1.项目概述
1.1项目背景随着智慧城市的兴起，信息技术日渐发展，信息之间的传输与整合能力也在逐步提高，人民居住的环境也愈加“智能”起来。在如今生活的重要领域之一———交通领域，“智慧交通”也在不断发展，无人机的出现无疑是对这一领域的巨大推动。时至今日，飞行器已有越来越多的种类，但无人机凭借其优势，在消防救灾、公安系统、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等方面一展身手。对无人机行业发展前景进行分析，近年来工业无人机不管是在国内还是在全球，市场规模扩张速度都非常快，国内工业无人机市场规模的扩张速度每年基本在50%左右，全球工业无人机市场规模的扩张速度每年基本在20%左右。且传统的固定式监控视频探头存在视角固定、盲区多、建设成本高等问题。导致在春节、五一、国庆、中秋等机动车辆密集出行的高峰期间，交通压力增大，传统的交通管理手段难以全面覆盖，随着无人机在交通管理中的应用逐渐成熟，相关法律法规和政策也在不断完善，为无人机在交通管理中的合法使用提供了保障。1.2项目介绍本项目名称为基于深度学习的无人机辅助城市交通道路质量监测系统，是一种先进的技术，它结合了无人机、深度学习和5G技术来实时监测和评估城市道路的质量。是利用无人机和深度学习技术进行城市交通道路质量监测的新型方法。该系统主要针对城市交通道路的特点，如车流量大、路况复杂等，通过无人机采集高空视频数据，并利用深度学习算法对视频进行处理和分析，实现对道路质量的实时监测
2.产品分析
2.1适用人群2016年以来，我国各地交警部门利用无人机， 协助交通管理执法成为趋势。尤其是在春节、五一、 国庆、中秋等机动车辆密集出行高峰期间，都能看到 “无人机交警”的身影，许多城市交通管理部门都引 入了无人机，来助力交通管理，取得显著成效。2016年7月，深圳市公安局交通警察局依托现有 的“隐形战车”建立无人机中队，一次引入10台无人 机，由持证的飞控人员4名民警、飞行平台架设人员 5名、技术服务保障人员5名组成，并由专业公司提 供后台支撑，与科研所联合成立无人机实战应用小组。据悉，这是全国公安交管系统首个无人机中队。 交警无人机依托机训大队的隐形战车上路执行 任务，无人机的投入使用弥补了以往工作的短板，比 如针对压实线、占用应急车道、车辆竞速等违法，尤 其是在无视频探头路段、拥堵路段，很难进行取证 查处。利用无人机执法，这些问题便迎刃而解。此后，深圳交警无人机中队不断扩大，成为深圳 交通管理的重要帮手。2018年6月，江苏常州交警启用无人机巡查高架路 段，无人机拍摄的实时画面通过4G信号传回指挥中心，车辆牌照清晰可辨。这些都会被录入交通违法数据库，作为执法依据。首批投入3架无人机进行抓拍工作，机 动车压线、不系安全带、开车打电话这样的“小动作”，都会被无人机“一览无余”，实时抓拍。此外，无人机还 能协助交管部门监控车流量，通知轻微事故车辆及时撤 离。有些车主发生轻微事故后不愿离开，导致后方拥堵，警车难以立即赶到，这时就可以派无人机飞到现场上空 拍照取证，记录涉事车牌。无人机上安装了喇叭，民警通过无人机喊话，可以引导当事人快速处置并撤离现场，恢复路面交通。2.2 产品详细设计2.2.1机械结构设计飞行器系统：主要指无人机的机体部分。包括外壳、起落架、动力装置、飞行控制芯片等。数据采集系统：指采集包括自身飞行数据和完成飞行任务所需各类下挂设备，即载荷。包括空速管、高精度GPS芯片、各类光学吊舱、专业传感器、高音喇叭、抛勾等。2.2.2电控设计 平台（应用）软件：指用于无人机采集数据实时或事后处理分析，并能够支撑相关业务工作的软件系统。数图传系统：指支撑无人机控制和采集数据信息回传的数据传输系统。主要包括支撑无人机飞行器与地面站设备之间，以及地面站与指挥中心之间的两段数据通信业务。数图传系统通常同时集成在无人机机体和地面站系统中2.3主要设备清单主要设备清单（单位：元）机体自动驾驶仪数传电台发动机舵机遥控器电池组降落伞总价1100060000100001200030003100160015001022002.4产品应用1.违法抓拍：无人机可对机动车不按规定车道行驶、不系安全带、驾驶时在车内玩手机等违法行为都进行抓拍，为交警的依法处罚提供有力证据；并对一些非机动车驾驶人逆行，闯红灯、不按道行驶等违法行为进行抓拍、曝光。发现驾驶员在马路上有不规范行为，无人机可一路追踪、监督，如果违法情况属实，将录入执法系统。2.交通疏导：目前中国城市扩张速度很快，车辆快速增长导致交通拥堵，人力巡逻耗时费力，效率不高，有时还会产生人员伤亡。无人机参与交通管理，通过“自动巡逻”远程掌握路段通行情况，尤其是高峰时段，无人机系统可实现对路面的实时监控，并及时发现路面的交通事故，动态查处路面违章等各类交通违法行为，提高交通监控管理效率，确保道路通畅。3.应急救援：现场发现伤亡人员，可以利用高速无人机运输救援物资到现场，现在的无人机一般可以运输几公斤的物资，如果需要运输物资过重需要专门定做无人机。当救援人员不能及时赶到现场，现场没有专业的人员时，利用交通无人机摄影功能+喊话功能，指挥现场人员对伤员进行紧急救助以及紧急疏离。4.公路检测：　无人机技术的高速发展为公路养护检测提供了一种全新的解决方案，无人机技术同计算机技术、传感器技术等联系紧密，将是未来公路检测的重要手段，所以目前国内外的研究人员都在进行着不断的研究和摸索。以桥梁检查为例，在日常的桥梁检查过程中，特别是一些大桥、特大桥就可以使用无人机挂载高清摄像机对整个桥梁结构进行观测检查，及时发现细微的病害，提前做出处治，延长桥梁的使用寿命，使整个桥梁维护工作降低投入成本和提高工作效率，桥梁也能够得到及时的养护和管理。2.5产品优势（1）有效提高业务人员“可视”范围。无人机可代替一线工作人员，前往环境恶劣或具有较高危险性的灾害现场、高空等位置，并能够对人员无法达到的位置进行细致查勘，可有效减轻一线工作人员的工作强度并降低危险性，扩大了工作人员的可视范围，提供了更多的现场信息。（2）提供覆盖范围广的高清航拍画面。能够在空中悬停并获得可视范围较广的高空视角，是无人机用于各类现场侦查的最大优势之一，机载的高清、高变焦或红外影像设备可以为现场测绘、细节信息采集、救援等提供有力的支撑。（3）具有较好的便携性和机动性。可随车、随身携带并快速部署是中小型无人机的优势。在安全事故、自然灾害等发生后及时到达现场，并及时将现场信息反馈到后端指挥管理部门。（4）弥补固定视频监控能力的不足。无人机凭借高空优势可以弥补固定视频监控布设困难、点位不够等不足。
3.市场分析
4.2防范措施(1）通航飞机飞行动态数据监测。在通航飞机上增加标准的信号发射设备，发射设备将相关信息内容传递给地面监测系统，再由地面监测系统将数据传输到监管平台，传输信息包括经度、纬度、高度、时间、航迹角，航线拐点、航向、空速、风速、风向以及外界温度等。由监管平台结合通航飞机需要提前上报飞行计划给监管平台，该平台将对通航飞机的飞行动态数据进行分析，确认通航飞机是否按飞行计划飞行，避免与其他通航飞机或无人机发生飞行冲突。(2）无人机飞行动态数据监测。无人机监控平台提供飞行计划模块，完成飞行前任务的报备审批流程，选择飞行地区、飞行区域、飞行时间、飞行区域单元格及查看计划审批状态等，平台收集并展示经报备的无人机作业数据，平台能够对已报备登记的作业无人机进行有效识别，从飞行计划、起降时刻、飞行轨迹等多环节对站内无人机实现可视化闭环管控。对于仍无法满足应用的场景，可采用为作业无人机挂载定位信标的办法。无人机挂载信标模块，通过信标模块回传无人机实时坐标轨迹与地面监测系统中的无人机探测设备探测出的轨迹，一同上传至监管平台进行匹配分析。(3）搭建地面监测系统。地面监测系统可利用现有无线电监测站、无线电监测车、监测节点、便携式监测设备，由4台无线电定位侦测器（探测识别、定位报警）、后端管控平台（对全过程进行监测和管控）组成。使用无线电被动接收技术对由通航飞机信号发射设备以及无人机搭载信标发射的无线电信号进行探测接收，将分析解算出的通航飞机以及无人机方位、频点、型号、位置等信息传输给无人机监管实验平台，对于无法通过通信主动链接获取状态的无人机，可采用TDOA精准定位方案施行飞行定位。可连续7×24小时实现对无人机及操作者进行精准定位、跟踪锁定。(4）建设无人机监管实验平台。以无线电的高精度无人机管控技术和无人机资源整合为重点，以大数据应用为核心，建立集数据采集、数据分析、数据处理、监控管理、预防预警、应急指挥、态势分析、统计报表、移动应用、可视化于一体的信息化无人机监管试验平台。该平台具有实时显示解析无人机及操纵者的地理坐标信息，设置无人机飞行动态电子围栏和报警等功能，同时对于来历不明的无人机，可有效识别其关键信息，如飞行轨迹、高度、速度、坐标等。无人机监管实验平台综合政策文件和关键信息，发布相关预警信息并协助处置，提升无人机数字化监管的能力，统筹掌握指定地区无人机飞行情况，打造无人机智能化管控体系3.1城市交通质量的必要与发展城市路网交通质量的含义包括两个方面:一方面是从宏观、整体角度看路网的利用效率如何,各级道路功能是否得到合理和充分发挥;另一方面是从道路使用者角度看道路运行是否顺畅、路段和交叉口的车流运行状况如何。基于构建的长三角城市交通高质量发展水平评价指标体系，对2000—2021年长三角41个城市交通高质量发展水平进行评价，主要研究发现：(1)长三角城市交通高质量发展水平总体呈现出先下降再上升的变化过程，为典型的U形，这与已有研究关注的经济发展、科技创新等领域呈现出的倒U形和逐渐上升的演变特征不同；(2)从分领域来看，基础设施、交通服务、交通效益高质量发展水平相对较高，空间联系有待进一步加强，除了基础设施总体空间差异较小之外，其余5个领域的空间差异均较大。不同领域之间相关关系表明，基础设施、空间联系、绿色低碳、交通服务、交通效益以及交通管理6个分领域呈现出显著正相关，不同领域相辅相成共同促进交通实现高质量发展；(3)长三角城市交通高质量发展水平空间差异较大，总体差异呈现出不断缩小的态势，空间差异的相差倍数从2000年的24.3倍缩减为15.15倍。从全局莫兰指数检验来看，随着时间的推移，长三角城市交通高质量发展整体上空间相关性由负相关向正相关转变。3.2无人机监测系统优势着通航产业、无人机产业在物流、农业、航拍以及载人等领域的推广应用，低空飞行器正在开启一个崭新的航空时代。低空空域飞行服务保障体系是低空空域“飞”起来的重要安全保障。低空空域发展为民航强国建设带来前所未有的机遇，同时也引出了有关法规标准、空域资源、技术验证等一系列难题。通过建设低空域管理平台，构建完整的无人驾驶航空飞行器与通航飞机的设备无线电信号发射应答标准体系、飞行管理标准体系，以及能保障实时监测通航飞机、无人机真实飞行动态数据的无人机监管实验平台，实时掌握无人机情况，综合展示全国范围内的无人机运行态势，为低空安全提供服务和支撑，保障低空空域经济的可持续发展，提高低空空域资源利用率和管理水平提高，加快促进“十四五”总体规划中有低空规划的落实。
5.试点运营在春节、五一、国庆、中秋等机动车辆密集出行的高峰期间，我们与当地公安交通管理局展开积极合作，进行无人机试运营。通过无人机对道路交通拥堵、事故等情况进行全面监测和数据收集，为治理交通拥堵和预防交通事故提供准确的信息。在公路安全监控方面，无人机配备多模式监视摄像头，实现智能化与多功能的监控，并且通过可延长寿命的电池来设计，具有较长的监控时间。此外，无人机还可以使用机载红外摄像仪，识别并跟踪其热源，以便更好地发现异常情况。最后，在交通事故调查方面，无人机不仅可以用于事故发生现场的记录，反复分析和检查，还可以用于对事故现场和周围环境进行快速评估和损失核定。6.产品发展分析6.1产品规划在智慧城市持续建设的时代，将5G技术与无人机深度结合，加速智慧交通建设，现阶段处于起步阶段，所以我们确定目标市场和潜在用户，了解现有交通管理系统的不足。并通过调研无人机技术在交通管理中的应用潜力。从而选择合适的无人机硬件（如飞行时间、载重、稳定性等）。研究无人机的软件控制系统，如自动导航、避障等。考虑与其他交通管理系统集成的可能性，如与红绿灯系统的交互。并在技术逐渐成熟后进一步了解并遵循当地关于无人机飞行的法规。为以后运行做好充分准备，确保无人机的安全性，如避免与商业航班的冲突、确保在城市中的飞行安全等。 为无人机提供紧急应对措施，如失控时的自动返航功能。并在实际环境中进行无人机的飞行测试。根据测试结果不断优化产品。收集用户反馈，进一步改进产品。让市场看见无人机协助管理交通的便捷性，随后为系统操作进一步简化,并提供无人机的维修和升级服务。根据技术进步和市场需求，定期更新产品。使我们在市场上站稳脚步，持续发展 6.2技术方向主要分为硬件和软件设计两部分。硬件设计根据总体构架，利用空中侦察和地面指挥体系对交通流信息进行跟踪定位，经过通讯网络部分处理，完成对交通流动态目标的智能跟踪及监测。软件设计则先通过数据通讯模块进行数据通讯协议制定，再利用飞行监控模块，实现对目标的实时追踪，引入扩展功能模块总结追踪的数据信息特征，实现对主道路口混合交通流的监测。
6.3发展目标建立与无人机特性相匹配的基础设施，确保无人机的监控、运行、信息共享、通讯和管理得到有效支持。随着无人机技术的不断进步和成本的降低，推动无人机在交通管理领域的广泛应用，使其成为交通管理的重要科技手段。利用人工智能、大数据分析等技术，提高无人机在交通管理中的智能化水平，例如自动识别交通状况、预测交通流量等。培养专业的无人机操作和管理人才，提高交通管理人员对无人机技术的理解和应用能力使用无人机收集城市交通状况和道路网络信息，帮助规划者优化交通系统设计，提高城市交通效率。参考文献（1）孟姣燕，低空经济，如何乘势打造新亮点。湖南日报2022-09-02（2）刘沛霞，无人机探测与反制装备技术应用及趋势展望。中国安防2023（3）李旭宏，道路交通规划。1997（4）丁兆威.无人机助力交通管理创新[J].中国公共安全,2018（5）丁黎峰 李兴运基于无人机技术的江苏高速公路交通管控平台浅析 中国交通信息化2021/1/12 （6）中国防安行业网 2021/1/29（7）郭素娴.智慧城市评价指标体系的构建及应用[D].杭州：浙江工商大学，2013.（8）陈思信，方宇，韩祥云.警用无人机在城市道路交通管理中的创新应用[J].科技创新导报，2020,17(30):4. （9）李峰，刘宏，冯力.警用无人机在公安立体防控体系中的创新应用[J].中国安防，2019(11):3