无人机在高速公路交通应急指挥中的应用研究

文｜支野 王杨谨 田勇

近年来，随着无人驾驶航空器（以下简称无人机）行业的快速发展，无人机在交管领域应用日益广泛。2020年公安部《关于进一步加强警用航空工作的意见》中提出要加强警用无人机应用，提高协同能力。对此，公安部交通管理局高度重视，《公安交通管理科技发展规划（2021-2023年）》中多处提到要加强推广无人机智能化应用。各地交管部门也积极开展了无人机应用探索，目前主要在交通事故处理、路面巡逻、警示宣传等方面应用较多。但是面向高速公路交通应急监测指挥场景，各地多凭主观判断开展无人机调度作业，过分依赖飞手能力开展现场监测，缺乏科学、统一的技术标准、操作规程，存在“不会用、不想用、不敢用”等问题。本文结合《高速公路交通应急管理程序规定》内容，介绍无人机在高速公路交通应急指挥场景中的启用条件、监测任务内容，并提出无人机选型建议等，以供各地公安交管部门参考借鉴。

一、无人机启用条件

当高速公路发生道路交通应急事件后，出现以下情况时，宜启用无人机辅助开展高速公路交通应急调度监测任务：1.事件发生现场无监控探头或监控探头损坏造成现场画面无法查看，需要无人机提供现场画面直播或回放等；2.由于自然灾害、地形复杂、交通阻塞等因素导致处置民警无法及时到达现场，需要无人机第一时间抵达现场，采集现场基本情况；3.道路交通应急事件发生后，现场有危化品、易燃易爆等物质，事故车辆爆炸燃烧造成二次伤害等恶劣环境，民警无法进入现场处置救援，需要无人机掌握现场实况，研判伤害程度等情况；4.道路交通应急事件发生后，报警人对现场地理位置、车辆停放位置、应急事件描述不清，需要无人机搜索现场位置、定位现场车辆、确定应急事件响应等级等。

二、无人机监测任务内容

当高速公路发生道路交通应急事件后，交管部门决定派出无人机开展监测任务时，无人机可辅助做好以下五方面内容：1.利用无人机可以监测应急事件影响范围（道路影响的起止点），根据道路交通中断造成车辆滞留的影响范围和严重程度，辅助判定高速公路交通应急响应等级、划定警戒区范围等；2.利用无人机音视频传输系统，可实时监测现场车辆、人员、道路情况以及道路交通应急事件上下游道路交通态势、周边地理环境等情况，辅助交管部门对事件的处置时间和可能造成的影响及时作出研判；3.利用无人机灵活机动等特点，可实时监测应急车道通行情况，通过喊话器、爆闪灯等载荷辅助引导医疗、施救等车辆、人员顺利出入事故现场；4.利用无人机可采集现场信息，包括但不限于道路交通应急事件发生地点、道路交通状况、事件造成损失及危害、判定的响应级别等信息，并按要求及时将信息上传至相关应急指挥或道路交通态势监测服务平台；5.无人机可辅助交警提醒事件发生地来往车辆减速、变更车道；夜间，无人机可通过照明装置、爆闪灯等设备在来车方向1000米以外，对交通进行疏导分流。

三、关于无人机选型的建议

无人机一般可分为固定翼、直升机、多旋翼和其他（含伞翼、扑翼、倾转旋翼、混合构型等）。根据高速公路发生道路交通应急事件特点，建议无人机选型上应考虑以下几个方面：

一是无人机系统功能。应配备悬停功能，能进行前进后退、左右转向、上升下降和悬停运动且具备前后、左右、上下障碍物感知避障功能；应具备卫星定位和导航功能，实现定点起降及飞行轨迹跟踪；应具备根据电池余量和失联后自动返航功能，具备IP45以上防护等级；应装载显示工作状态、飞行姿态、轮廓范围的飞行指示灯，定位跟踪器和飞行记录仪；支持动力系统、感知系统、电池、图传链路等冗余备份；最大续航时间应满足GA/T1411.1-2017中5.3.5要求，最大飞行半径应不小于15公里。

二是通信链路要求。应具备远距离、低延时、强抗干扰的数字图传功能；采用自有无线电通信网络，图传距离应不小于10公里，可通过扩展4G/5G无线通信模块，实现复杂环境长距离图传；支持控制站与飞控低延时指令传输。

三是任务载荷要求。无人机任务载荷应至少包括相机任务载荷、喊话器任务载荷、照明装置载荷和红蓝爆闪灯任务载荷。其中，相机任务载荷应至少满足以下要求：支持拍摄图像和视频，并能通过控制站配置相机参数及控制拍摄；应具备广角、变焦、夜视拍摄功能，拍摄图像分辨率应不低于1080P，拍摄视频分辨率应不低于720P，视频帧率不低于每秒25帧；支持在视频图像上叠加时间、地点及飞行姿态信息；支持视频图像存储功能，存储容量不小于64GB。喊话器任务载荷应至少满足以下要求：最远扬声距离不低于200米，支持实时喊话、文字转语音、录音循环和音频文件播放等多种广播模式；支持强声驱散模式，用于群体性事件强声驱逐。照明装置任务载荷应至少满足以下要求：满足夜间作业需求，支持跟随相机变焦及转动相机方向光束随至；具备强光爆闪模式，支持聚光和泛光，可锁定捕捉移动物体，持续照射跟踪；照明亮度不应低于两万流明，最远照射距离不低于200米。红蓝爆闪灯应符合以下要求：工作时间大于24小时，闪烁方式支持红蓝交替闪烁、频闪、快闪、慢闪、爆闪等多种方式，可视距离大于500米。

目前，无人机在辅助开展高速公路交通应急调度监测任务中还面临诸多挑战和瓶颈问题，包括图传距离不足、易受环境影响等技术因素，同时还有空域审批制定不明确、飞行人员和无人机维护人员短缺等非技术因素影响。但随着无人机技术的快速发展以及公安应急指挥模式从平面指挥向空地立体化指挥转变的大势趋，将大大提升交通应急指挥、处置效率，进一步提升交通应急监测指挥管理数字化和智能化水平。