無人機(jī)航拍在交通事故處理中的應(yīng)用

范秋寒

無人機(jī)航拍在交通事故處理中的應(yīng)用

范秋寒

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院，天津 300222）

伴隨著我國道路交通跨越式的發(fā)展，交通事故的發(fā)生頻率明顯升高，對(duì)廣大人民群眾造成了重大的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。目前交通事故現(xiàn)場(chǎng)信息的獲取通常運(yùn)用攝像機(jī)和全站儀進(jìn)行人工拍攝，以便進(jìn)一步調(diào)查。然而，此方法基本上從地面的角度來工作，忽略了事故現(xiàn)場(chǎng)的重要細(xì)節(jié)，而且公路關(guān)閉/調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通延誤。在此背景下，引入無人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicle）對(duì)交通事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控和拍照，對(duì)以上問題進(jìn)行了針對(duì)性的解決。文章從無人機(jī)航拍交通事故現(xiàn)場(chǎng)的背景入手，分析了無人機(jī)在航拍事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)與傳統(tǒng)方法相比的優(yōu)勢(shì)及其限制條件，并通過具體案例說明該方法的可行性，具有很好的發(fā)展前景。

交通事故；無人機(jī)航拍；優(yōu)勢(shì)分析；限制條件

1 交通事故勘察發(fā)展現(xiàn)狀

自改革開放以來，我國的道路交通和汽車擁有量呈現(xiàn)出跨越式的發(fā)展趨勢(shì)。兩者的發(fā)展，不僅為我們的生活提供了巨大的便利，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了鮮活的動(dòng)力，也導(dǎo)致了重特大交通事故頻頻發(fā)生。2018年交通事故死亡人數(shù)為6.24萬，對(duì)廣大人民群眾造成了重大的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。交通事故發(fā)生后，交警部門要對(duì)交通事故進(jìn)行緊急處理，而以交警駕駛警車前往事故現(xiàn)場(chǎng)的傳統(tǒng)處理方式存在較長(zhǎng)取證時(shí)間，易造成交通擁堵等問題，無法滿足社會(huì)需要。因此，運(yùn)用無人機(jī)航拍交通事故現(xiàn)場(chǎng)的處理方法應(yīng)運(yùn)而生。

飛機(jī)技術(shù)源于軍事領(lǐng)域，由于其具有較寬廣的檢測(cè)范圍、低成本以及良好的機(jī)動(dòng)性、靈活性，無人飛機(jī)在民用領(lǐng)域引起了政府、管理者和研究人員等眾多領(lǐng)域的關(guān)注，已開始被應(yīng)用與多個(gè)領(lǐng)域。在交通領(lǐng)域，國外進(jìn)行了無人飛機(jī)交通應(yīng)用的相關(guān)可行性研究，如交通事件反應(yīng)、出行者信息收集、緊急車輛誘導(dǎo)、區(qū)域交通信號(hào)燈協(xié)調(diào)控制、車輛跟蹤、分析提取車輛到達(dá)率、排隊(duì)狀況、停車場(chǎng)利用等。在國內(nèi)，2016年，寧波和甘肅的警方運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行交通事故現(xiàn)場(chǎng)的航拍；2017年5月，博州交警首次運(yùn)用無人機(jī)航拍完成交通事故勘察；2018年1月，紹興市交警支隊(duì)也使用了無人機(jī)進(jìn)行交通事故的航拍取證。無人機(jī)比民警更快抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)更加精準(zhǔn)地拍下事故現(xiàn)場(chǎng)圖片，更有利于事故的處理。

2 無人機(jī)航拍交通事故現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的出警取證來解決交通事故的方式，近幾年興起并且不斷突破的無人機(jī)航拍技術(shù)在交通事故現(xiàn)場(chǎng)處理領(lǐng)域應(yīng)用中得到了廣泛關(guān)注。

無人機(jī)本身具有的機(jī)動(dòng)靈活、最佳視角拍攝、高分辨率影像的采集、具有較寬廣的檢測(cè)范圍、快速信息收集能力和低成本相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，能夠極大程度地解決和滿足現(xiàn)階段處理交通事故中存在的缺陷以及更高的要求，節(jié)省交警處理交通事故的時(shí)間以及成本，減輕人力的支出，以降低交通事故現(xiàn)場(chǎng)查勘的難度，減少封路時(shí)間，提高交通效率，使整個(gè)執(zhí)行過程更加環(huán)保安全。

利用無人機(jī)航拍可以在事故發(fā)生地點(diǎn)的高處進(jìn)行全方面的實(shí)景拍攝，并且在高處俯拍能夠拍攝到的范圍更大，交警人員能夠從畫面中獲得事故現(xiàn)場(chǎng)的相對(duì)位置的準(zhǔn)確信息，有利于執(zhí)法人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息進(jìn)行整理，并對(duì)事故處理結(jié)果提供有效的技術(shù)支持。

在進(jìn)行某些特定區(qū)域交通事故取證時(shí)，如崎嶇狹窄的山區(qū)、跨江橋梁等，而由于無人機(jī)是在空中進(jìn)行拍攝活動(dòng)，行動(dòng)具有較強(qiáng)的自由性，所以在面對(duì)復(fù)雜的地形時(shí)，無人機(jī)的出現(xiàn)能解決了人力無法解決的相關(guān)難題。相較于傳統(tǒng)的出警方式，運(yùn)用無人機(jī)航拍事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理在緩解道路擁堵和節(jié)約時(shí)間等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，具體對(duì)比可見表1。

表1 無人機(jī)航拍交通事故的優(yōu)勢(shì)對(duì)比

而隨著無人機(jī)航拍技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，無人機(jī)航拍在處理交通事故現(xiàn)場(chǎng)方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越發(fā)顯示出來。

3 無人機(jī)航拍交通事故現(xiàn)場(chǎng)限制條件

3.1 法律限制

航拍飛行活動(dòng)會(huì)一定程度影響空中航拍秩序，而在我國法律有對(duì)無人機(jī)飛行有明確限制，在進(jìn)行航拍活動(dòng)前，應(yīng)該充分了解并學(xué)習(xí)相關(guān)法律知識(shí)，考取相關(guān)飛行證件，掌握無人機(jī)的正確操作方法。

航拍活動(dòng)前應(yīng)熟練掌握飛行操作知識(shí)，提前規(guī)劃航拍路線，購買無人機(jī)相關(guān)保險(xiǎn)，以保證人員以及相關(guān)財(cái)產(chǎn)安全；在航拍過程中，無人機(jī)航拍人員要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)法律規(guī)定，牢記限飛區(qū)域以及限飛高度；無人機(jī)航拍高度限制一般在200米以內(nèi)，而對(duì)于交通事故航拍高度應(yīng)該考慮實(shí)際情況，飛行高度不得低于五米，而且要在保證飛行安全的前提才能進(jìn)行飛行工作。在航拍活動(dòng)結(jié)束后，要安全回收無人機(jī)，并對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定期檢查及維修，保證可以正常進(jìn)行下一次航拍工作。

3.2 天氣限制

無人機(jī)航拍前需要觀察當(dāng)天天氣，現(xiàn)在很多無人機(jī)還無法抵御風(fēng)雨，而且強(qiáng)風(fēng)對(duì)無人機(jī)飛行的影響極大，容易發(fā)生危險(xiǎn)，所以對(duì)于大風(fēng)，雷雨等天氣應(yīng)該盡量避免無人機(jī)飛行工作，當(dāng)風(fēng)力超過三級(jí)應(yīng)該及時(shí)停止飛行工作。如果是在嚴(yán)寒天氣中，無人機(jī)飛行活動(dòng)前應(yīng)該對(duì)無人機(jī)進(jìn)行預(yù)熱準(zhǔn)備，并且在高海拔，極寒地區(qū)，無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)性能會(huì)下降，飛行距離、飛行高度、信號(hào)接收都會(huì)受到較大影響。故無人機(jī)應(yīng)該盡量選擇光線充足，天氣晴朗，無過高風(fēng)級(jí)的天氣進(jìn)行航拍工作。

3.3 信號(hào)干擾

在無人機(jī)飛行過程中容易受到外界信號(hào)的干擾，高壓電線、信號(hào)發(fā)生器、高層建筑等都會(huì)影響無人機(jī)信號(hào)的接收，使無人機(jī)無法準(zhǔn)確定位。因而無人機(jī)飛行時(shí)要避免存在過多干擾的場(chǎng)地進(jìn)行航拍任務(wù)，并且要避免在飛機(jī)場(chǎng)飛行，避免干擾飛機(jī)的正常飛行。

4 案例分析

4.1 事故概況

2018年10月，團(tuán)隊(duì)在天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心附近模擬了一場(chǎng)交通事故，李某駕車由北向南行駛時(shí)與一名騎自行車的同學(xué)從側(cè)面發(fā)生碰撞，事故現(xiàn)場(chǎng)周圍有課本、書包等灑落物。使用大疆“Inspire 2”無人機(jī)進(jìn)行航拍，并對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息進(jìn)行及時(shí)采集。事故當(dāng)天，天氣晴朗，視線良好如圖1所示。事故車輛的相關(guān)參數(shù)如表1所示。無人機(jī)飛行路線如圖2所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境

圖2 無人機(jī)飛行路線

4.2 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)開始，小組成員先對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了保護(hù)。無人機(jī)調(diào)試完畢后，在指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)圖片的航拍。拍攝完成后測(cè)量了后續(xù)事故分析所需要的基本參數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程如圖3所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)過程

測(cè)量得到的現(xiàn)場(chǎng)主要參數(shù)表2所示：

表2 事故車輛主要參數(shù)

表3

4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如圖4可以看到，無人機(jī)拍攝的圖片具有畫面清晰、角度豐富、視野開闊等特點(diǎn)。在交通事故發(fā)生后，利用無人機(jī)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航拍，能夠幫助交警快速了解事故現(xiàn)場(chǎng)狀況并對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精確的勘察，提高處理效率，減少交通擁堵時(shí)間。特別是遇到危險(xiǎn)品事故現(xiàn)場(chǎng)或山路中的危險(xiǎn)路段等不允許人員靠近的情況下，無人機(jī)能幫助交警調(diào)查事故起因搜尋重要線索。

圖4 航拍圖像

5 無人機(jī)航拍交通事故現(xiàn)場(chǎng)發(fā)展前景

無人機(jī)航拍具有提升效率的趨勢(shì)。相比傳統(tǒng)航空攝影，目前部分小型航拍無人機(jī)航攝效率偏低，飛行平臺(tái)續(xù)航時(shí)間，搭載傳感器像幅小，輕小型無人機(jī)搭載的傳感器幅面小，高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)要求體積重量小、功率高、可靠性高的電池。與之相關(guān)的新型太陽能發(fā)動(dòng)力、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)等新概念動(dòng)力技術(shù)必將成為發(fā)展熱點(diǎn)。未來無人機(jī)技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)將集中在新型動(dòng)力、隱身、信息、組網(wǎng)、自主、模塊化設(shè)計(jì)以及防護(hù)技術(shù)等方面，無人機(jī)航拍必將成為引起推動(dòng)其他新技術(shù)發(fā)展的重要助力。

無人機(jī)航拍發(fā)展的重要方向。進(jìn)一步解決無人機(jī)航拍中動(dòng)力系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、遙控操作系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的技術(shù)成熟度和可靠性，降低無人機(jī)故障率，提升無人機(jī)系統(tǒng)的可靠性和生存能力。隨著北斗導(dǎo)航通信技術(shù)的發(fā)展，可將北斗導(dǎo)航通信技術(shù)與現(xiàn)有飛控技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)北斗導(dǎo)航與 GPS 導(dǎo)航的雙保險(xiǎn)，在緊急條件下能夠相互切換，提高無人機(jī)飛行的安全性。

在交通領(lǐng)域，國外進(jìn)行了無人飛機(jī)交通應(yīng)用的相關(guān)可行性研究，如交通事件反應(yīng)、出行者信息收集、緊急車輛誘導(dǎo)、區(qū)域交通信號(hào)燈協(xié)調(diào)控制、車輛跟蹤、分析提取車輛到達(dá)率、排隊(duì)狀況、停車場(chǎng)利用等。在處理交通事故領(lǐng)域方面，無人機(jī)比民警更快速抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，大大減少拍攝取證時(shí)間，能夠更加精準(zhǔn)地拍下事故現(xiàn)場(chǎng)圖片，為交警部門處理事故提供了助力。

6 結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)航拍已技術(shù)已逐步趨近成熟, 無論在性能上還是在操縱性、可靠性等方面都有了極大的進(jìn)步。無人機(jī)航拍在以難以想象的速度在發(fā)展，不斷挑戰(zhàn)我們的想象力。隨著相關(guān)技術(shù)及熱點(diǎn)在無人機(jī)上的應(yīng)用與發(fā)展突破，無人機(jī)航拍功能會(huì)越來越強(qiáng)，性能會(huì)越來越好，飛行安全性也會(huì)越來越高。

[1] 付超.無人機(jī)在高速公路夜間事故處理中的應(yīng)用[J].道路交通管理,2018(05):28-29.

[2] 趙建宏,徐寶坤,王寶鑫,王曉威.基于無人機(jī)的交通監(jiān)控研究現(xiàn)狀與展望[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2017(09):125.

[3] 陳強(qiáng),許洪國,譚立東.基于小型無人機(jī)攝影測(cè)量的交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2016,46(05):1439-1446.

[4] 付超.論警用無人機(jī)在高速公路公安交通管理中的應(yīng)用[J].武漢公安干部學(xué)院學(xué)報(bào),2016,30(02):25-29.

Application of Unmanned Aerial Vehicle Photography in Traffic Accident Handling

Fan Qiuhan

（School of Automobile and Communications, Tianjin Vocational and Technical Normal University, Tianjin 300222）

With the leapfrog development of road traffic in China, the frequency of traffic accidents has increased significantly, which has caused great personal casualties and property losses to the broad masses of the people. At present, the information of traffic accident scene is usually captured by camera and total station for further investigation.However, this method basically works from the ground point of view, ignoring the important details of the accident scene, and the long time of road closure/adjustment will lead to serious traffic delays. In this context, the introduction of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) for traffic accident scene monitoring and photography, to solve the above problems. Starting from the background of UAV aerial photography of traffic accident scene, this paper analyses the advantages and limitations of UAV aerial photography compared with traditional methods, and illustrates the feasibility of this method through specific cases, which has a good development prospect.

Traffic accident; UAV aerial photography; Advantage analysis; Limitation conditions

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V279+2

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1671-7988(2019)21-234-03

范秋寒，就讀于天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院。研究方向：智能交通。

CLC NO.: V279+2

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.082

1671-7988(2019)21-234-03