除了收费站,高速上巡逻巡检以后也可以无人化了
2018-12-25

无人机自问世以来,已应用于电力、安防、海事、环保、军事、物流等多个行业,并在这些行业的高新技术应用中起到积极的推进作用。


近年来,无人机逐渐应用于高速巡管工作,无人机以其全方位视角机动灵活的特性,既能调查取证、疏散引导来辅助执法,又能提升效率释放警力,还能进行养护监控和检测,目前已得到交管部门和高速公路管养单位的认可。


与人相比,无人机的优势在哪里?


无人机巡逻克服了路面观察的平面性,可根据勘察需要调整飞行角度和姿态,获得最佳的视角。无人机能在高空全面采集高速公路交通数据,让指挥部门一揽全局,还能低空飞行对交通违法情况进行执法取证。


为什么无人机还没普及?


无人机补充了当前高速公路巡管的不足,已获得交管和高速道路养护部门的青睐。但现有无人机人工操作巡逻巡检的形式,在高速交通领域的应用仍存在不足,无人机巡管并没有真正做到无人化、自动化、智能化


01

应用受限,必须依靠专业飞手现场操控。


依靠专业飞手现场控制无人机巡逻作业,需要飞手控制无人机的飞行路径、拍摄角度等,人工成本高且操作难度大,对飞手的经验要求极高。


尤其是高速公路养护管理中,桥隧所处地势复杂,很多环境下飞手无法到达工作现场,同时高速公路路段长、地势险、路桥多,飞手操控无人机巡查的方式根本无法满足高速养护需求。


02

全面性不足,安全风险高。


随着交通建设加速,高速公路里程长度快速增加,巡检、养护难度不断增大。目前高速公路巡检有车辆巡检和徒步巡检两种方式。车辆巡检占用人力资源少,但高速公路对车速有所限制,在时速40公里时很难全面发现问题,且低速情况下必须在行车道行驶,影响中分带的巡查,工作人员下车巡查时也存在安全风险。而徒步6~7公里的时速,存在巡检周期长、及时性差、测量难度高等问题,安全风险也同样较高。


03

时效性差,难及时响应。


无人机需专业飞手现场巡逻作业,受限距离、交通等状况,无法快速应对突发事件,每晚一分钟到达事故现场,都将形成更大规模的交通堵塞。而道路养护方面,由于山地较多的区域路面磨损严重、地质灾害与突发情况较多,易对高速交通造成重大事故隐患,因其突发性和随机性强,同样对时效性要求极高。


04

续航能力差,制约巡逻效率。


无人机续航能力是无人机高速巡逻巡检应用的短板,旋翼无人机续航时间大约在30分钟,挂载巡检成像设备后有效作业时间更短。


飞手到作业现场进行无人机操作的形式,存在时效性差、操作麻烦、人工成本高、巡飞时间短等问题。这局限了无人机在高速巡管领域的应用,使其仅作为传统巡管作业的补充。


破局者:复亚!


上海复亚2015年开始研发无人机自动机场,是最早开始工业无人机全自动飞行系统研发的公司之一。复亚通过无人机自动机场结合AI巡飞系统,使无人机实现了工作现场自动化与无人机巡飞的自主化,无需飞手现场操作无人机,进一步解放人力,提高响应速度。

复亚巡飞系统包含3个组成部分:无人机机场、无人机、AI巡飞平台。


无人机机场是“交通站”,无人机无任务时,会储存在自动机场内,有任务时可随时从机场起飞,自动执行任务并自主降落。无人机场内置4组电池,可自动完成无人机电池更换,并将换下的电池自动充电,确保无人机能进行高频次、密集型巡飞任务。无人机通过在多个自动机场之间的接力飞行,还能连续执行任务从而有效拓展巡管范围。


无人机方面,复亚采用大疆工业无人机,通过加载AI模块实现边缘计算能力,重点解决 “自动飞”和“自动拍”的问题。

  • 自动飞。以高速巡管为例,无人机高速公路巡管过程中能自动识别“占用应急车道、压线行驶、违章停车”等交通违法行为以及“路面轮胎碎屑、丢弃物”等交通隐患,复亚巡飞系统自动规划无人机最佳巡飞路径与飞行角度,对现场取证并记录位置信息。

  • 自动拍。传统手动遥控拍摄难度较大,存在“模糊、过曝、偏色、缺失、漏拍”等问题,复亚的方法是借助AI算法,让无人机在飞行过程中,进行图片质量分析并实时调整云台姿态及拍摄参数,获得精准清晰的交通现场全景图、现场图。


AI巡飞平台是无人机机场以及无人机的管理平台,同时也是数据智能运营平台。平台可针对不同应用场景制定巡飞任务,并对无人机传回的图像数据进行目标识别和诊断。复亚借助AI算法,能自动完成初步的诊断工作,辅助人工快速发现和分析问题。


交通巡管方面,我国高速公路交通相对拥堵,交通事故呈上升趋势,事故所引发的损失也相对严重。高速公路交通事故具有车速快易导致伤亡率高、事故发生后易长时间堵塞车流、事故处置不当易引发二次事故、区域范围广导致交警无法立即赶赴现场等特点。


高速公路养护方面,高速养护管理是高速道路交通安全的保证,路面异物、道路坍塌、冰雪沉积都需要管理部门快速响应并针对性处理。桥隧所处往往地势险峻,巡检难度高,巡检队伍需求庞大。

通过复亚巡飞系统结合现有巡逻指挥车可以实现:


快速响应。在高速沿线、事故多发地等部署无人机机场,一旦高速公路发生事故,由于距离或拥堵,交警无法快速到达现场,指挥中心可以直接操作距离最近的自动机场,通过无人机实时图传掌控现场交通情况,了解车辆通行状况与交通拥堵长度,从高空和地面获取立体数据,提升勘察进度、降低警力投入、加速现场撤离,降低因长时间堵塞引发的交通安全风险。


高速沿线部署无人机机场,可满足高频次日常公路巡检,自动识别与预警“路面异物或轮胎碎屑”,在“路面塌方、冻雨冻雪” 等突发事件产生时,就近无人机能第一时间赶赴现场,识别塌方体积、冰雪厚度、位置坐标、交通情况等,帮助指挥中心精准投放人力物力,快速完成通车任务。


两种部署方式,灵活满足各种场景需求:


  • 固定式无人机机场,可根据实际需求在高速公路沿线或重要路段、事故多发路段部署。提升响应效率,优化作业方式,将高速巡逻巡检工作高频化、精细化、数据化。


  • 移动式无人机机场,装置在车辆上,机动灵活性更强。补充现有巡逻车视野局限、通行受限、行驶路线固定等不足。突发事件时,可快速指挥无人机赶赴交通事故现场,巡逻车作为应急指挥中心指挥全局。相比巡逻车携带无人机人工操作的形式,移动式无人机机场能实现自动起飞、自主降落、自动换电、AI巡飞拍摄、智能诊断识别等功能,避免了无人机日常存放与维护麻烦,航时短、人工操作难度高、数据分析耗时等系列问题。


应急执法。高速公路事故发生后,救援人员难及时到达现场给与救治。无人机可快速赶赴现场,根据现场伤情安排救护措施,必要时通过机载喊话模块对阻塞应急道路车辆予以警告处罚,疏通救援通道。同时,还可对简易交通事故快速取证、执法,对道路进行疏导,避免造成大面积拥堵。


智能化作业。原来需要飞手控制无人机的飞行路径、拍摄角度等,对飞手的经验要求高,现在通过路径规划、AI识别诊断目标,能自动在日常执法中对违停、压线、占道等违章车辆进行取证。交通事故勘察中能快速对轮胎轴心与外轮廓识别定位,制作事故全景图、现场图,加快勘察进度节省警力。日常道路巡检中能自动识别路面落物、护栏损坏、道路塌方、山体滑坡、冻雨冻雪等危及车辆行驶安全的路面问题,做到快速诊断、紧急预警。


多功能挂载模块。根据实际应用需求挂载相应模块,实现勘察、探测、警示、喊话、照明、激光定位等系列功能,进一步拓展无人机交通执法应用场景,提升高速交警巡逻巡检效率。


大数据应用。通过高空影像采集,对重要路段、危险路段、拥堵节点影像数据进行分析、诊断。运用全面的交通大数据,提高交管指挥效率与管理质量。


复亚无人机全自主巡飞系统已获得多项专利认证,提供无人机巡飞系统应用产品和服务,已广泛应用在高速巡逻、河道巡检、气象监测、道路巡检、电力巡检等领域,是目前首个实现商业应用的全自主无人机巡飞系统。

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