Seit dem Start der Reform des Luftraummanagements in niedrigen Höhen im Jahr 2010, der anschließenden Aufnahme der Niedrigflugwirtschaft in den nationalen Plan im Jahr 2021 und der schrittweisen Verfeinerung der Vorschriften für die Anwendung und das Flugmanagement von UAVs im Jahr 2023 haben politische Maßnahmen die Entwicklung und Anwendung von UAVs im Transportsektor kontinuierlich vorangetrieben.
2010: Das Dokument „Meinungen zur Vertiefung der Reform des Managements des unteren Luftraums in China“ markierte den Beginn der Reform des Managements des unteren Luftraums. Es beschrieb die übergeordneten Ziele, die zeitlich festgelegten Anforderungen, die Aufgabenverteilung und die für den Reformzeitraum 2011–2020 zu ergreifenden Maßnahmen.
2021: Der nationale umfassende dreidimensionale Verkehrsnetzplan enthüllte die Entwicklung der Verkehrsplattformökonomie, der Hub-Ökonomie, der Korridorökonomie und der Niedrighöhenökonomie und führte damit zum ersten Mal das Konzept der Niedrighöhenökonomie in einen nationalen Plan ein.
September 2023: In den Stellungnahmen des Verkehrsministeriums zur Förderung der digitalen Transformation von Autobahnen und zur Beschleunigung des Baus und der Entwicklung intelligenter Autobahnen wurde der Einsatz von UAVs in verschiedenen Geschäftsbereichen mehrfach erwähnt. Es wurde anerkannt, dass die für die Instandhaltung benötigte Software und Hardware optimal ausgebaut werden sollte, um automatisierte Inspektionen mithilfe von UAVs zu ermöglichen. Auch für die Erfassung des Straßennetzes wurden neue Methoden wie UAVs und die Datenübertragung an Bord von Terminals in Betracht gezogen.
Mai 2023:Die vorläufigen Vorschriften für das Flugmanagement unbemannter Luftfahrzeuge, ein Rechtsinstrument des Verkehrsministeriums der Volksrepublik China (MOT), wurden am 1. Januar 2024 offiziell eingeführt und stellen einen bedeutenden Schritt hin zu einem umfassenderen und standardisierten Rechtsrahmen für die UAV-Industrie dar.
Mai 2024:Die Bekanntmachung über den Aufruf zur Einreichung von Pilotprojekten für die Pilotanwendung von UAVs in niedriger Flughöhe bei der Inspektion und Patrouille von Autobahnen zielte speziell auf die Inspektion von Brücken, die Inspektion von Hängen, die Durchführung von Notfallreparaturen und die Unterstützung des Managements ab und brachte 21 Pilotprojekte im ganzen Land zusammen.
Vor diesem Hintergrund konnten Branchenkenner vier Szenarien identifizieren, in denen UAVs auf praktische und anspruchsvolle Weise eingesetzt werden könnten:
Brückeninspektion:Ausgestattet mit hochauflösenden optischen Kameras, Infrarot-Wärmebildkameras und KI-gestützter Risserkennungssoftware führen Drohnen regelmäßige Inspektionen von Brücken durch, basierend auf datengespeicherten Analysen von Rissen, Verschiebungen, Rost und Antikollisionsanlagen, und liefern so ununterbrochene Daten für die Überwachung des Bauwerkszustands.
Hanginspektion: Die Hangüberwachung findet üblicherweise an Orten mit erheblichen Höhenunterschieden und dichter Vegetation statt, die für herkömmliche, von Menschen oder Fahrzeugen getragene Methoden unzugänglich sind. Mithilfe von Drohnen werden 3D-Kartierungen und animierte Vergleiche erstellt, um eventuell unsichtbare Hangrutschungen, Bruchvorgänge oder Setzungen zu lokalisieren.
Notfall-Eilreparatur:Unabhängig davon, ob es sich um eine Naturkatastrophe oder einen plötzlichen Unfall handelt, können unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) als erste Einsatzkräfte vor Ort eintreffen und wichtige Details für die Einsatzleitung liefern. Einige Unternehmen haben bereits UAVs, Erste-Hilfe-Kästen, Lautsprecher und Beleuchtungstechnik zu einem System kombiniert, das für den Notfalleinsatz per Luftabwurf geeignet ist. Lautsprecherdurchsage + nächtliche Such- und Rettungsaktion.
Managementunterstützung:Die Daten aus den häufigen Inspektionen werden in die Betriebs- und Managementplattformen der Schnellstraße eingespeist und dienen somit als Echtzeit-Eingabe für digitale Zwillinge von Autobahnen und bieten damit die Grundlage für einen intelligenten Betrieb, die Entscheidungsfindung bei der Instandhaltung und die Kostenkontrolle.
Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) werden dank staatlicher Förderung und der Weiterentwicklung entsprechender Szenarien immer mehr zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Transportwesens. Im Folgenden werden die Konstruktionskonzepte dreier großer Unternehmen vorgestellt. PlattformenDie
Einheitliche UAV-Management-, Steuerungs- und Serviceplattform
Die Provinz Guangdong hat in Zusammenarbeit mit der Autobahnbauindustrie eine gruppenweite, einheitliche Management-, Kontroll- und Serviceplattform für unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) entwickelt. Diese Plattform soll Herausforderungen wie unklare Luftraumtrennung, unzweckmäßige Routenplanung und Ressourcenknappheit bei UAV-Anwendungen bewältigen. Mit Funktionen wie hochpräzisen Karten, Streaming-Media-Plattformen und KI-Funktionen trägt die Plattform zur Etablierung eines Systems, Managements und zur Standardisierung von UAVs im Autobahnbereich bei und vereinfacht so die Anwendung der UAV-Technologie sowie die Stärkung der Autobahnbauindustrie.
Systemarchitektur
Diese Plattform trennt die Funktionen von Geschäftsanwendungen und UAVs und ermöglicht so die einheitliche Bereitstellung gemeinsamer UAV-Anwendungsfunktionen. Zudem vereinfacht sie die Verwaltung von Luftraumflügen, Routenplanung und Ressourcenteilung sowie die einheitliche Datenkontrolle. Sie ist ein hervorragendes Werkzeug für die digitale Transformation von Autobahnen.
Funktionale Architektur
Das Flugsicherungssystem der Plattform bildet die zentrale Schnittstelle für Echtzeit-Reaktion, dynamische Einsatzleitung und personalisierte Dienste. Es bietet allgemeine Betriebsdienstleistungen wie UAV-Zugang, visuelle Routenplanung, Routenressourcenplanung und -verwaltung, Bilddatenübertragung und -speicherung, KI-gestützte Datenanalyse und Luftraummanagement. Zu den Anwendungsszenarien gehören unter anderem die folgenden.
Tägliche Inspektion: Durchführung verschiedener Inspektionsarten wie Oberflächen-, Fahrbahn-, Hang-, Kontrollbereichs- und Tunneleingangsinspektionen zur automatischen Erkennung verschiedener Probleme.
Hauptfeiertagsinspektion:Durch verschiedene Maßnahmen wie die Überwachung der Verkehrslage, die Stauerkennung, die Fernübertragung von Bildern, die Verkehrsführung und die Erfassung von Verstößen wird die Arbeitseffizienz der Verkehrspolizei erheblich verbessert.
Notfallrettung: Durch Luftbildaufnahmen, Beweissicherung, Verkehrsführung und Richtungsanzeige werden Zeitverluste bei Rettungseinsätzen minimiert und gleichzeitig die Integration der UAV- und Transportbranche weiter verbessert.
Integrierte Plattform zur globalen Autobahnüberwachung mit KI-UAV-Anbindung
Auf dieser Plattform werden umfangreiche Modellalgorithmen eingesetzt, um detaillierte Analysen historischer Daten und Echtzeit-Verkehrsinformationen durchzuführen. Dies ermöglicht eine präzise Vorhersage von Unfallrisiken und die Überwachung des Fahrzeugverhaltens während der Fahrt. Werden potenzielle Risiken erkannt, aktiviert der KI-Algorithmus den UAV-Anbindungsmechanismus.
Kernfunktionen
Digitales Cockpit:Die Benutzeroberfläche bietet eine umfassende Vogelperspektive mit Live-Verkehrsdaten, Fahrzeugtrajektorien, Inspektionsbildern von Drohnen und Warnmeldungen zu Anomalien. Dies unterstützt eine gründliche Analyse des Verkehrs und eine Bewertung des Fahrerverhaltens, was letztendlich zu einem effizienteren Entscheidungsprozess führt.
Unfallverbindungsmechanismus:Dieses System ermittelt nicht nur automatisch unfallgefährdete Bereiche, sondern sendet auch Einsatzsignale an die nächstgelegenen UAVs, nutzt RSU-Antennen zum Scannen und Cloud-KI zur Fernerkennung und warnt die Öffentlichkeit durch Live-Übertragungen und Blinklichter effektiv, wodurch die Entstehung von Folgeunfällen reduziert wird.
Fahrzeugverfolgung während des Transports: Es verfolgt in Echtzeit alle Fahrzeuge und unterstützt Abfragen zu Fahrzeugeinfahrtsinformationen, Fahrstrecken und historischen Trajektorien; es hilft auch bei der Identifizierung von Fahrzeugtypen wie Gefahrguttransportfahrzeugen, die ein hohes Risiko darstellen.
Globaler Big-Data-See:Der Datensee enthält Daten und Informationen von über einer Milliarde Teilen aus der gesamten Region und verschiedenen Ereignissen, die das Training großer Modelle und die Echtzeitgenerierung dynamischer Verkehrsdaten mittels Stream-Computing-Technologie unterstützen.
UAV-basiertes System zur Erkennung von Straßen- und Brückenschäden
Das System identifiziert und behebt eine zentrale Herausforderung manueller Methoden zur Erkennung von Brückenschäden: Ineffizienz, hohe Kosten, unvollständige Erkennung und Sicherheitsrisiken. Dies geschieht durch die Automatisierung des Prozesses. Zu den Systemfunktionen gehören die autonome Hindernisvermeidung, die Erkennung von Straßen- und Brückenschäden sowie die Positionierung des autonomen Fahrzeugs. Das System wird durch eine Kombination aus einem visuellen Desktop-Steuerungssystem und einer Cloud-Service-Plattform genutzt und ermöglicht so eine einfache Bedienung sowie Echtzeitüberwachung und -information.tionAnzeige.
Schlüsseltechnologien und Funktionen
Hindernisvermeidung für unbemannte Luftfahrzeuge:Gewährleistet eine sichere Bildaufnahme während der Kreuzfahrt durch Vermeidung von Hindernissen.
UAV-Positionierung: Ermittelt die Position in Echtzeit mittels Lidar, wobei die anfängliche Verschiebung auf Null gesetzt wird und der anfängliche Gierwert auf IMU-Messungen relativ zum Weltkoordinatensystem basiert.
Krankheitsidentifizierung: Verarbeitet von UAVs übertragene Bilddaten, um spezifische Straßen- und Brückenschäden zu erkennen.
Krankheitserkennung: Es umfasst die Modellerstellung (Training von Modellen des maschinellen Lernens/Deep Learning mit einer großen Anzahl von Bildbeispielen) und die Erkennungszuordnung. Es optimiert MoCov2- und YOLOv4-Modelle durch Hinzufügen von 3D-Punktwolkenpositionsmerkmalen und Verwendung von dilatierter Faltung zur Verbesserung der Merkmalsextraktion.
Das System umfasst außerdem auf einem 3D-Geoinformationssystem basierende Funktionen zur Krankheitserkennung und Informationsverwaltung sowie Frühwarnfunktionen, den Aufbau einer Wissensbasis über die Krankheitscharakteristika von Straßen und Brücken und einer Objektmodellbibliothek zur Unterstützung des intelligenten Managements von Straßen- und Brückenanlagen.
Referenzmaterialien
[1] Li Fang, Xing Wanyong, Zhang Qu, et al. Überlegungen zur Anwendung von UAVs auf Autobahnen unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen[J]. China Communications Informationization, 2025(02):131-134.
[2] Suzhou Communications Investment Group: Integrierte Plattform für die vollständige Überwachung von Autobahnen mittels KI-UAV-Verknüpfung
[EB/OL]. [2025-07-24]. https://mp.weixin.qq.com/s/a_2yVpbgu7JqicRBPHERNA
[3] Duan Xuefeng. Inspektionsprogramm für Schnellstraßen in Ningxia in niedriger Höhe
(Die Bilder in diesem Artikel wurden von Doubao AI generiert.
