1《基于無人機的道路交通事故現場圖像采集及實景三維模型1.任務來源本標準由公安部道路交通安全研究中心提出，中國道路交通安全協會（T/CTS）歸口。2.制定背景道路交通事故現場勘查手段和技術經歷了從傳統單純依靠人工勘查到綜合近景攝影勘查，再到基于無人機航拍圖像勘查的技術演進。經過長期的探索和實踐，道路交通事故現場勘查效率和科學性得到了很大程度的提升，但仍無法完美實現快速、準確、全面的勘查要求，如人工測量容易引入人為誤差，耗時較長容易誘發二次交通事故，現場清除恢復交通后復勘困難，容易存在信息遺漏；基于二維圖像的攝影測量由于畸變特性導致誤差較大，且難以對事故現場進行全方位、多角度的完整展現。對此，公安部道路交通安全研究中心開展了基于實景三維建模技術進行道路交通事故現場勘查的探索和研究。基于無人機航拍圖像的實景三維建模對無人機操作技巧有著較高的要求，特別是道路交通事故現場具有地質形態多樣、現場規模不定、痕跡存留短暫等特點，若要在各種地形環境下、針對各類事故現場都可快速、準確、完整地通過無人機采集事故現場圖像，更需要規范化、腳本化的操作規程作指導。基于無人機傾斜攝影的實景三維建模技術已較為成熟，并且面向地物級大場景建模要求的航拍技術也已形成規范，但是面向道路交通事故現場重建的航拍方法尚需探索，其中，航拍圖像的分辨率、重疊度、特征點數量、紋理質量等指標對于實景三維模型的質量至關重要。為了進一步提升道路交通事故現場勘查工作能力，為事故現場勘查、現場清理后的復勘復查提供更加高效、準確、全面的技術手段，開展面向道路交通事故現場實景三維建模的圖像采集方法研究，實現無人機操作流程腳本化和操作經驗可復制、可遷移。3.起草單位、起草人及任務分工本文件主要起草單位：公安部道路交通安全研究中心、山西省公安廳交通管理局、山西省公安廳交通警察總隊高速五支隊、武漢大勢智慧科技有限公司。公安部道路交通安全研究中心（以下簡稱道研中心）系公安部直屬在京科研事業單位，2主要承擔全國道路交通安全政策規劃研究、交通法規標準研究、機動車輛和駕駛人安全研究、道路安全研究、交通安全宣傳教育及交通安全信息化建設等工作。道研中心著眼于創建“國內一流、世界知名”的交通安全研究機構，著力提高“三個能力”，即提高對公安交通管理戰略研究能力、提高為公安交通管理決策服務能力和提高為公安交通管理實踐服務能力；先后承擔了多項國家科技支撐計劃項目，以及公安部、科技部等國家級、部級重要課題的研究任務；多項科技成果獲得公安部科技進步獎；為全國人大內司委、司法部、公安部等國家立法機構、行政管理部門提供了重要決策依據，為各地公安交通管理部門提供了業務指導與支持。承擔了交通安全門戶網站“122交通網”建設運營，建設運營了全國交通安全專業新媒體平臺“交通言究社”（微信公眾號）；聯合清華大學、同濟大學、東南大學等高等院校、科研院所建立了多個交通安全試驗室和示范基地，與美國、歐洲、日本等10多個發達國家、地區和城市建立了良好的交流合作關系。山西省公安廳交通管理局（山西省公安廳交通警察總隊），成立于1987年7月，主要職責是貫徹執行道路交通安全管理法律法規、政策規定，組織指導全省公安交警部門維護道路交通安全、交通秩序，預防交通事故；負責全省高速公路的公安交通管理工作；指導全省機動車登記、駕駛人考試發證工作；組織指導全省公安交警部門道路交通應急管理和重大活動道路交通安全保衛工作；組織指導全省道路交通安全宣傳教育工作；指導全省公安交警、輔警隊伍建設；掌握全省公安交警系統經費保障、警用裝備配備情況；承擔上級交辦的其它事項。此外，還承擔省政府議事協調機構省道路交通安全領導小組辦公室職責；負責省道路交通事故社會救助基金辦公室的工作。山西省公安廳交通警察總隊高速五支隊（以下簡稱高速五支隊）轄區里程863.116Km，有收費站46座、出省口3個，分別連接內蒙、陜西、河北；轄區有32個服務區及6個停車區；7座互通。五支隊在編民警190名，平均年齡35.12歲。高速五支隊下設大隊獲評全國優秀公安基層單位、全國交警系統黨建帶隊建示范單位、全國青年文明號等先進稱號。支隊多項工作多次受到公安部及山西省公安廳表揚及肯定，并且將支隊總結的工作經驗及技戰法向全國推廣。高速五支隊高度重視警用航空建設，組建警航中隊，積極探索無人機在交管領域的實踐應用，目前在道路交通事故現場勘查處理、道路交通應急處突、交通安全違法行為取證、道路隱患排查治理、空中巡邏疏堵保暢、交通安全宣傳等領域發揮出重要作用，開啟了“無人機+”執法新模式。無人機工作經驗在6月份道路交通事故應急演練、8月份山西省道路交通事故矛盾糾紛化解“楓橋經驗”學習交流（高平）現場會中做經驗分享，并在全省推廣。3武漢大勢智慧科技有限公司（以下簡稱大勢智慧）致力于三維數字化重建技術研發、服務和應用開發，依托武漢大學（測繪、遙感學科位居全球前列，其中遙感學科連續六年排名全球第一）。大勢智慧掌握攝影測量三維建模最底層專業技術，結合人工智能、大數據、機器視覺、空間信息、互聯網技術，構建起實景三維自動重建超算引擎的強大核心技術能力，并催生一系列擁有自主知識產權的軟硬件產品，實現了實景三維重建處理軟件的國產化替代，填補多項實景三維應用領域的空白。大勢智慧專注于三維數字化重建及三維數據服務的技術研究，在實景三維建模、文化遺產數字化保護領域處于行業技術引領的地位，提供實景三維整體解決方案在大規模快速高精度實景三維建模、模型自動單體化、三維模型全流程生產領域具有領先的技術優勢和豐富的實踐經驗。大勢智慧深耕新型基礎測繪研究，深度參與實景三維中國建設，取得了大量研究成果，擁有81項專利、57項軟著，建立了14套標準。主要起草人：鄭金子、劉君、褚萬里、梁國偉、張英俊、楊奇、姚小龍、李亮、邢海龍、柴亞南、葉國慶、賈少鵬、王成、徐鵬飛分工如下：公安部道路交通安全研究中心主要負責總體方案制定、工作協調組織、模型精度檢驗、技術方案編制等工作；山西省公安廳交通管理局負責工作協調組織、技術方案優化等工作；山西省公安廳交通警察總隊高速五支隊主要負責無人機航拍操作試驗和技術方法整理等工作；武漢大勢智慧科技有限公司主要負責實景三維建模技術支持并配合開展航拍技術試驗。4.起草過程（補充）2023年3月-2024年3月，依托公安部技術研究計劃項目《基于實景三維模型的道路交通事故現場勘查與合規性分析技術》，由公安部道路交通安全研究中心牽頭，山西省公安廳交通管理局、山西省公安廳交通警察總隊高速五支隊、武漢大勢智慧科技有限公司配合開展了大量無人機航拍技術試驗，通過構建的實景三維模型質量檢驗不斷改進航拍技術方法。2024年3月-6月，總結梳理前期形成的無人機航拍技術方法，將事故現場分為一般型、超長型和墜落型三類形態，初步形成各類事故現場的圖像采集方法。2024年7月-10月，強化各類型事故現場航拍和建模試驗，持續優化操作流程、參數設定、經驗技巧等技術內容，經多次研討和內部征求意見形成技術方案。2024年11月-2025年12月，為了進一步規范相關技術工作，為基于實景三維模型開展事故現場勘查工作推廣應用打好基礎，決定依托工作基礎開展團標申請工作。按照中國道路交通安全協會團體標準立項申請提交要求，完成《面向道路交通事故現場實景三維建模的圖像采集規范》草案以及相關文檔的編寫工作。41．標準編制原則（1）可操作性本文件中的無人機操作方法是從大量現場試驗中沉淀積累形成，對于事故現場的分類方法、無人機具體操作步驟、航拍注意事項等均簡明易懂，具有很強的可操作性。（2）適用性本文件在編制過程中注重航拍技術方法的廣泛適用性，從道路交通事故現場勘查工作實際需求出發，將事故現場分為三類常見形態，針對每種現場梳理形成普遍適用的規范方法。（3）科學性本文件在編制過程中采用行業標準《道路交通事故痕跡物證勘驗GA41-2014》中關于交通事故現場測量誤差的相關要求作為模型精度標準，通過構建測量中誤差計算公式，定量化檢驗航拍試驗所構建的模型質量，進而科學化提升航拍技術方法。（4）規范性本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》起草，符合標準化文件的結構、起草原則和表述規則、編排格式。2．主要內容及其確定依據（1）總體操作流程道路交通事故現場實景三維建模的總體操作流程包括外業圖像采集和內業模型構建兩大步驟，如圖1所示。5圖1總體操作流程1）圖像采集環節，首先根據接警信息、現場勘查情況和周邊地物形態等綜合評估事故現場規模和形態，進而確定符合事故現場具體情況的飛行航線、曝光點位置姿態、相機參數等，此后進行無人機航拍、像控點布設與測量，如采集范圍內有細小物體或近地物體建模需求，可同時開展近地面補充攝影。2）模型構建環節，主要包括空中三角測量、實景三維重建和實景三維模型成果（OSGB格式）輸出，同時根據實際建模需要和現場保留情況進行近地面補充攝影，以提升模型整體質量。（2）一般事故現場采集規范一般型事故現場是指長度在50m以內的事故現場，如單車事故、少數車輛碰撞事故等，宜采用環繞拍攝方法進行航拍。1)起飛無人機至被拍攝物體附近懸停，調整相機角度至45°。（對于接近地面處飛行空間狹小或者無法起飛的情況，采集重要信息時可將相機角度調成0°,手持無人機進行拍攝。）2)調整無人機角度，使拍攝畫面中1/3-1/2部分為地面，其余部分為被拍攝物體。3)沿被拍攝物體走向移動無人機，同時操作無人機相機不間斷拍照，控制兩張拍照重疊度不低于2/3。64)當第一圈拍攝完成后，將無人機升高至與第一圈相機中的畫面重疊2/3部分處，重復步驟3）進行第二圈高度環繞拍攝。5)重復步驟3）和步驟4）并逐步擴大飛行半徑，注意事故現場周邊環境圖像的采集，完成各圈高度圖像拍攝，直至相機畫面中能拍攝到被拍攝物體頂部照片并能完整顯現事故現場周邊環境。6)環繞傾斜拍攝完成后，將相機角度調至90°,調整無人機高度至高于被拍攝物體頂部10-50m處，對拍攝事故現場正射圖像拍攝，相鄰兩張照片重疊度不低于2/3。確保正射圖像采集區域覆蓋整個事故現場。（3）超長事故現場采集規范超長型事故現場是指長度大于50m的大規模事故現場，如多車連環相撞事故，宜采用航線拍攝法結合環繞拍攝法。拍攝范圍內的大場景拍攝采用航線法飛行拍攝，事故車輛、物證等元素較為集中位置采用環繞拍攝方法。1)設置航線生成模式為傾斜攝影。2)到達飛行區域，以距離碰撞點至少5m處（來車方向）作為起點，以距離停車點至少5m處（車輛行駛方向）作為終點，確定拍攝范圍以及最大飛行高度。3)設置相機型號、拍照模式、飛行高度、拍攝模式等參數，如表1所示。表1超長事故現場航拍參數（4）墜落事故現場采集規范墜落事故現場操作規范適用于存在高差的道路交通事故現場，如墜崖、落水等事故現場，使用環繞下降拍攝方式和立面水平拍攝方式進行采集。1)起飛無人機至離道路高度20-30m處懸停，調整相機角度為45°。操控無人機使遙控器畫面可以覆蓋整個采集區域。72)以環繞向下進行拍攝，當飛行高度低于或離道路高度5m時，采用半圈環繞的方式進行拍攝直至采集到離底部5-10m的高度。當環繞拍攝高度低于懸崖高度時，可根據懸崖走向，適當調整環繞航線的飛行區域，以保證懸崖立面照片采集完整。3)調整相機角度為0°,操作無人機正對立面部分，保證無人機與立面距離為10-20m,從底部逐層進行拍攝，相鄰兩張照片重疊度不低于2/3。（5）模型精度檢驗采用成熟通用的實景三維建模技術進行模型構建,模型質量主要取決于采集圖像效果，gi=x-li(2)(3)式中：m表示基于實景三維模型進行長度測量的中誤差；n表示在相同條件下進行等精度測量的次數；li表示交第i次測量得到的長度值，i=1,2,…,n；x表示通過n次測量的觀測目標的最或然值。實景三維模型測量精度應滿足《道路交通事故痕跡物證勘驗GA41-2014》中關于交通事故現場測量誤差的相關要求，具體要求如下：1)測量目標長度小于50cm時，最大誤差允許為0.5cm。2)測量目標長度為50cm-10m時，最大誤差不得超過1%。3)測量目標長度超過10m時，最大誤差不得超過10cm。（6）參考文獻[1]DB34/T2925-2017道路交通事故現場無人機勘測技術規范[2]DB34/T3713-2020公路工程無人機傾斜攝影測量技術規程[3]Q430000DSZH001-2002傾斜攝影測量實景三維建模技術規程三、采用