城市空運市場觀察

王元元

2019年11月，NASA發(fā)布了對城市空運市場的系列研究成果。本文將介紹NASA委托皇冠咨詢公司（成立于1989年，總部位于新澤西州，為FAA、NASA、美國能源部等提供咨詢）、麥肯錫咨詢公司（1926年成立的美國知名咨詢公司）、Ascension全球咨詢公司（2009年成立的美國咨詢公司）、佐治亞理工航空航天系統(tǒng)設計實驗室等所做的城市空運市場（UAM）的主要研究成果。

三類空運場景

皇冠、麥肯錫等機構合作研究了城市空運市場，研究過程包括對100多位專家進行訪談，與5個代表性大都市的2000多名受訪者進行交流，建立城市空運市場分析模型（每個模型的輸入變量大于50，考慮了包括風切變和電池存儲效率等參數），并向NASA航空研究任務理事會提交了詳細的計量經濟學模型。

研究報告給出了全面評估UAM市場截至2030年的盈利能力，分析了實現UAM運營可能需要的技術、法規(guī)和基礎設施以及可能的解決方案。

上述研究主要聚焦三類空運場景，分別是最后一英里配送（小型貨運無人機）、空中公交車、空中出租車。

小型貨運無人機從當地的配送中心到專門的接收站之間快速配送包裹（少于5磅）。按照線上訂單的情況，配送是不定期的，并且航線根據具體情況而定。

空中公交車類似于目前的公共交通，如地鐵和公交車，有預先確定的航線和定期的時間表，在每個城市的交通密集區(qū)域設置站點。飛行器是自主操作的，一次可容納2至5名乘客，平均每次載客量為3人。

空中出租車是一種幾乎無處不在的（或門到門的）打車運行模式，它允許用戶將垂直起降飛行器（VTOL）呼叫到他們想要的搭載地點，就像目前的打車應用程序一樣，打車是不定期和按需提出的需求。與空中公交車一樣，空中出租車是自主操作的，一次可以容納2到5名乘客。

研究結果表明：

1.截至2030年，小型貨運無人機和空中公交車可能會形成一個在商業(yè)上可行的市場。

2.截至2030年，在高凈值個人和企業(yè)集中的地區(qū)，空中出租車存在受限的潛在市場。

3.要使UAM可行，必須解決相互依賴程度很高的復雜系統(tǒng)技術、物理、操作和集成方面的挑戰(zhàn)。

麥肯錫咨詢公司提供的研究報告表明，無人機的最后一英里配送可能在2030年有一個可行的市場；空中公交車可能在2028年會有一個切實可行的市場；空中出租車在2030年不太可能普及和盈利（為了建立一套空中出租車系統(tǒng)，該模型假設步行到某個站點的時間在任何時候都不超過3分鐘，這使得所有分析得出的基礎設施成本不太可能在2030年實現），但在一些人口密度很高的地區(qū)（如曼哈頓、波士頓、舊金山、邁阿密、費城等）可能有盈利機會。

公眾接受程度

公眾接受程度主要考慮五個方面，包括安全（消費者目前還不信任自主駕駛技術，也不了解已有的安全系統(tǒng)）、隱私（民眾對廣泛采用城市空中交通存在隱私方面的擔憂）、工作機會（人們擔心自主技術會淘汰多個行業(yè)的工作崗位）、環(huán)境（電池產生的廢物堆積、對野生動物的影響以及能源的使用都讓年輕的消費者感到擔憂）、噪音及視覺干擾（居民區(qū)受到聽覺和視覺干擾）。

研究結果表明：

1.總體而言，在接受調查的2500名消費者中，有25%的人表示對無人機技術感到滿意；大約25%的消費者表示，當技術成熟時，他們會使用無人機或電動垂直起降飛行器。這意味著在接受調查的所有消費者中，有近一半的人可能對無人機配送和城市空中交通有興趣。

2.針對無人機貨運，消費者特別關注安全（如飛行器故障、人員受傷、財產受損等）、包裹被竊和飛行器攝像系統(tǒng)侵犯隱私等方面的問題。

3.針對空中公交和出租車，消費者最關心的是乘客和身邊人員的安全，以及與運營相關的成本。消費者認為，可靠的安全記錄和演示驗證能有效提高他們使用城市空中交通的信心。

4.為了消除公眾的疑慮，制造商和運營商應該采取一種全面的戰(zhàn)略，包括有針對性的技術研發(fā)、發(fā)布統(tǒng)一消息來消除錯誤觀念、積極與有關利益集團溝通，以及開展大規(guī)模演示飛行等。

如何有效監(jiān)管

城市空中交通的發(fā)展，有賴于一套完整而嚴密的監(jiān)管體系。在全球范圍內，當前的監(jiān)管環(huán)境不允許將所需的飛行器類型和運營擴展到城市空中交通領域。

在目前的監(jiān)管體系下，最后一英里的配送受到嚴格限制，只能使用免責條款和授權證書（COA）來實現；只允許空中公交車和空中出租車系統(tǒng)提供傳統(tǒng)的有人駕駛直升機服務，但并未考慮商業(yè)案例中的關鍵組成部分（如自主飛行、電動垂直起降等）。

報告提出，為了實現最后一英里配送服務、空中公交系統(tǒng)和空中出租車，需要重點關注五個關鍵類別的監(jiān)管法規(guī)：空中交通和機隊運營管理、飛行器開發(fā)和生產、空域設計和實施、個人飛行器管理等。

從美國來看，大多數監(jiān)管責任由聯邦政府承擔，涉及的機構包括聯邦航空管理局（FAA）、交通部（DOT）和國土安全部（DHS）等。然而，在某些領域，可能會有各州和地方政府的大量參與，如運營商和飛行器的注冊要求、分區(qū)和基礎設施要求以及各種地方法令。如果沒有發(fā)生重大變化，對于最后一英里配送而言，可擴展操作的監(jiān)管環(huán)境將在近期（2～5年）配置到位。對于空中公交系統(tǒng)和空中出租車而言，可擴展操作的監(jiān)管環(huán)境將在中長期（10年以上）配置到位。

重點關注的問題

如今，隨著許多公司推出試點項目并開始初步運營，世界各地的“最后一英里”配送活動正在加快發(fā)展步伐。從總體上看，城市空中運輸的探索取得了一定的成效，但要實現突破性發(fā)展，還需重點關注六個方面的問題。

第一，城市空運市場研究必須明確特定的應用場景，結果才有意義；第二，城市空中交通面臨的最大挑戰(zhàn)來自于監(jiān)管或政策相關的多個政府實體，同時可能需要解決各種不斷發(fā)展的技術；第三，目前還沒有出現一個單獨的參與者（政府或私營）作為城市空中交通行業(yè)的召集人；第四，各個市場參與者還沒有針對城市空中交通的未來發(fā)展達成一致意見；第五，公眾對城市空中交通的接受程度可能比詢問公眾的意見更為復雜；第六，地方政策、利益集團和技術水平（如噪聲）都發(fā)揮著重要作用。