无人机自动机场，虽续航有限，但通过将机场设置在最拥堵区域的中心，可以达到覆盖核心区域的目的，在大流量时段和缓行道路状态下弥补了传统监控的盲区。

【场景4：辅助取证执勤】

无人机在高速上的最高频应用场景是高危或特殊环境下的辅助执勤。例如，针对桥梁下、隧道内、边坡和危崖地形等区域，以无人机取代人力进行拍照取证等工作，将有效降低执勤人员的作业风险。

然而，对于城市交通管理，无人机的这一应用仍有其局限性。由于交警队在高峰期间需要全员执勤，而现有的无人机单兵操作模式要求每架无人机必须有专人操作，这在警力紧张的情况下并不现实。

【场景5：路口规划建模】

无人机所具有的航拍与建模功能也可以被应用在路口规划之中。相比测绘全站仪、卫星遥感等传统的测量方式，无人机拍摄建模（特别是采用倾斜摄影测量技术）具有大范围、高精度、高清晰等优势。它不仅能直观展示路口情况，还能自动过滤掉路面上的动态物体，使模型更清晰明了。

如今，许多行业级无人机如大疆智图系列自带建模功能，也可选择第三方建模服务。此技术在施工道路规划或大型活动筹备阶段有其独特应用，如杭州亚运会火炬传递活动的路线规划建模中，就有无人机的身影。

【场景6：交通流检测】

无人机具备搭载多种设备的潜力，包括高清相机、热成像摄像头、雷达等，这种复合能使其对城市交通流量和路况进行全面而深入的监控与分析。此外，传统的地面摄像机在多车道场景中对各个车道的区分能力有限，而无人机在这方面的优势尤为突出。

同时，无人机通过内置的算法，如目标状态融合估计算法、检测与动态管理算法和深度学习算法等，在云台上实现车流量、车牌识别等精细化管理操作。然而，无人机的续航能力不足仍是其主要的局限性，因此这一应用场景仍有待进一步开发。

2应用面临的问题

（一）技术问题

1.续航

无人机应用面临的一个关键问题是续航时间。

高速公路的带状特性对无人机续航里程具有较高要求。当前，大部分无人机的应用仍依赖飞手操作，这需要飞手不断移动到新地点，全路段覆盖因此面临不小的困难。

同时，公安部对于无人机的续航时间提出了一小时的明确要求。但市场上现有无人机的续航能力普遍无法达到，导致公安部门需要定制或对现有无人机进行电池改装。

鉴于这两点，无人机的续航时间需要得到进一步优化。

交通网资讯，整体而言，受环境差异等因素影响，无人机的实际续航时间都低于产品对外宣称的时间。2023年大疆推出的御3型无人机宣称续航能超过40分钟，实际续航超过30分钟，但实际监测时间一般仅有20分钟。

这使无人机在交通管理领域产生了实际意义，但是仍有较大不足。有交警反馈，在信号灯的实时联动和控制方面，尤其在白天的高峰时段，无人机因续航时间短而受到较大限制。如续航时间延长，无人机在数据采集和联动方面的应用将更有效。

有人提议，在同一地点部署多个机场以实现无人机的无缝轮换飞行，但此方案面临高成本和场地限制的问题。因为每个机场需要一个备降点，且场地需大于5平方米，而城市中楼顶空间有限，使得多个机场的部署变得困难。

无人机机场与备降点 （来源 刘敏）

2.定位

尽管目前无人机飞控系统相对稳定，但在偏远地区，由于卫星信号弱会导致定位不准确，从而发生无人机失控等情况。

鉴于安全考虑，目前规定无人机只能在高速公路路侧飞行，这大大限制了其应用范围。因此，业内人士建议高速公路无人机可使用双导航系统，即GPS和北斗系统。行业也在探寻并期待更好的解决方案。

（二）数据与网络安全

无人机在应用过程中采集的数据与其他大数据相比，行业垂直度更深，个人信息等数据的收集能力更强。因此，确保无人机、无人机制造商、无人机用户等系统及主体合规处理数据，严格遵守网络安全与数据安全合规要求，是无人机制造商和用户必须重视的问题。

下表罗列了无人机应用时所涉及的数据。

表1：无人机相关数据（来源 南湖交科院）

南湖交科院院长、中国交通运输协会路空协同立体交通分会秘书长郑华认为，需要从数据资产盘点、数据合规义务及风险梳理、数据合规体系搭建等角度出发，全方位把控数据合规风险，控制风险敞口，实现以数据合规助力低空经济高飞。

然而，由于数据安全和网络安全的需求，在高速场景中，视频数据需要从无人机的存储卡中手动拷贝，这影响了无人机应用的实时性，效率不高。而交管方面，很多公安用途的无人机不能直接与互联网对接。

对于省厅级别的单位来说，通常的解决方案是通过建立网闸将数据接入内网。然而，这种方法的成本高达一两百万，无法在县区一级单位实施。另一种解决方案是部分省市允许建设双网平台，以实现单兵无人机数据在互联网和内网同时投射的效果。

除了上述措施，还可以通过专网物联网卡进行数据传输。这种卡类似于手机的SIM卡，通过运营商建立的拨号至内网的线路进行数据传输。然而，这种方法存在一些问题。其一，传输速率较慢；其二，不是所有设备都支持这种传输方式；其三，安全性不能得到绝对保障。如果这种物联网卡被他人获取，他们将能够读取其中的信息并进行拨号，存在较大风险。

最后，可以通过第三方平台进行中转，再传输给使用方。但是，这样的过程不仅降低了视频画质，还导致了较高的延迟。在城市中，5G网络覆盖良好，延迟约2-6秒。但在高速场景，信号干扰和带宽限制导致延迟可达10秒。考虑到与无人机10~13米/秒的速度，可能引发碰撞事故，造成安全隐患。

（三）生态问题

1.保险

当前市场上缺乏对无人机保险的细致划分，无法做到规范化的无人机保险。保险公司对无人机的风险点无法精确判断，目前的保险公司亦没有足够的数据来支撑现在的保险产品。

例如中华财险联合无锡汉和推出的无人机保险只针对汉和植保无人机使用；太平洋保险只针对农业植保无人机使用；大疆的DJI Care只针对大疆的产品使用。这样的行业发展现状下，无人机领域保险迟迟不能形成一个完善的体系和市场，存在较大局限性。

2.软件

目前无人机数据未充分利用，用户希望制造商提供更完善的SDK接口（软件开发套件），以便自定义数据，如清晰度选择和视频片段选择。随着SDK库的成熟度提高，将有助于更好地利用无人机采集的数据。

此外，还希望能开发更多后续应用模块。潜在的应用场景包括使用无人机巡检道路和建筑结构的缺陷，如裂缝、垃圾、障碍物，高速公路上的标识标牌损坏，边坡塌方迹象，以及桥梁结构巡检等。尽管目前已存在部分实际应用，但无人机飞行角度多变，OCR技术在不同角度下的识别准确度有待提高。

3.培训

另一个挑战是人员培训。当前国内主要有中国航空器拥有者及驾驶员协会（AOPA）、中国航空运动协（ASFC）和大疆慧飞无人机应用技术培训中心（UTC）三个机构提供无人机培训。

不同任务对飞手的培训要求各异，简单的任务如定点或直线观测通常只需一天培训，而更复杂的任务如道路巡航和地形勘测则需要更长时间的培训，并要求飞手具备一定的熟练程度。而在高速场景里，这一要求更为严格。例如，考取民航局CAAC执照[CAAC和AOPA的学习内容是一致的，如果你考过了CAAC就可以同步去申请AOPA的合格证，不需要额外再考试。注意考取顺序为：先考取CAAC执照再增发AOPA合格证]通常需要脱岗学习15个工作日，这增加了路政人员的工作负担而未伴随相应的报酬增长，影响其工作积极性。

3市场参与者

赛文交通网资讯显示，在交通领域，大疆无人机占据市场绝对主流，除此之外，还有海康、大华、哈博森、昊翔等等。

具体而言，大疆旗下的M300续航长，常用于道路巡查，但起飞重量大，需专业飞手；M3T便携、实用、价格优惠，是最受青睐的单兵无人机；机场系列可自动巡航，机场1全套约20万，机场2全套约10万，相较于市场其他产品更加经济。

海康威视的主要产品则包括四旋翼无人机与六旋翼无人机，并提供自动飞行巡检系统和无人机黑飞防御系统。这些产品结合传统安防视觉优势和系统方案，广泛应用于警用和交通航空等细分领域。

此外，市场内还存在一些无人机厂商的产品可以被用于交通领域。例如，昊翔Yuneec Typhoon H520无人机适用于交通规划中的道路勘察、交通流量监测等场景。

除了这些无人机厂商外，还存在一些企业提供无人机行业应用的解决方案。例如，复亚智能依托换电机场、充电机场与飞行大脑等硬件平台，以及感知识别算法、任务管控与自动飞行算法软件云平台，为公安警务和高速公路巡逻提供定制化方案，从而优化用户体验。类似的产品还有大翼航空的风筝线云管理平台，等等。

4用户需求

（一）城市交通管理

在采购意愿方面，根据用户调研，部分用户希望继续采购无人机以弥补监控系统不足，提高路况监测和事件响应效率。部分用户则表示目前无采购需求，除非开发新应用或提升实时性。观点并不一致。

针对上述问题，解决关键点包括改善无人机视频在专网中的接口，优化平台如用户界面和定制数据收集功能。同时，后端算法优化与更强大的数据分析和处理功能的完善以实现相关数据和平台的联动，以及延长续航时间以满足持续监测需求也是解决上述问题所需的重要考量。

（二）高速公路应用

根据用户调研，大部分用户都对无人机的应用需求比较强烈的主要原因在于无人机能有效替代人力，减轻工作负担并提高效率。

在高速公路应用中，无人机的安全性、性能和续航时间是核心考量因素。其中，安全性最为关键，在现代社交媒体视角下，任何飞行事故都可能严重影响无人机的进一步应用及公众信任程度。而性能决定了无人机的任务执行能力，续航时间则关乎使用时长。这二者虽然可以通过增购无人机来弥补，但随之增加的成本和复杂性将影响无人机在高速公路上的进一步应用。

5写在最后

无人机为传统交通管理带来了“维度之跃”，凭借其独特的视角、自动化操作、高效的数据采集以及灵活适应的能力，为传统交通管理注入了全新的生命力。

然而，新兴技术的兴起往往面临多重考验，无人机技术亦面临着一些挑战。续航的束缚、成本的考量、操控与数据传输的安全性、准确性及速度的需求，以及潜在的种种问题，都亟待我们去探索和解决。

*感谢中国交通运输协会路空协同立体交通分会秘书长郑华、利通科技智能交通研究院移动应用产品线经理王国平、海康威视无人机技术总监金校、浙江省舟山市公安局交警支队指挥中心副主任王彬以及江西省赣州市南康区公安局交通管理大队信息中心刘敏等专家对本篇内容的支持。