智慧空中城市建設(shè)，先行者贏

林荇辰

《快速飛入城市空中交通白皮書》指出，“正如摩天大樓可以更有效利用有限的城市土地一樣，城市空中交通將利用三維空域緩解地面的交通擁堵?！背鞘锌罩薪煌ǖ幕A(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營(yíng)模式、經(jīng)濟(jì)成本、用戶體驗(yàn)等卻需要各地緩慢摸索，在城市膨脹、“大城市病”難解的當(dāng)下，地面交通尚有待進(jìn)一步梳理，智慧空中城市建設(shè)更需謹(jǐn)慎、合理規(guī)劃推進(jìn)。

構(gòu)筑城市空中交通

隨著城市化進(jìn)程加快，土地資源稀缺與地面交通高峰擁堵相伴而生，綜合交通體系的完善將有力支撐城市發(fā)展?，F(xiàn)代城市交通正從路面向上和向下進(jìn)行延伸輻射，向下是地鐵，向上則是無(wú)人機(jī)、飛行汽車等航空器，后者是近年來(lái)最熱門的創(chuàng)新領(lǐng)域和投資領(lǐng)域，城市空中交通路線圖由此勾勒繪制。

城市空中交通所打開(kāi)的第三維交通空間正在破解二維交通對(duì)人們出行需求升級(jí)的限制?；裟犴f爾航空航天集團(tuán)中國(guó)首席技術(shù)官肖進(jìn)認(rèn)為城市空中交通是航空業(yè)的新藍(lán)海，并且中國(guó)城市具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，“歐美現(xiàn)有的空域已經(jīng)充滿了老舊的航空器和基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)人機(jī)和城市空中交通等新型飛行器比較難以進(jìn)入。而我國(guó)低空空域開(kāi)放和多種通用航空同時(shí)起步，相關(guān)部門和業(yè)界不妨利用這個(gè)機(jī)會(huì)，用更具有前瞻性的思路設(shè)計(jì)低空空域系統(tǒng)，通盤考慮，面向相互兼容的運(yùn)行目標(biāo)，對(duì)機(jī)載設(shè)備提出要求，指定對(duì)傳統(tǒng)通用航空、商用無(wú)人機(jī)乃至城市空中交通同時(shí)友好的飛行規(guī)則并建設(shè)地面管理基礎(chǔ)等一體化保障機(jī)制?！?/p>

雖然機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，但任何城市的空中交通都面臨“滿足混合運(yùn)行中相對(duì)苛刻要求”的難題。以無(wú)人機(jī)為例，這款時(shí)新小型低空航空器的發(fā)展是遵循自由飛行還是沿航路飛行？中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副所長(zhǎng)廖小罕表示，“通過(guò)構(gòu)建航路網(wǎng)可以有序規(guī)劃空域資源，可極大提升空域資源的利用率和安全性，真正滿足日益增長(zhǎng)的無(wú)人機(jī)應(yīng)用發(fā)展需求?！?/p>

城市空中交通有新航空器研發(fā)制造、航空器維護(hù)、低空運(yùn)營(yíng)服務(wù)、空中交通管理、城市基礎(chǔ)設(shè)施、用戶解決方案六大核心板塊，雖然沒(méi)有空中紅綠燈，但依然需要交通規(guī)則，要由一個(gè)無(wú)人空中交通管理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和管理。當(dāng)前我國(guó)低空空域管理改革正在多個(gè)省份進(jìn)行試點(diǎn)，建設(shè)城市“低空天路”網(wǎng)，支撐無(wú)人機(jī)應(yīng)用規(guī)模化商業(yè)化發(fā)展。去年12月，IEEEStd1939.1TM-2021“面向無(wú)人機(jī)運(yùn)行的低空空域結(jié)構(gòu)化框架標(biāo)準(zhǔn)”正式出版，這是全球首例關(guān)于無(wú)人機(jī)低空公共航路的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)由中科院牽頭國(guó)內(nèi)其他科研院所，無(wú)人機(jī)、通信等企業(yè)共21家單位共同編寫，從網(wǎng)格技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)、通信與聯(lián)網(wǎng)、航路規(guī)劃、運(yùn)行與管理五個(gè)方面定義了一種旨在促進(jìn)無(wú)人機(jī)交通管理安全和有效發(fā)展的無(wú)人機(jī)低空結(jié)構(gòu)。這也符合業(yè)界人士一直以來(lái)的呼聲，“實(shí)現(xiàn)在智慧城市背景下對(duì)低空無(wú)人機(jī)的全時(shí)監(jiān)控、無(wú)人值守、數(shù)據(jù)融合以及精準(zhǔn)防控。”

推進(jìn)“低空新基建”

天空資源是優(yōu)質(zhì)的綠色再生資源，其容量可疊加，但得在有序管理和必備的配套設(shè)施支持下。據(jù)歐洲航空協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，到2030年，一個(gè)中型城市的上空每小時(shí)將會(huì)經(jīng)過(guò)3萬(wàn)架次無(wú)人機(jī)。充分整合空域資源變得尤為重要，“因?yàn)槲覀冎挥幸粋€(gè)空域，必須共享資源才能更好地發(fā)展，這是我們現(xiàn)在面臨最主要的挑戰(zhàn)?！?/p>

今年兩會(huì)期間網(wǎng)易CEO丁磊曾提案關(guān)注低空領(lǐng)域的發(fā)展，建議“逐步擴(kuò)大低空開(kāi)放范圍和程度，推進(jìn)我國(guó)通用航空及低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展，打造促進(jìn)航空領(lǐng)域發(fā)展的‘新增長(zhǎng)極?！暗涂战?jīng)濟(jì)”這種以各種有人駕駛和無(wú)人駕駛航空器的各類低空飛行活動(dòng)為牽引，輻射帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)已經(jīng)不是首次被重點(diǎn)提及，但其發(fā)展需要低空新基建的建設(shè)完備，低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展高度依賴低空新基建的完善程度——構(gòu)建空中交通規(guī)則，推行低空監(jiān)視系統(tǒng)，打造低空安全走廊。

以低空經(jīng)濟(jì)的重要參與力量無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，其在低空的安全、高效運(yùn)營(yíng)需要各方面的基礎(chǔ)設(shè)施支撐，在權(quán)衡安全的基礎(chǔ)上才能促進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。在低空無(wú)人機(jī)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行時(shí)代，航路是低空交通的先決條件。和地面存在密集公路網(wǎng)不同，城市和鄉(xiāng)村沒(méi)有現(xiàn)成的低空公共航路網(wǎng)，無(wú)人機(jī)運(yùn)行商需要自己完成空域申請(qǐng)、航線劃設(shè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等過(guò)程，嚴(yán)重制約了低空開(kāi)發(fā)進(jìn)程和低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2017年，中國(guó)科學(xué)院首先提出發(fā)展無(wú)人機(jī)低空公共航路倡議。2019年，中國(guó)民航局將低空航路納入《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例（征求意見(jiàn)稿）》，確定了國(guó)內(nèi)發(fā)展無(wú)人機(jī)低空航路的趨勢(shì)。在深圳舉辦的第六屆世界無(wú)人機(jī)大會(huì)暨第七屆深圳國(guó)際無(wú)人機(jī)展覽會(huì)針對(duì)低空航路網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)進(jìn)行了廣泛研討并發(fā)布《天路宣言》，提出建設(shè)“低空天路網(wǎng)”的同時(shí)需要開(kāi)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全基礎(chǔ)設(shè)施的同步建設(shè)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)城市低空空域?qū)嵤┑木?xì)化監(jiān)管。

無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)需要發(fā)展智能化引導(dǎo)控制方式、建立起降點(diǎn)、維修保險(xiǎn)體系等配套設(shè)施系統(tǒng)，同時(shí)需要加強(qiáng)對(duì)人才的培養(yǎng)和配套設(shè)施的建立——“你不可能讓一個(gè)開(kāi)車的司機(jī)很快就熟悉無(wú)人機(jī)?！庇袑＜冶硎?，在城市工程建設(shè)中針對(duì)無(wú)人機(jī)的配套設(shè)施也要跟上，形成大小的臨時(shí)起降點(diǎn)、必要的專用網(wǎng)絡(luò)條件和可靠的維修保險(xiǎn)收購(gòu)服務(wù)體系。

低空智聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的重要配置要素，中國(guó)工程院院士陳志杰認(rèn)為，在適應(yīng)新型城市交通模式的過(guò)程中數(shù)字化空域、低空智聯(lián)網(wǎng)是需要關(guān)注的兩個(gè)方面，“一方面，數(shù)字化低空空域系統(tǒng)的發(fā)展可實(shí)現(xiàn)空域資源的可視化分析、容量可度量處理、運(yùn)行可計(jì)算決策，將為城市空中交通提供全新的空域資源管理保障；另一方面，低空智聯(lián)網(wǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)化的空中交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是國(guó)家低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能?！睂?duì)于下一步城市新型交通的研究重點(diǎn)，他提出要加快城市低空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括城市無(wú)人機(jī)通信導(dǎo)航監(jiān)視、城市數(shù)字低空規(guī)劃與管理、國(guó)家空域分層治理建設(shè)等，同時(shí)要加快相關(guān)政策法規(guī)建設(shè)。