无人机交通领域中的应用解析

2020-11-09 10:38:31 阅读量 96

摘要: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...

交通无人机在安全保障任务中一个有希望的应用是加强交通监管系统。目前,交通监管系统已被广泛部署且已成为智能交通系统(ITS)基础设施的重要组成部分。

尽管该系统很重要,但它在许多农村地区部署较少,只在特定位置存在且只能进行简单的交通计数,无法用于综合交通运营,这主要考虑到成本与效益的影响。

在这方面,交通无人机提供了一种经济有效的手段来满足农村交通监管系统的需求。公路交通流量具有一定的动态性及不确定性,需要在可到达且偏远地区提供即时和准确的信息。

近年来,交通拥堵日益严重。人们可以通过收集交通状况的实时信息来改善对交通设施的控制及响应,从而有效减少出行延误,并通过缩短伤员获得救助服务的时间来改善医疗卫生状况。在特定的时刻,监控网络的很大价值仅来自监控网络中的一小部分。

不幸的是,监控网络中价值很高的部分是不断变化且通常是未知的。例如,由于交通事故而形成车辆拥堵的位置取决于不可预测事件发生时的位置。传统的交通监管系统通过高密度地部署位置固定的探测器(包括摄像头),来保证整个交通网络在变化条件下快速响应的能力。当需要这些固定探测器范围以外的信息时,需要进行人工评估。

美国国家交通流量遥感联盟(NCRST-F)已经认识到利用交通无人机提供鸟瞰和运输作业的快速响应是一种成本较低的方法。

在无人机交通监控中收集的有用信息,包含车辆的车道变换频率、车辆平均距离、重型车辆的数量、事故类型、车辆轨迹和类型。尽管可以使用环路检测器,但它们仅提供本地信息,不能提供诸如车辆变道之类的细节。

另一方面,配备摄像机的交通无人机可以提供高速公路的全局视图和相关信息,增强了道路的实时监控能力。

此外,交警无人机比有人驾驶飞机更具优势。例如,无人机可以在较低的高度飞行;在天气条件不适合有人驾驶飞机飞行时也可使用无人机。该类应用在通过无人机收集信息时应解决两个问题:让道路保持在摄像机的视野中;处理图像并收集相关数据。

通常,交警无人机捕获的交通数据中包含的信息要比传统监测系统获得的复杂得多。无人机视频不仅包括交通流平均速度、密度和流量等传统数据,还包括每辆车的水平数据,例如车辆轨迹数据、车道变化数据和道路上的汽车跟踪数据。

另外,交警无人机拍摄的视频帧中包含多辆车,且视频的帧率非常高,因此待处理的数据量将非常大。考虑到这些特征,数据收集、还原和分析被视为在传输中大数据分析的重要组成部分。必须解决的问题包括物理层问题、通信问题和网络层问题。


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