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产城观察丨面向物流运输的成都低空经济应用场景简析
发布时间:2024-05-22

低空物流是低空经济重要应用场景之一,主要以无人机技术为依托,借由立体化的配送网络提供快速、高效、高质的配送服务。根据《通用航空装备创新应用实施方案(2024年-2030年)》等政策文件指出,支持川渝开展无人机城际运输及末端配送应用示范,形成量大面广的航空物流配送装备体系。本文针对低空物流中的无人机应用进行分析,进而对成都推动低空物流发展路径进行探讨研究。



无人机低空物流应用的现状基础

发展现状



无人机物流配送能够有效减轻地面物流承载压力,相较于传统运输模式,具有运输效率高、配送成本低、环保程度高的特点,是低空经济最具发展潜力且增速较快的应用领域之一,预计2020-2024年复合增速200%。根据深圳市无人机行业协会相关数据,2022年我国物流无人机的数量为2.6万架,市场规模69亿元,预计2024年我国快递物流方面的无人机市场规模约300亿元。但是,目前发展上仍受航程和续航能力、高空避障与安全性、导航和定位精度、通信和数据链接可靠性等技术难点、地面设施设备建设不完善、前期研发成本高昂三大因素制约。



以下为无人机物流配送优势一览:

(1)配送效率

外卖订单无人机配送提效近150%、快递包裹无人机配送效率提升230%。

(2)配送成本

采用“末端+支线”无人航空物流的模式,可为物流企业降低综合经营成本达30%以上。

(3)环境保护

对于小型包裹的递送,无人机比汽车能减少60%以上的能源消耗及碳排放。

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▲ 2019年-2022年无人机物流数量及市场规模情况(数据来源:深圳市无人机行业协会,锐成产城咨询分析)





应用构成



低空物流运输主要分为无人机物流服务前、服务中、服务后、例外情况、信息交互和服务评价环节。以无人机应用为核心,以物联网、人工智能、大数据、卫星互联网为技术支撑,使用空域属于G类空域,高度位于120-300m,能够到达偏远的或交通不够便利的山区,突破环境条件限制,整体呈现由“区域小网络建设”到“小网络互联互通”的趋势。



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▲ 无人机物流全流程配套体系(数据来源:《无人机快递投递服务规范》,锐成产城咨询分析)




以下为无人机物流应用环节组成:

从“干-支-末”物流体系来看

城市末端物流属于城市内10km以内短距物流服务,主要使用小型多旋翼无人机执行快递投递等任务,载重达5kg-20kg,目前快递配送和外卖配送为主要应用场景,城市内需新建空管、无人机起降点(不小于25㎡、间隔不小于10m)、供电、通信设施等基础设施。


支线物流属于100~1000km的中长距离物流服务,使用固定翼、复合翼等中大型无人机,航线时长约数小时,巡航速度在200km/h左右,可复用部分现有民航机场、空管等基础设施,需要新建油料保障、飞行服务站等配套设施,现已有牡丹江市-延边市、衢州-景德镇等典型航线。


干线物流属于1000km以上的长距离物流服务,目前主要依赖有人驾驶的大型货机或地面物流网络,在低空物流上主要使用大载重、长航时的大型固定翼无人机,动力系统由电机升级为涡扇、涡桨发动机,干线物流无人机可完全复用现有民航基础设施,目前尚处起步初期,业务形态尚处于摸索阶段。

从应用审批流程来看


根据《特定类无人机试运行管理规程》《民用轻小型无人驾驶航空器物流配送运行指南》等相关文件,在生产阶段,无人机由中国民航局颁发生产许可证,继而进行批量化生产;在投入运营阶段,须获得民航局的物流无人机运营许可资质、特定类无人机试运行批准函以及通用航空企业经营许可证等资质,以及完成航线勘测、报审、批准,同时,快递无人机驾驶员应获取民用无人驾驶航空器系统驾驶员。

“最后100米”配送模式

(1)无人机+快递柜(无人机接驳柜)配送;

(2)无人机+起降场;

(3)无人机+收件人配送等。

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▲ 无人机物流体系的基本构成(数据来源:锐成产城咨询分析)





无人机物流应用案例分析




美团无人机

构建从“研”到“用”的全产业链体系



深圳美团无人机实现了无人机从研发设计、生产制造、运营管理到运维服务等全链条环节建设,形成美团无人机城市低空物流解决方案,其自研多旋翼无人机满载最大配送距离达10公里。


一是加快完善各类资质审定。美团通过国际通用的特定运行风险评估(SORA),构建的“无人驾驶航空器(无人机)+智能化调度系统+高效率运营体系”城市低空物流解决方案通过民航局审定,获得特定类无人机试运行批准函、通用航空企业经营许可证,表明具备无人机商业化落地所需的国内合规许可。


二是健全“收转运派”配送流程。美团将配送流程分为货物送到无人机投递点、由无人机配送到空投柜、于空投柜取货三大环节,采取“无人机+快递箱”的配送模式,以核心商圈为中心,开通由商场至周边社区的航线,通过飞行器研制、地面承接设施建设、智能调度、航线规划完善无人机配送“收、转、运、派”体系,2022年期间平均配送时长约为12分钟。


三是采用“运管并行”运维模式。美团首创“冗余备份运行—安全迫降—开伞”的无人机三级安全保障体系,建立深圳空中运行管理中心作为智能调度系统的运行中枢,开发空间导航系统以及空中运行调度规划系统,具有精细化调度、高频次起降的四维时空调度能力,可监管每平方公里内数百台无人机起降、飞行。


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▲ 美团外卖配送流程(数据来源:《低空经济背景下无人机的物流配送应用研究》,锐成产城咨询分析)



关于成都无人机低空物流应用的

发展建议






寻突破

推动“多元化”技术创新

夯实“数智化”基底

成都具备中航无人机、纵横股份等无人机整机企业,工业无人机市场优势显著,在空管自动化等运管领域具有技术领先优势,但是在尚处无人机物流配送起步初期。可考虑:


一是加快管服系统研制。推动在蓉无人机企业与人工智能、卫星互联网等领域企业合作,聚焦分布式控制系统、无人机信息交互与实时跟踪、无人机空中感知系统等管控系统领域,加快技术研发,开发适宜成都地形的空中交通管理系统,满足低空物流配送高频次、高精度、规模化需求。


二是强化硬件配套建设。依托纵横股份等在蓉无人机企业,研发具有大载重、长航程的具有安全闭锁装置的物流无人机,为实现高效远程物资运输提供强有力的骨干支撑。统筹规划融合建设物流无人机发展所需的通讯导航设施,为无人机物流通讯需求预留空间,解决无人机通讯导航难题、超视距运行需求。


三是构建智慧物流系统。依托已有智慧物流系统基础,推进物联网、5G、人工智能等新技术在无人机物流的多场景集成应用,推动无人机与无人车、无人仓、智慧物流平台标准协同。研发无人机适用的快件智能筛选、分拣等系统,支持无人机物流信息数据交互共享,形成空路联动的智慧物流系统,融入智慧蓉城建设。





谋路径

细化“干支末”航线规划

解决“无路飞”问题


在成都无人机物路线网络发展方面,需要加快低空无人机物流配送体系试点,打通成都航空物流“干支末”物流配送航线网络,推动无人机有机融入成都已有物流网络体系。可考虑:


一是近期规划短距离末端物流路线。争取将低空空域空间纳入城市国土空间规划,综合考虑成都城市高层建筑、自然山体等因素,探索条件合适区域谋划10km范围内高质高效、落地可行的无人机城市末端路径网络。支持物流配送站合理预留无人配送车、无人机配送、地下管道配送等设施空间,为无人机物流配送提供保障。


二是中期布局跨区域支线物流路线。依托成都中心城市与郊区结队合作等战略部署,统筹推动各区域合作规划一批支线低空物流路线,链接各区域物流节点,推动无人机物流配送与已有货物分拨、短途配送体系相结合,逐步实现全域覆盖的无人机物流运输。


三是远期谋划长距离干线物流路线。前瞻布局成都与德阳、眉山、宜宾等其他四川地市(州),实现省内区域城市之间低空物流直连直通、快捷配送、即时服务。探索以成都为核心,协同重庆构建低空物流路线网络,深化成渝双城经济圈建设。




强监管

畅通“市场化”应用渠道

开展“常态化”运营

成都依托西部陆海新通道等国家重大决策部署,具备坚实的现代物流业发展基础,可为无人机物流配送体系纵深拓展、市场化运行提供要素支撑保障。可考虑:


一是强化地面系统协调统筹管理。加快研发物流无人机分布式操作系统,依托成都快递网点规划建设起降站点、无人机接驳站、无人机接驳点、仓储等物流地面基础设施,提供无人机物流运输过程中起降环境的硬件支撑。构建“无人机+配送员”“无人机+接驳柜”“无人机+配送点”等配送模式,实现运行投递过程中“人-无人机-人”的有序衔接、安全运行。


二是加强低空物流运营人才培育。围绕无人机驾驶、接收、维修领域,依托在蓉科研院所争取成为民航管理部门授权的可签发的民用无人驾驶航空器系统驾驶员执照单位。定期举办无人机物流技能培训,加快推动传统物流人员向无人机物流转型、培育新型无人机物流人员,为低空物流配送、设备维修接收提供人才保障。


三是建立健全低空物流监管体系。推动快递服务机构与快递无人机运营机构的快件信息、无人机识别码、快递运单号、起飞地点等信息交互共享。聚焦无人机物流服务前、服务中、服务后等全流程,构建无人机调度监管平台,将无人机调度监管平台纳入智慧蓉城建设。




  来源:成都设计咨询集团