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空中交通管理无人机解决方案



 

应用背景

 

随着我国现代化建设进程的推进,人们的生活水平不断提高,单位和个体所拥有的汽车也越来越多。截止2015年底,我国机动车保有量达2.97亿辆。汽车的出现的确提高了交通运输的效率和人们出行的便利度。但是机动车保有量的不断增加,会让这种效率和便利度大打折扣。
目前交通拥堵及交通事故频发,是交通管理亟待改善和解决的两个难题。尤其是高速公路,作为现代化的公路运输通道,对经济的发展起着越来越重要的作用。由于交通堵塞事故频生,给交通管理工作增加了很多的困难,传统的交通管理主要靠人力和定点监控进行,当遇到车祸或其他交通事故导致交通堵塞的时候,人力往往无法快速抵达现场,从定点监控中得到的消息也具有片面性,无法确切的知道事故原因,从而无法进行快速取证和及时的对道路交通进行疏导。在高速公路上发生堵塞时,人力根本无法进入到现场,很多时候交警都不知道发生堵塞的原因,没办法对交通事故进行处理和道路拥堵疏导。                        
近年来,高速交通巡查逐渐使用一种新的监控手段——无人机。在原有监控基础手段上,无人机填补了定点监控存在死角和人力无法及时赶到现场的缺陷,且无人机能对交通违法车辆进行锁定追踪,提升抓捕成功率。

 

 

现状分析

 

  1. 路就好比一个城市的血管,如果一个人的血液发生了堵塞,不再流淌,那么可想而知,这会对人体会造成多大的危害,对城市来说,道路发生了拥堵,危害性也是非常巨大的。大部分城市在建设过程中缺少系统和长远的规划,也不乏在人口红利带动下,规划跟不上变化的情况。其结果是,城市整体规模上去了,但各板块之间的交通系统衔接不上。不同的道路,多头规划、多头建设、多头设计、多头管养,导致道路路网之间设施资源不匹配、通行效率不协调。路与街不分,路与场不分,路与路缺乏统一连续的指引,最终是道路资源使用品质和效率的低下。现如今,随着人们的生活水平不断提高,道路上的私家车也是越来越多,导致本就没有规划好的道路交通堵塞越来越严重。
    除了城市道路存在以上问题,高速公路上也是交通堵塞事故频发,而且一旦在高速公路上发生交通堵塞,由于高速公路的特殊构造,警务人员往往难以赶到现场,无法确定发生事故的原因,也无法对拥堵的车辆进行疏导。这是当前交通管理面临的一个重大难题。
    随着无人机技术的渐渐发展与成熟,无人机能无视地面的复杂地形,在高空大范围地搜寻事故发生地点,在定位目标地点之后,全方位观察现场情况,能为事故的取证提供准确的数据。

 

 

技术需求

 

交通管理行业在执行任务时存在以下几个难题:难以快速了解现场情况;难以及时赶到事故现场;无法准确追踪目标车辆等。因此,警用多旋翼无人机需要具备以下技术特性:

便于组装、拆卸

需要具备便于组装、便于拆卸、便于运输等技术特性,以满足突发性任务、机动性任务需要。

续航时间

飞行续航时间要求长,以适应长距离、大范围与特殊环境的巡航与侦察。

传输距离

视频传输距离要求远,以满足环境复杂、监控范围广的远程侦查、巡逻、监视等任务需要。

信息安全、抗干扰能力

多旋翼无人机在执行任务期间,通常面临复杂多变的环境,控制无人机飞行的无线信号应具有很强的抗干扰能力,保证在无线环境复杂的情况下,无人机能圆满完成任务。在图像回传的环节,应采用和民用无线不同的微波技术,保证回传信息的安全,同时不易被民用设备干扰。

视频监控一体化

多旋翼无人机作为无线监控设备,需要融合到交通管理的视频监控系统中,作为视频监控的一环与其他监控设备配合使用,才能在交通管理业务中,发挥最大的作用。

 

系统架构

 

 

 

上述系统拓扑可以看出,无人机一般采用两种使用方式,目前第一种指挥中心据点指挥方式,依靠地面站自身携带的3G/4G模块作为传输链路,将采集到的视频监控直接通过交通管理视频专网传输到指挥中心。另外一种是移动中心指挥方式,将地面站放入移动指挥车或距离较近的情况下,采用车内视频监控设备和传输链路完成视频采集和传输的工作。