高速公路管理领域无人机需求潜力分析

高速公路管理领域无人机需求潜力分析

一、中国高速公路建设管理情况

当前高速公路普遍存在基础设施数字化程度不高、后台管理平台落后的问题，同时暂无相关国家及行业标准规范对基础设施数字化的范围和深度做出明确规定。本研究依托杭州绕城西复线项目，以基础设施数字化为基础，建立建管养一体化数字化管理平台，为营运期基础设施的全生命周期管理和应用进行积极有效的探索。

我国交通运输行业蓬勃发展，基础设施快速增长，高速公路基本实现了全国高速公路“覆盖成网”，有力支撑了国家现代化建设。党的十九大提出了建设交通强国的战略目标，并在十九大报告中提到了要进行供给侧结构性改革，推进交通绿色发展。为实现和深化供给侧结构性改革，国家及交通运输行业高度重视基础设施的数字化、信息化、智能化升级。2019年7月25日交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》，目标是全面推进交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化，主要内容包括构建数字化采集体系、网络化传输体系以及智能化应用体系。2019年9月19日，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，纲要确定了九大重点任务，其中包括“推动大数据、互联网、人工智能等新技术与交通行业深度融合。推动数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网融合发展，构建泛在先进的交通信息基础设施”。由此，基础设施的数字化、信息化、智慧化建设正式上升为国家战略。

二、无人机高速公路管理发展简介

路管工作是交通管理的主战场，也是应急处置工作的重要支撑点，随着省际主线收费站取消和ETC的广泛应用，常规的定点执勤管理手段将失去作用，给高速公路交通管理带来重大挑战，我们可以采用“智能无人机+”的路管模式为基础，推动传统勤务向现代勤务转变，实现高速公路车辆巡逻、定点值守、道口执勤、视频巡检、空中巡查的“空地一体”立体化交通管理方式。

三、无人机高速公路管理应用现状

随着大数据和人工智能技术的快速发展，智能硬件已开始向小型化、低成本、低功耗的方向迈进，为向科技要警力，进一步提升交通管理水平，无人机作为一种新型的科技产品在道路交通管理中逐渐得到应用。

一、收费工作

收费工作相对其他部门的工作相对固定。在收费工作中，对于绿通车的查验一直是比较有难度的，尤其是大型车辆，车辆本身比较高，加之有外部篷布进行包裹所以查验起来比较困难。现在的查验方式司机打开篷布后查验人员需要爬到车顶进行查验，这样的查验方式对查验人员的人身安全没有任何保障，一旦发生坠车将会对收费人员造成伤害。对于这种车辆，我们可以采用无人机升空查验的方式进行查验。飞机升空后，采用飞机“定点环绕”飞行的动作对查验车辆进行拍摄查验。拍照后再将图片上传到交通运输部“免费车辆查验系统”中。

无人机对于这种大型绿通车辆查验相比于现在的查验方法其优势在于可以运用无人机的高空视角可以更全面的对车辆进行查验，发现可以问题。其次就是可以排除查验人员坠车的风险。

二、信息工作

信息部门的工作我认识到的信息部门可以分为两个方面，一方面是道路路况的实时监控和及时发布，另一个就是对辖区内所有设备设施进行建设、维修、维护。第一方面的工作与路政的工作有交叉在路政工作中会详细阐述。在此主要介绍第二个方面的工作。在辖区内我们有很多的高空设备，例如高杆灯，摄像头、LED显示屏、收费雨棚等设施设备。对于这些设施设备的检查目前主要的检查和维护手段只要是人员通过举升车的举升进行维护。如果采用无人机进行高空设施设备的巡查与维护相比于传统方法能更直接的观看到设施设备的情况，并可以利用飞机上的热成像摄像头快速的发现某些线路不同的情况，为维修人员的维修提供准确的依据，便于维修人员的快速维修。

三、养护工作

养护部门可以运用无人机的高空视角对于高速路面进行巡查工作，通过无人机内置的系统软件可以在飞行过程中直接对发现的路面问题进行快速且准确的定位，在飞行过程中直接对于路面的坑洼、断裂等位置直接测算出损坏的面积。相对于现在的养护工人工巡查会更直接更高效。我们运管中心管理着20多公里的高架路和一座特大桥。对于桥身的检查一直是一个难题，只要原因就是体积大且对桥身和桥基等位置无法近距离观察。我们可以采用无人机进行高空巡查，对于重点位置拍摄视频实时转化为三维图，工程师可以实时的在后台进行三维图对比，及时发现问题。其次就是对于绿色植被的打理工作。专业的植保型无人机可以替代人工对种植作物进行浇水和打药工作。

四、路管工作

路管工作是无人机使用的一个重要领域。我们路管中心的主要工作主要分为两部分，第一部分是对高速公路主路上的工作这包括：对辖区内道路进行日常的巡查保障道路的安全畅通;对道路上的障碍物和故障车辆、事故车辆车辆进行及时清障;协助交警处理辖区道路上的交通事故;车队的安全护卫与警戒工作。第二部分是对高速公路两侧的建构区内的工作这包括：对建构区进行安全巡查防止护栏被破坏;防止非法在建构区内进行违规设置广告牌、偷挖盗采等违规行为;防止非工作人员和牲畜误入到建构区内;对高速公路的路基进行安全巡查防止人为或者自然原因导致的路基、桥基损坏。

目前我们采取的是定点车巡加视频监控巡查的巡查模式。这两种巡查方式的优点是能即使的处置在巡查过程中所发现的问题，缺点是耗时比较长(尤其是车巡)、无法巡查到所有路段的情况(视频监控巡查)、巡查成本高、巡查风险高、由于是固定时间段进行巡查容易被某些违法分子掌握规律、无法对高架路两侧的建构区进行巡查、无法对桥基底部进行巡查、在非车巡时间段外无法及时制止违规作业、无法及时对违法行为进行取证等弊端。

图表：2018-2023年无人机高速公路管理市场规模(亿元)