“无人机+交通”大势所趋

文/南京中设航空科技发展有限公司 周敏

无人机最早于公安、消防、测绘等行业应用，交通行业相对来说起步较晚。目前，据无人机装备技术及相关应用在交通行业的探索案例或者经验来说，用无人机辅助交通管理将是大势所趋。

应用的三个阶段

目前，无人机在江苏公路行业的探索和实践，总体分为三阶段：起步阶段——关注点以硬件装备为主，例如无人机的飞行距离、图传距离等。这个阶段属于探索实践，以装备为主导。

发展阶段——开始思考无人机的技术如何能够真正与行业管理需求相契合，包括平台中装备与软件的联动。这个阶段需要明确行业管理的痛点、真正的需求到底是什么。以目前江苏省正在开展的路域环境整治行动为例，该行动作为社会综合环境整治的一部分，最大特点为面广量大、现场点多。如何达到行动要求的28项具体整治标准，就必须找到问题存在的位置、性质等信息，需要将形象的画面变成抽象的数据。

成熟阶段——将包括无人机在内的一系列适用于公路交通行业的装备，进行系列化、成套化地集成，或通过信息数据使之平台化、规范化，并制定相应的标准规范和运行规范的体制机制。

现阶段定位

无人机的安全问题目前已越来越受到社会关注，无人机综合管理平台便是基于此背景研发的。笔者认为，须在应用技术达到一定水平之前，用相应的标准规范和完善的体制机制来约束，在不同的发展阶段应进行重新定位和改进。

首先是将无人机定位于补充作用。两年前，在江苏探索使用无人机在路政养护应用过程中，开始出现无人机将完全取代人的担忧，所以无人机这类装备技术本身的定位是作为管理的一种工具，对管理起到改进的效果。比如路网应急调度、工程建设等，都是围绕既有的、相对完善的管理格局和机制进行补充和改进；在路政执法过程中，面对目前存在的危害道路、基础设施乃至公共安全的情况，针对现有的改进措施，例如设置动态称重检测点，管理人员正在将其与无人机相关联，语音自动播报车牌号，进一步提升工作效率。

国家民航局出台的文件中，对无人机的种类进行了划分。

无人机执照颁发机构

其次是定位于改善作用。南京长江四桥是南京跨长江最长的一座桥，负责该区域的路政人员每日需要巡查该路段200多处节点，在运用无人机后，对于隧道顶部和桥下堆积物的巡查效率大大提升。同时，无人机日常巡查仅需耗费电力，粗略估计，一天可节省路政支队12000元左右的汽油费。在今年清明国庆节假日中，管理南京四桥的路政支队也成功使用无人机预判，并解决了一些路网拥堵的情况。

应用形式

目前，无人机在交通行业应用还处在起步阶段向发展阶段过渡的时期，笔者结合之前无人机应用定位的改革建议，介绍无人机的应用形式并根据过去两年有关企业的探索、实践，归纳无人机在规划设计、工程建设、基础设施运维等阶段的应用总结。

首先是前期工程勘察设计，主要借助目前已经较为成熟的无人机测绘手段，在勘察设计过程中，除传统地形图外，还能提供更多带有地理信息属性的矢量化模型。在中期施工建设的过程中，常见的施工建设环境比较复杂，主要包括7部分人员管理、材料管理、社会管理、进度管理、资金管理、安全管理等一系列的管理问题。在这种情况复杂、要求高、资源消耗大的管理中，对无人机应用进行了两个方面的探索：一方面是施工现场进度把控及安全管理；另一方面是结合BIM技术，作为相关验收、测试的阶段性依据。在2016年的南京秦淮河航道整治项目中，有23公里需要平地开河，类似于道路施工，需要拆迁征地。传统的工作方式效率低且不够准确，在采用无人机勘测之后，效率得到极大提高，效果准确、直观。

在后期营运管理中，主要在路政养护、应急指挥、超限治理，包括在阶段性的数据整理过程中，无人机和后台应用系统结合，能够提供可视化、信息化的手段，变成一种量化不可控信息交互的重要管理方式。

应用领域

无人机技术在公路行业总体应用方案主要分为工程建设、设施管养和路网运营三大领域。

在工程建设设施管理和路网运营工程建设领域，主要为测量建模辅助设计、施工监督管理留证、质量评估辅助验收；在设施管养领域，对于传统的路桥固定资产，建设年代相对比较久远，相关建设信息多为纸质留存，现在可以通过实景建模实施管理，在日常巡查中，可以规划航线让无人机自主巡查，灵活便捷；在路网运营领域，无人机无法像“有人机”一样实施点到点的全方位功能，比如医疗救护、伤员转移，但是可以投放一些救援物资，还可以对事发现场进行引导管控，弥补传统运行监测方式的不足、统计分析智能决策。

宁合高速公路南京段全长18公里、路宽30米，通过传统方式，需要两个测量组，花费23天完成沿线所有勘测，最终成果为抽象的地形图；而同时采用无人机挂载多镜头倾斜摄影相机，共花费10天，便制作出了精度达1比500的三维矢量模型。在巡查方面，路政和养护巡查关注点是不一样的，通过预设航线，达到一次巡查多种效果，将现场画面搬进电脑屏幕，随时查阅、比对。国道328线泰州段快速改造工程，施工方提出三个要求：随时查阅任一目标位置、关键工序实现量化、工程进度直观展现。这些要求最终可以通过视频和三维模型全部实现。路域环境整治通过视频和图像的联动，形成了“三位一体”的地图定位，不仅能将存在的问题找出来，还能矢量化，生成各类属性信息，实现智能管理。

民用领域最常见的是固定翼无人机和旋翼无人机

需要强调的是，无人机并不是万能的。尤其在现阶段，硬件水平和交通行业应用需求仍存在众多不匹配之处，当前无人机无法一次性完成30公里至50公里的飞行任务。但随着电池、信号传输技术的发展、扩展口的标准统一、平台载荷能力的提升、抗信号干扰技术的完善，将会更好地为交通行业实际应用服务，最终实现如百公里级无人机自主巡查、公路应急综合救援、全自动化桥梁检测、工程现场智能监管等工作场景。