“青岛智慧低空”打造全国低空政务应用新高地
1、总体介绍
1.1项目背景
2022年国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》要求深化新型智慧城市建设,推动城市数据整合共享和业务协同。2023年,山东省政府印发《山东省数字政府建设实施方案》,提出到2035年与国家治理体系和治理能力现代化相适应的数字政府体系更加成熟完备。青岛市在《数字青岛2023年行动方案》中明确要求,要推进低空数据汇聚共享复用。
低空领域科技创新如火如荼,低空领域政策开放红利出显,探索低空相关数据流通、数据挖掘、数据应用,对低空空域应用有重要的意义。青岛联通探索创新数据共享、数据挖掘能力,明显降低飞行服务泛在化的成本。
1.2项目介绍
青岛联通打造了国内首个全市级低空平台——青岛市智慧低空一体化平台项目。以构建青岛市全域低空综合服务能力为目标,以大数据、云计算、人工智能、5G移动通信等前沿技术为支撑,科学整合、充分利用全市现有无人机资源,推进低空政务数据汇聚共享复用,探索“空天地网”立体化城市管理模式。通过数据赋能、统筹联动、集约共享,提升智慧城市治理能力,打造国内低空政务一体化集约应用典范。
2、主要做法
2.1架构设计
2.1.1总体架构
本项目核心为建设“智慧低空”一体化共享平台,含“智慧低空”管理系统和“智慧低空”无人机运行管控系统两部分。管理系统位于业务应用层,提供面向用户数据服务、飞行服务的使用界面,并引接无人机运行管控系统;无人机运行管控系统跨越数据汇聚层、共性支撑层和业务应用层,提供飞行数据、飞行资源的接入管理和基础数据、服务资源管理,并实现无人机的运行管控。
2.1.2功能架构
面向市域范围内无人机飞行需求,开展无人机统一管理和飞行管控等功能建设:一是实现无人机数据、资源接入及统一管理;二是引接管理系统实现无人机飞行数据管理、任务管理、运行管控和智能分析,提供飞行成果深度数据分析,丰富飞行应用场景,满足各级政府单位和企业的应用需求;三是全市空域统一协同,与军民航协调,统筹协调航线、空域、飞行计划,提前规避任务执行冲突,保障飞行安全;四是为全市飞行提供空域、航线、禁飞区、地理信息数据等的低空信息支撑,以及无人机视频资源管理、用户管理和数据处理等基础服务。
2.2方案功能
2.2.1“智慧低空”管理系统
2.2.2“智慧低空”无人机运行管控系统
2.2.3关键技术
(1)人工智能技术:
平台兼容主流机器学习框架,支持丰富的AI模型算法库,可对建筑、土地、植被、河流等多种目标信息进行智能解译及变化感知,完成缺陷识别、基于影像的AI识别及安全隐患实时识别等任务目标,适配立体智慧城市多种应用场景,包括违建巡查、河湖巡检、环保监测、交通巡查、审批监察。
(2)无人机飞行控制技术:
本项目无人机设备通信采用“业务平台-无线通信网络-无人机”的连接模式,一般控制的时延要求为毫秒级。
(3)无人机5G专网技术:
项目利用5G组网、切片和MEC边缘计算等技术,采用现有无线设备和核心网一体化设备,为本项目构建一张增强带宽、低时延、物理封闭的基础连接网络,实现业务数据与中国联通公众网络数据完全隔离,且不受中国联通公众网络变化影响。从无线、传输到核心网,为用户提供端到端物理独立网络,做到物理资源独享,与外部网络硬性隔离。
3、取得成效
3.1解决行业痛点
当前,青岛市无人机应用以单位自行采购无人机设备或无人机服务为主,面临专业人员短缺、无人机设备及挂载保养麻烦、服务频次低和数据处理难度大等问题。通过构建集申请、审核、评价等飞行服务运行机制的飞行管理平台,按照任务优先级、任务类型等统筹安排全市飞行服务,政府、企业用户根据工作实际,通过共享平台申报飞行计划,应急事件发生时,市级有关指挥部拥有最高调用和决策指挥权,各级各部门必须服从统一调配通过市一体化共享平台实时视频图像进行信息共享、灾情联合研判;同时,构建空地一体化的无人机监视、管理及联动指挥平台,支撑现有无人机系统技术升级、应用升级和功能升级,拓展现有无人机系统的作战范围,实现自主飞行作业和智能化场景服务,丰富智慧低空手段,大幅度提高事件监测和处置能力,构建青岛市立体化、数字化、网络化、智能化社会治理体系。
3.2具体应用案例
青岛市新春糖球会、中山公园樱花节等重大活动保障,以及城市管理、智慧交通、环境监测、水务河湖、地理测绘、应急处置、设备巡检、民生服务等具体应用场景。
3.3经济价值
本项目在全面调研、反复论证和试验验证的基础上分期推进建设,最根本的目的是力求各项建设科学合理,一方面能满足青岛市智慧低空一体化项目建设需求、实现设计的目标要求,另一方面力求最大程度融合系统、整合资源、节约成本,避免基础设施重复建设,可有效减少各单位重复建设应用系统的资金投入,提高信息化利用率,达到“一方建设,多方受益,一次建设,长期使用”的效果。
通过智慧低空一体化项目集约化建设和应用,统筹各种数据资源、手段,使业务流程进一步优化,提升工作无人化、智能化、数字化水平,推进动态化排查防管、实时化数据整合、流程化研判预警、精准化处置等机制建设,在一定程度上降低人力成本和管理成本,节约政府管理执法和综合运营经费的开支。同时,在本项目建设过程中可推广项目中形成的软硬件产品,为其他地区带来直接经济效益。
3.4社会效益
通过本项目建设,打造无人化、智能化、数字化和现代化的全天时、立体化、多手段的空地一体化智慧城市运行体系,可以全面提升 “视、防、管、控”的能力和水平,形成以无人机为驱动并可持续和演进的城市管理、城市治理和城市服务的一体化智慧城市运行体系,将对城市演进和经济发展做出重大贡献。
3.5市场潜力
近年来,在全国范围内,发展低空经济在我国愈发受到重视,低空无人机的优势也逐渐被各行业认可。本项目社会需求、市场容量大,具有较大示范价值和潜在市场空间。本项目在规划、建设、应用及技术创新等多个方面均展现出较高的可复制推广性,能够为其他地区或领域的智慧低空建设提供有益借鉴和参考:
(1)科学规划与高效建设模式:项目通过全面调研、反复论证和试验验证的分期推进方式,确保了建设过程的科学合理性和最终成果的实用性。这种建设模式具有高度的可复制性,能够为其他地区或类似项目的实施提供宝贵的经验和方法论支持,减少盲目建设和资源浪费。
(2)资源整合与成本节约:项目力求最大程度融合系统、整合资源、节约成本,避免基础设施和应用系统的重复建设。这种以“一方建设,多方受益,一次建设,长期使用”为目标的理念,不仅提高了信息化资源的利用率,也为其他城市或领域在智慧低空建设中的资源整合与成本优化提供了可借鉴的模式。
(3)效能提升与成本降低:通过智慧低空一体化项目的建设和应用,实现了工作流程的优化,提升了无人化、智能化、数字化水平。这种效能提升和成本降低的双重效果,对于目标提升服务效率、降低管理成本的地区或机构都可以复制和推广。
(4)技术创新与产品输出:项目在建设中形成了具有核心软硬件产品,这些产品不仅满足了项目自身需求,还具备向外推广的潜力。通过产品化、市场化运作,可以为其他行业带来直接经济效益,同时促进整个产业链的技术进步和创新发展。这种技术创新与产品输出的能力,增强了项目的可复制性和可持续性。
(5)示范效应与标准制定:作为青岛市智慧低空一体化项目的成功实践,该项目有望形成行业内的示范效应,推动相关标准和规范的制定。这些标准和规范一旦确立,将为后续类似项目的建设提供明确的指导和规范。