“無人機+交通”大勢所趨

文/南京中設航空科技發展有限公司 周敏

無人機最早于公安、消防、測繪等行業應用，交通行業相對來說起步較晚。目前，據無人機裝備技術及相關應用在交通行業的探索案例或者經驗來說，用無人機輔助交通管理將是大勢所趨。

應用的三個階段

目前，無人機在江蘇公路行業的探索和實踐，總體分為三階段：起步階段——關注點以硬件裝備為主，例如無人機的飛行距離、圖傳距離等。這個階段屬于探索實踐，以裝備為主導。

發展階段——開始思考無人機的技術如何能夠真正與行業管理需求相契合，包括平臺中裝備與軟件的聯動。這個階段需要明確行業管理的痛點、真正的需求到底是什么。以目前江蘇省正在開展的路域環境整治行動為例，該行動作為社會綜合環境整治的一部分，最大特點為面廣量大、現場點多。如何達到行動要求的28項具體整治標準，就必須找到問題存在的位置、性質等信息，需要將形象的畫面變成抽象的數據。

成熟階段——將包括無人機在內的一系列適用于公路交通行業的裝備，進行系列化、成套化地集成，或通過信息數據使之平臺化、規范化，并制定相應的標準規范和運行規范的體制機制。

現階段定位

無人機的安全問題目前已越來越受到社會關注，無人機綜合管理平臺便是基于此背景研發的。筆者認為，須在應用技術達到一定水平之前，用相應的標準規范和完善的體制機制來約束，在不同的發展階段應進行重新定位和改進。

首先是將無人機定位于補充作用。兩年前，在江蘇探索使用無人機在路政養護應用過程中，開始出現無人機將完全取代人的擔憂，所以無人機這類裝備技術本身的定位是作為管理的一種工具，對管理起到改進的效果。比如路網應急調度、工程建設等，都是圍繞既有的、相對完善的管理格局和機制進行補充和改進；在路政執法過程中，面對目前存在的危害道路、基礎設施乃至公共安全的情況，針對現有的改進措施，例如設置動態稱重檢測點，管理人員正在將其與無人機相關聯，語音自動播報車牌號，進一步提升工作效率。

國家民航局出臺的文件中，對無人機的種類進行了劃分。

無人機執照頒發機構

其次是定位于改善作用。南京長江四橋是南京跨長江最長的一座橋，負責該區域的路政人員每日需要巡查該路段200多處節點，在運用無人機后，對于隧道頂部和橋下堆積物的巡查效率大大提升。同時，無人機日常巡查僅需耗費電力，粗略估計，一天可節省路政支隊12000元左右的汽油費。在今年清明國慶節假日中，管理南京四橋的路政支隊也成功使用無人機預判，并解決了一些路網擁堵的情況。

應用形式

目前，無人機在交通行業應用還處在起步階段向發展階段過渡的時期，筆者結合之前無人機應用定位的改革建議，介紹無人機的應用形式并根據過去兩年有關企業的探索、實踐，歸納無人機在規劃設計、工程建設、基礎設施運維等階段的應用總結。

首先是前期工程勘察設計，主要借助目前已經較為成熟的無人機測繪手段，在勘察設計過程中，除傳統地形圖外，還能提供更多帶有地理信息屬性的矢量化模型。在中期施工建設的過程中，常見的施工建設環境比較復雜，主要包括7部分人員管理、材料管理、社會管理、進度管理、資金管理、安全管理等一系列的管理問題。在這種情況復雜、要求高、資源消耗大的管理中，對無人機應用進行了兩個方面的探索：一方面是施工現場進度把控及安全管理；另一方面是結合BIM技術，作為相關驗收、測試的階段性依據。在2016年的南京秦淮河航道整治項目中，有23公里需要平地開河，類似于道路施工，需要拆遷征地。傳統的工作方式效率低且不夠準確，在采用無人機勘測之后，效率得到極大提高，效果準確、直觀。

在后期營運管理中，主要在路政養護、應急指揮、超限治理，包括在階段性的數據整理過程中，無人機和后臺應用系統結合，能夠提供可視化、信息化的手段，變成一種量化不可控信息交互的重要管理方式。

應用領域

無人機技術在公路行業總體應用方案主要分為工程建設、設施管養和路網運營三大領域。

在工程建設設施管理和路網運營工程建設領域，主要為測量建模輔助設計、施工監督管理留證、質量評估輔助驗收；在設施管養領域，對于傳統的路橋固定資產，建設年代相對比較久遠，相關建設信息多為紙質留存，現在可以通過實景建模實施管理，在日常巡查中，可以規劃航線讓無人機自主巡查，靈活便捷；在路網運營領域，無人機無法像“有人機”一樣實施點到點的全方位功能，比如醫療救護、傷員轉移，但是可以投放一些救援物資，還可以對事發現場進行引導管控，彌補傳統運行監測方式的不足、統計分析智能決策。

寧合高速公路南京段全長18公里、路寬30米，通過傳統方式，需要兩個測量組，花費23天完成沿線所有勘測，最終成果為抽象的地形圖；而同時采用無人機掛載多鏡頭傾斜攝影相機，共花費10天，便制作出了精度達1比500的三維矢量模型。在巡查方面，路政和養護巡查關注點是不一樣的，通過預設航線，達到一次巡查多種效果，將現場畫面搬進電腦屏幕，隨時查閱、比對。國道328線泰州段快速改造工程，施工方提出三個要求：隨時查閱任一目標位置、關鍵工序實現量化、工程進度直觀展現。這些要求最終可以通過視頻和三維模型全部實現。路域環境整治通過視頻和圖像的聯動，形成了“三位一體”的地圖定位，不僅能將存在的問題找出來，還能矢量化，生成各類屬性信息，實現智能管理。

民用領域最常見的是固定翼無人機和旋翼無人機

需要強調的是，無人機并不是萬能的。尤其在現階段，硬件水平和交通行業應用需求仍存在眾多不匹配之處，當前無人機無法一次性完成30公里至50公里的飛行任務。但隨著電池、信號傳輸技術的發展、擴展口的標準統一、平臺載荷能力的提升、抗信號干擾技術的完善，將會更好地為交通行業實際應用服務，最終實現如百公里級無人機自主巡查、公路應急綜合救援、全自動化橋梁檢測、工程現場智能監管等工作場景。