【摘 要】 5G技術(shù)日漸普及，無(wú)人機(jī)在應(yīng)急響應(yīng)中的優(yōu)勢(shì)明顯，使得未來(lái)交通借助5G無(wú)人機(jī)在應(yīng)急管理層面的應(yīng)用成為必然需求。本文通過(guò)無(wú)人機(jī)與5G技術(shù)的融合，搭建了5G無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，探索5G無(wú)人機(jī)在城市交通管理、交通事故、交通疏導(dǎo)等應(yīng)急情況下的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，以期為5G無(wú)人機(jī)在城市交通應(yīng)急響應(yīng)與管理過(guò)程中獲得更多的實(shí)際應(yīng)用，為打造城市交通應(yīng)急管理智能化服務(wù)體系、提升城市交通應(yīng)急管理水平提供一定參考。

　　【關(guān)鍵詞】5G無(wú)人機(jī);城市交通;應(yīng)急管理引言

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和科技的日新月異，以及中國(guó)城市化建設(shè)的日臻完善，城市交通問(wèn)題在人們的生產(chǎn)生活中日益突出，交通擁堵、事故頻發(fā)，城市交通的指揮和監(jiān)管越來(lái)越受到人們的重視。特別是本次新冠肺炎疫情爆發(fā)后，大量交管人員投入到抗疫防衛(wèi)工作中，使得交通應(yīng)急管理缺口突出，且由于病毒極強(qiáng)的傳染性使得一些城市交通問(wèn)題處理變得困難。在此期間，無(wú)人機(jī)工作的身影閃爍其中，消毒防護(hù)、交通指揮、隔空喊話勸導(dǎo)等，為防疫戰(zhàn)增添了一抹不同的底色。特別是近幾年無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，其運(yùn)行成本低、人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)小、機(jī)動(dòng)性能好、可超視距飛行等特點(diǎn)，使無(wú)人機(jī)在相關(guān)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，如航拍、高壓線巡查、地質(zhì)勘探、搶險(xiǎn)救災(zāi)、農(nóng)藥噴灑、商業(yè)表演等。隨著城市交通問(wèn)題的日益突出，無(wú)人機(jī)在城市交通管理中的應(yīng)用變得越來(lái)越迫切。

　　然而，傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)一般通過(guò)遙控系統(tǒng)進(jìn)行控制，無(wú)人機(jī)與遙控器之間的數(shù)據(jù)傳輸采用藍(lán)牙或Wi-Fi，由于發(fā)射功率的限制，只能在不超過(guò)500m的視距范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，且傳輸圖像分辨率不高，信號(hào)抗干擾能力差，極大地限制了無(wú)人機(jī)在行業(yè)上更廣泛的應(yīng)用。5G的高帶寬、低時(shí)延、高可靠性等能為無(wú)人機(jī)的通信提供便利，彌補(bǔ)其在圖傳、大數(shù)據(jù)回傳及算力上的不足。無(wú)人機(jī)與5G技術(shù)的相互融合已成為未來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

　　結(jié)合5G及其相關(guān)技術(shù)(定位、避障技術(shù)等)的5G無(wú)人機(jī)，搭載各類設(shè)備將完成城市交通應(yīng)急管理任務(wù)，提高交通應(yīng)急管理響應(yīng)速度，提升城市交通管理水平，5G無(wú)人機(jī)將促進(jìn)未來(lái)交通朝向智能化、立體化發(fā)展。

　　1. 5G無(wú)人機(jī)及其系統(tǒng)搭建

　　1.1 5G無(wú)人機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

　　基于無(wú)人機(jī)定位、避障、路面規(guī)劃等方面的優(yōu)化，5G無(wú)人機(jī)將具備超大帶寬、超低時(shí)延、高定位精度、超高飛行安全的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)相比，5G無(wú)人機(jī)將具備智能化、高速化的特征。在5G無(wú)人機(jī)優(yōu)質(zhì)作業(yè)的特性下，結(jié)合現(xiàn)有科技產(chǎn)品服務(wù)于城市交通， 5G無(wú)人機(jī)可在城市交通管理、交通疏導(dǎo)、交通事故處理、交通環(huán)境監(jiān)控等方面發(fā)揮重要作用，如在上下班高峰、突發(fā)交通事故、突發(fā)公共事件等應(yīng)急場(chǎng)景發(fā)揮快速響應(yīng)能力，確保城市交通管理平穩(wěn)有序，提升城市交通管理與服務(wù)水平。

　　1.2 5G無(wú)人機(jī)系統(tǒng)搭建

　　無(wú)人機(jī)的價(jià)值在于形成空中平臺(tái)，結(jié)合其他部件或載荷擴(kuò)展應(yīng)用，替代人類完成空中作業(yè)。5G 技術(shù)拓展了無(wú)人機(jī)低空覆蓋范圍，為無(wú)人機(jī)行業(yè)應(yīng)用提供了大帶寬、高可靠、低時(shí)延的無(wú)線通信能力，助力其在交通管理上的應(yīng)用。現(xiàn)結(jié)合5G通信技術(shù)、無(wú)人機(jī)平臺(tái)以及載荷設(shè)備搭建應(yīng)用在城市交通管理方面的5G無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。5G無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由5G通信系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)平臺(tái)、載荷、控制系統(tǒng)等組成。隨著5G模塊的成熟，無(wú)人機(jī)將直接搭載5G模塊，無(wú)需再通過(guò)地面站與后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可直接與距其最近的 5G基站通信，同時(shí)通過(guò)部署在基站側(cè)的邊緣云平臺(tái)，在無(wú)線側(cè)便可完成視頻、圖片數(shù)據(jù)的本地化處理，縮短業(yè)務(wù)端到端流程。通過(guò)5G無(wú)人機(jī)搭載高清攝像機(jī)、GPS導(dǎo)航定位模塊、雷達(dá)避障模塊、喊話器等多種類型載荷，實(shí)現(xiàn)超高清視頻、飛行參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)回傳，并可基于多類型掛載，對(duì)交通現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行及時(shí)高效處理。5G無(wú)人機(jī)可結(jié)合4K超清相機(jī)，進(jìn)行多維度超高清拍攝，能在巡航過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路違法情況，對(duì)違法停車、違法占用應(yīng)急車道、違法變道等行為進(jìn)行4K超高清拍照取證;同時(shí)，5G無(wú)人機(jī)還可在交通事故發(fā)生時(shí)及時(shí)有效傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖片和數(shù)據(jù);集成了遠(yuǎn)程喊話功能的5G無(wú)人機(jī)，還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車輛進(jìn)行疏導(dǎo)和警告。5G無(wú)人機(jī)的廣泛使用無(wú)疑將大幅節(jié)省警力，縮短出警時(shí)間，高效完成交通管理工作。5G無(wú)人機(jī)系統(tǒng)如圖1所示。

　　2.5G無(wú)人機(jī)應(yīng)用

　　2.1 5G無(wú)人機(jī)在城市交通管理中的應(yīng)用

　　在已經(jīng)搭建好的5G無(wú)人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行模擬和演示實(shí)驗(yàn)，測(cè)試5G無(wú)人機(jī)在城市交通管理中的應(yīng)用效果。當(dāng)某個(gè)路段出現(xiàn)交通狀況時(shí)，5G無(wú)人機(jī)從指揮中心起飛，可以通過(guò)測(cè)量無(wú)人機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和邊緣計(jì)算評(píng)估整個(gè)過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿扯?，判?G無(wú)人機(jī)相對(duì)于原方案在完成指定工作任務(wù)上是否擁有效率上的提升。

　　5G無(wú)人機(jī)攝像頭為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)提供一雙“天空之眼”，在交通應(yīng)急管理的各過(guò)程中均需要攝像頭提供廣闊的視野。無(wú)人機(jī)通過(guò)4K高清攝像頭圖傳，可模擬實(shí)時(shí)監(jiān)控路段的車流量以及進(jìn)行主干道的巡查工作，發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患。相比人力道路巡查，5G無(wú)人機(jī)的巡查面更廣，響應(yīng)速度更快。利用無(wú)人機(jī)搭載喊話器可模擬對(duì)違規(guī)車輛和人員進(jìn)行提醒和警告。還通過(guò)搭載的人臉識(shí)別、車牌識(shí)別技術(shù)模塊記錄違反交通法規(guī)的車輛或行人信息并回傳到指揮中心。在特殊情況如疫情期間，5G無(wú)人機(jī)還可通過(guò)搭載紅外熱成像儀對(duì)道路上進(jìn)行體溫監(jiān)控，確保人員安全。發(fā)現(xiàn)體溫異常個(gè)體時(shí)，可通過(guò)喊話器遠(yuǎn)程交流，提醒其做檢測(cè)或就醫(yī)，減少人員接觸。搭載防暴網(wǎng)槍的無(wú)人機(jī)還能承擔(dān)對(duì)交通道路上的犯罪嫌疑人的跟蹤監(jiān)控及逮捕工作。5G無(wú)人機(jī)在城市交通管理中的應(yīng)用如圖2所示。

　　2.2 5G無(wú)人機(jī)在城市交通疏導(dǎo)中的應(yīng)用

　　5G無(wú)人機(jī)可以在擁堵路段實(shí)時(shí)觀測(cè)道路情況，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬特性，將擁堵路段上的固定攝像機(jī)、移動(dòng)布控球等終端設(shè)備所采集的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)高速率、低時(shí)延地傳輸至指揮中心，通過(guò)AI視頻監(jiān)控分析軟件對(duì)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，測(cè)算擁堵時(shí)間并根據(jù)路況實(shí)時(shí)操控紅綠燈，緩解道路擁堵。指揮中心可以通過(guò)測(cè)算將道路擁堵狀況分享到網(wǎng)絡(luò)，這樣駕駛?cè)藛T就能實(shí)時(shí)了解到道路情況。

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