浅谈无人机在交通管理中的应用
四大应用
随着电子技术和航空航天技术的进步,无人机逐渐从军事领域走向民用领域。近几年,随着技术的发展,无人机在农业、测绘、电力巡检、地质勘探、物流等领域的创新应用不断涌现,为各行业带来了新的解决方案。特别是大疆无人机,每一次的技术迭代,都在交通管理中产生了更多的应用场景。
舟山自2020年开始,将无人机应用于交通管理工作。应用内容也是随着大疆产品的推陈出新而丰富。截止当前,主要有事故勘查、道路巡查、地形勘察、堵点治理等四大应用。
2020年 主要应用——事故勘查
当年,我们采购了第一套无人机系统——事故勘查系统,其飞机为续航34分钟的大疆消费机AIR2,也第一次感受到无人机的优势。
相比于传统手段,AIR2不仅可以在短时间内快速勘查,获取现场的高清图像和视频,还可以从不同角度和高度拍摄事故现场,提供全面的视角,捕捉到可能被其他方法忽略的细节。
此外,由于AIR2可以在短时间内完成大面积的勘查工作,提高勘查效率,可以减少道路交通的影响,避免因事故勘查而导致交通拥堵。
但总体来说,这套系统的启用频率较低,因为它需要两个前置条件:一是需要兼职飞手,在警力紧张的情况下,事故勘查很难额外配备飞行人员。二是用到无人机勘查的事故量不大,多数的轻微事故都不需要用到无人机。
2021年 主要应用——道路巡查
由于事故勘查使用的AIR2无人机抗风等级低、不具备恶劣天气飞行的能力,我们又于次年采购了续航时长55分钟的、能挂载喇叭的大疆M300型号无人机,用于道路的巡查及喊话。
除了能对监控未覆盖的地方进行补盲外,M300无人机充分体现了它的优势:一是效率优势,无人机可以快速巡查较大范围的道路,短时间内覆盖更多的区域,提供更全面的道路信息。
二是视角优势,无人机的俯视视角及相机的变焦功能,不仅提供道路的全景图像,还可以在不同高度和角度进行巡查,看到一些人工难以到达或观察到的地方。
三是到达优势,在大流量期间的拥堵区域,无人机携带喇叭比传统车载有更强的到达优势。
而当我们试图将M300用于秩序业务应用时,由于该飞机起飞重量超过7kg,需要专业带证飞手操作及携带不便的短板就体现了出来。
2022年 主要应用——地形勘察
前年,我们采购了大疆发布的消费机御三,用于秩序业务中,安保活动、道路施工、交通组织调整的前期地形勘察飞机。它续航为46分钟,虽然比M300短上不少,但体积大幅缩小,相比以往机型更适合秩序业务的应用。
如,M300出勤需要警车,起飞前的安装准备工作较为漫长。AIR2虽然小巧,但是续航时间太短,抛除飞机升空查找视角及返航所需电量外,实际能空中作业的时间也仅十几分钟。
相对于前2者,御三单人即可携带,飞手不需要专业飞行证书,工作人员到达现场后几分钟内即可升空,相比M300的起飞准备时间缩短了80%以上,实际空中可用的作业时间相比AIR2也增长一倍以上。此外,御三增加了4G增强图传模块,使得无人机实际作业半径达到了7公里。
在御三之前,无人机在我们的交管工作中应用并不频繁。而御三开始,由于实际作业的续航、半径都有了大幅增长,工作中才真正高频次的实战实用起来。
2023年 主要应用——堵点治理
去年初,我们采购了以大疆司空2为平台的大疆机场(自带M30T),经后台数据统计,出勤率超过了0.7架次/天,达到了新高。
目前,该机场主要用于拥堵点位的整改治理。在设备特点上,以往无人机都需要飞手操控,而该机场实现了全自动飞行,刚好解决了以往无人机在堵点治理应用中的四个痛点:
一是解决飞手不足问题,一个飞行小组需要飞手和飞行助手2名人员,堵点治理工作中的高峰时期,路面需要大量的警力,限制了能够出勤的飞行小组,而机场的操作可以由信控人员直接兼顾。
二是出勤速度更快,从下达指令到飞机升空,约在1分钟左右,相比人工操作飞机速度快了很多。
三是镜头调用更灵活,指挥人员需要的镜头角度,可以直接在电脑远端进行操作,而以往无人机需要经过对讲机呼叫——飞行助手接收指令——飞手调整镜头这样的繁琐过程。
四是实现全天候飞行,“司空2+机场”自带温度、风力、雨量计等传感器和互联网气象数据,部署于互联网,机场飞机处于随时待命的状态。
在无人机堵点治理应用的工作成效中,以实际案例来说明一下“司空2+机场”的优势:
一、快速定位跨路口拥堵源。
在治理我市海天大道与浙大路(图示中红色方框内)的高峰拥堵中,我们通过无人机发现拥堵源来自于间隔1个路口的小T型路口(图示中红色圆框内),随后对该T型路口进行了标线重新施画,高效解决了拥堵问题,如下2图所示。
二、实时全面展现信号联动控制效果。
在高峰期间,间距较短的路口需要实行信号协调联控控制,此时无人机的空中视角能直观展现整个路网流量的相互影响过程,信控人员不仅能更快速确定协调方案,还可以边看边调整缩短整改周期,如下2图所示。
三、高精度建模实现远端汇诊。
舟山在难点路口的整治中,通常采用业务骨干会诊的模式。在2023年以前,将业务骨干汇聚起来,需要协调各自的工作行程安排,耗费较多时间成本。而利用司空2平台,可以先行用无人机进行高精度建模,业务骨干的远程初步会诊成为了现实,加快了工作效率。
四、热成像透雾观察。
机场无人机带T型号具备热成像能力。经过我们的测试,在雨雾天传统摄像头失效的场景,无人机热成像能够继续拍摄道路的交通流情况。
未来需求
在4年的应用中,我们发现交通管理工作对无人机的需求主要是续航。除此以外,在硬件上除了单兵应该继续发挥携带优势外,还应解决目前出勤需要飞手助手的问题,进一步缩减人员需求。在软件上,则是希望能有更多配套的车辆、流量智能识别算法,进一步丰富行业应用。
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