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多軸飛行器對高速公路交通管理應(yīng)用方式
多軸飛行器相對于其他種類無人飛機(jī)，有著結(jié)構(gòu)相對簡單、連動部件較少、結(jié)構(gòu)相對堅(jiān)固以及尺寸小、重量輕，適合攜帶一定的任務(wù)載荷等優(yōu)點(diǎn)。那么，下面是小編為大家整理的多軸飛行器對高速公路交通管理應(yīng)用方式，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、多軸飛行器簡介
多軸飛行器屬無人機(jī)的一類，與固定翼飛機(jī)、直升機(jī)等無人機(jī)不同,多軸飛行器具有多個動力輸出軸，帶動多個旋翼，并通過各個旋翼的不同轉(zhuǎn)速(各個旋翼螺距固定)，產(chǎn)生各個方向的扭力，從而控制機(jī)身。多軸飛行器相對于其他種類無人飛機(jī)，有著結(jié)構(gòu)相對簡單、連動部件較少、結(jié)構(gòu)相對堅(jiān)固以及尺寸小、重量輕，適合攜帶一定的任務(wù)載荷等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)需要及組合不同裝備，多軸飛行器可獲最長30-40分鐘續(xù)航時(shí)間，遙控飛行半徑最大可達(dá)1公里，可以做垂直、前后側(cè)向等六通道運(yùn)動，在空中懸停，執(zhí)行停機(jī)定點(diǎn)監(jiān)控、拍攝，遠(yuǎn)距離無線實(shí)時(shí)影像回傳。
專業(yè)級多軸飛行器重要裝備有：1.飛行控制系統(tǒng)，從而可完成精準(zhǔn)懸停、勻速巡航、大機(jī)動轉(zhuǎn)彎等飛行動作;2.機(jī)載云臺，具有自動穩(wěn)定功能，保證了攝像設(shè)備能夠穩(wěn)定的拍攝高清圖像;3. 無線視頻監(jiān)控技術(shù)，以FPV視角(First Person View)實(shí)時(shí)傳回畫面，在將微型無線攝像頭和視頻信號發(fā)射器安裝到飛行器的適當(dāng)位置上，后者將攝像頭拍到的影像實(shí)時(shí)傳送回來，在接收機(jī)的屏幕上顯示。這樣，操縱者就像真正的駕駛員，飛行員那樣，能夠看著"眼前"的圖像駕駛遙控飛機(jī)，即使在視線無法看到的地方也能應(yīng)付自如;4.GPS或北斗全球定位系統(tǒng)，提供準(zhǔn)確、即時(shí)的位置信息，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，一鍵返程等功能。
二、國內(nèi)外多軸飛行器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用案例
(一)蘇州高速交巡警、深圳和柳州交警，在節(jié)假日期間嘗試用無人機(jī)對高速路面、市區(qū)主要路口進(jìn)行監(jiān)控，在交通事故現(xiàn)場上空記錄事故情況和交通擁堵時(shí)，快速發(fā)現(xiàn)擁堵點(diǎn)，提高排堵保暢工作。
(二)杭州消防支隊(duì)采購多軸飛行器，應(yīng)用于一些偵查難度大、人員難以靠近的災(zāi)害事故現(xiàn)場,實(shí)現(xiàn)在事故救援時(shí)將現(xiàn)場圖像實(shí)時(shí)傳輸回地面。以及應(yīng)用在一些困于懸崖、野外、高層建筑等，常規(guī)消防裝備難以滿足救援需要的特殊情況。
(三)重慶市變電公司采用多軸飛行器對500千伏輸電線路進(jìn)行高空巡視，采用人工巡線時(shí),都是靠人力步行到每一個巡線點(diǎn),如果要檢查外力損壞的設(shè)施部件還要斷電后派人爬上高塔查看。通過飛行器巡線，大大提高了工作效率。據(jù)計(jì)算,在山地丘陵地帶,如果靠人工巡線的方式,平均一天只能巡查1.5公里至2公里,而同樣的巡線里程,采用多軸飛行器,只需要2個小時(shí)左右,且采用飛行器巡線比人工更為經(jīng)濟(jì)。
(四)江蘇省公路部門將多軸飛行器運(yùn)用與橋梁檢測，其使用成本遠(yuǎn)低于搭架檢測和橋梁檢測車，同時(shí)檢測精度高，多軸飛行器可以搭載高分辨率攝像機(jī)對各種橋梁病害進(jìn)行細(xì)致拍攝，通過FPV技術(shù)能隨時(shí)操控拍攝位置，可進(jìn)行多次，反復(fù)航測，極大的提高橋梁檢測的實(shí)效。
(五)瑞士蘇黎世警方使用多軸飛行器航拍交通事故現(xiàn)場照片。警方介紹：多軸飛行器對拍攝大跨度交通事故現(xiàn)場非常有用，例如多車追尾事故現(xiàn)場、牽引列車事故現(xiàn)場，在過去很難拍攝整個事故現(xiàn)場。有時(shí)，多軸飛行器也用于拍攝火災(zāi)現(xiàn)場，幫助調(diào)查。
三、高速交警寧波支隊(duì)的實(shí)踐初探
國慶期間，高速交警寧波支隊(duì)利用多軸飛行器對轄區(qū)高橋、云龍、姜山北等大型互通進(jìn)行高空巡邏，從100-200米左右高度俯視拍攝，有效彌補(bǔ)固定監(jiān)控視角窄、無法移動的弊端，使指揮中心能宏觀掌握路況、快速研判、一旦發(fā)生擁堵，可迅速判明堵點(diǎn)，實(shí)行準(zhǔn)確快速疏導(dǎo)。并通過微博同步發(fā)布無人機(jī)拍攝的俯視監(jiān)控畫面，可以讓群眾非常直觀地了解路面信息。(見圖片1)
同時(shí)，對多軸飛行器拍攝應(yīng)急車道違法進(jìn)行了嘗試。10月1日，甬臺溫復(fù)線高速公路因前方事故發(fā)生擁堵，無人機(jī)降低高速，懸停在應(yīng)急車道垂直上空，震懾、及時(shí)糾正違法作用明顯。使以往的非現(xiàn)場執(zhí)法由事后處罰向事前警示、事中糾正轉(zhuǎn)變，提升了管理效果。且拍攝視頻的截圖能清晰反映違法相關(guān)信息，可作為違法證據(jù)使用。(圖片2)
另外多軸飛行器使用后，立即引來中央電視臺、騰訊、寧波新聞等知名和本地媒體關(guān)注，也贏得網(wǎng)友紛紛點(diǎn)"贊"，僅其中一條微博上便得到了165萬余次的瀏覽量，大部分評論稱贊交警工作有創(chuàng)新和支持大力查處應(yīng)急車道行駛違法行為。百度中搜索"寧波高速交警"、"無人機(jī)"，共查找到220多萬條相關(guān)記錄，取得了良好的宣傳效果、社會效果。
四、使用時(shí)的注意問題
多軸飛行器應(yīng)用到交通管理領(lǐng)域特別是用于違法取證是新情況、新事物，雖然有《道路交通安全法》第7條"對道路交通安全管理工作，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科學(xué)研究，推廣、使用先進(jìn)的管理方法、技術(shù)、設(shè)備。"的原則性規(guī)定，但依然缺少適用方式、步驟、條件等程序上的具體規(guī)定。在試用過程中，也發(fā)現(xiàn)一些問題需要注意與避免：
(一)在低空飛行時(shí)可能會分散駕駛?cè)俗⒁饬�，存在一定安全隱患和爭議，建議一般情況下飛行高度50米以上。操作選點(diǎn)上盡量選擇在高速公路跨線橋上或下方道路進(jìn)行，確保操作人員自身安全以及對過往車輛人員不產(chǎn)生太大影響。
(二)使用人員應(yīng)當(dāng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，防止誤操作導(dǎo)致墜機(jī)等事故。另外多軸飛行器受天氣影響大，在雨天及大風(fēng)等惡劣天氣條件下無法使用。
(三)飛行中應(yīng)目視視距范圍(500米)內(nèi)開展飛行，注意不得靠近高壓電線影響信號，還應(yīng)注意遙控距離，防止"失聯(lián)"。
最后，多軸飛行器是否受航空管制，也是使用部門和民眾非常關(guān)心的法律問題。2013年11月《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，明確了在非人口稠密區(qū)進(jìn)行飛行，由無人機(jī)系統(tǒng)駕駛員自行負(fù)責(zé)，無須證照管理。
五、多軸飛行器的在高速公路交通管理的應(yīng)用設(shè)想與展望
(一)大流量路段的管理，這也是目前多軸飛行器應(yīng)用到高速公路交通管理最廣泛的一面。無人機(jī)可以鳥瞰道路車流實(shí)況，使高速交警指揮中心掌握全局，通盤指揮調(diào)度，實(shí)時(shí)發(fā)布的圖片，可以讓駕乘人員和即將出行人員獲取最新最準(zhǔn)確的路況信息，減少交通擁堵的程度、范圍。
(二)大型交通事故現(xiàn)場和危險(xiǎn)化學(xué)品泄露事故現(xiàn)場的拍攝。大型交通事故現(xiàn)場，可能是多車追尾，平視的角度無法拍攝到交通事故現(xiàn)場的整體情況，一般的路面監(jiān)控，受制于高度和角度，也只能拍攝到部分畫面，但多軸飛行器的高機(jī)動性、靈活性，可以航拍整體，從而有利于事故現(xiàn)場調(diào)查與現(xiàn)場施救。在危險(xiǎn)化學(xué)品泄露事故現(xiàn)場前期，由于情況不明，貿(mào)然進(jìn)入現(xiàn)場非常危險(xiǎn)，通過多軸飛行器實(shí)時(shí)視頻，可以讓處置人員，判明泄露物質(zhì)、泄露程度，有利于應(yīng)急事故的處置。
(三)交通事故安全防護(hù)時(shí)，作為預(yù)警機(jī)使用。多軸飛行器可以搭載喊話器、警報(bào)器和交通指揮信號燈設(shè)備，在事故現(xiàn)場上游預(yù)警，并通過距離檢測，自動檢測擁堵車隊(duì)，實(shí)現(xiàn)自動倒退，可替代當(dāng)前示警車作用。
(四)結(jié)冰、洪水、山體滑坡等自然災(zāi)害引起的交通中斷、通訊中斷，多軸飛行器能夠快速部署，通過實(shí)時(shí)傳回高清視頻和高精度圖片，幫助指揮員了解災(zāi)情，引導(dǎo)地面搜救力量及時(shí)解救被困人員，為搶險(xiǎn)救災(zāi)爭取寶貴時(shí)間。
(五)高速公路上發(fā)生群體性突發(fā)性事件時(shí)，多軸飛行器能發(fā)揮快速響應(yīng)、空中機(jī)動靈活的優(yōu)勢，實(shí)時(shí)跟蹤事件的發(fā)展態(tài)勢，幫助指揮中心實(shí)施不間斷指揮處理。加裝空投裝置后，小型無人機(jī)還能進(jìn)行特殊物品的投送，如播撒傳單，向地面人員傳遞信息;多軸飛行器通過加裝高音喇叭，可以進(jìn)行空中喊話，傳遞政府信息。
(六)大型安保任務(wù)中，多軸飛行器可以從空中提供地面的高清畫面，并可以快速機(jī)動到任何需要的區(qū)域上空，搜索發(fā)現(xiàn)地面可疑人員、車輛，提供強(qiáng)有力的空中情報(bào)保障。
六、結(jié)語
創(chuàng)新是當(dāng)今社會的時(shí)代精神，多軸飛行器作為一個反應(yīng)迅速、功能靈活多變、高效率低成本的平臺，通過創(chuàng)新應(yīng)用，必然可以作為一個有效、輔助的科技設(shè)備，服務(wù)于高速公路交通管理實(shí)踐。本文主要目的是拋磚引玉，多軸飛行器的應(yīng)用需要大家在實(shí)踐中共同探索、拓展。
主要參考資料：
[1] 福州市公安局. 談小型無人機(jī)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用前景展望
[2] 溫州市公安局龍灣區(qū)公安分局. 試論中小型無人機(jī)在特警工作中的應(yīng)用
[3] 柳州市公安局交通警察支隊(duì). "無人小飛機(jī)"發(fā)揮大作用--柳州交警支隊(duì)利用高新科技助推交管水平提升的實(shí)踐與探索
[4] 陳雷. 無人機(jī)在交通應(yīng)急指揮領(lǐng)域的應(yīng)用
[5] 國網(wǎng)青海電力公司. 淺談輸電線路巡視中無人機(jī)的應(yīng)用
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