我国低空经济的基础支撑、关键领域与发展重点

近年来,低空经济理论研究和实践探索十分活跃,但大多侧重供给方,对需求侧却不够重视,对未来挑战和困难预估不足,更缺乏结合城市和区域发展的系统探讨。我们需要结合未来城市和区域发展趋势,认识和把握低空经济发展规律,重视研究城市空中交通和载人经济活动,综合统筹天、地、人三者关系。空域资源、基础设施和技术创新是低空经济发展的三大先决条件。我们需要处理好六大关系,完善低空治理体系,提升低空治理能力,推进低空治理现代化。低空经济发展不仅要在供给侧发力,更要重视培育需求侧,尽快激活三类消费场景。低空经济是空间经济学的新领域,也是城市交通—土地利用整合研究的新方向,有望重塑城市经济地理,构建新的区域发展格局,但需要理性和耐心,并在不断的实践与创新中,探索出具有中国特色的低空经济发展新模式。

一、低空经济发展的关键在于完善低空治理

低空经济需要统筹协调好六大关系,还需要依托政策联动和低空治理,因地制宜地制定区域发展规划,探索跨区域的合作与支持,加强国际合作与交流,加快低空治理体系与治理能力现代化。

(一) 统筹协调低空经济六大关系

低空经济务必重视和处理好以下六个关系。一是供给与需求的关系。当前,政府高度重视,各地纷纷响应,一哄而上,供给侧一头热,低空制造业多、低空服务业缺,应用场景有限、消费场景不够。在低空消费不明朗、有效需求不足、本地市场效应不强的情况下如何发展低空经济?美国上市企业Joby近年来出现巨额亏空,股价一路走弱,是个警示。二是竞争与互补的关系。我国发达的城市群、都市圈地区交通网络密度高,交通基础设施好,是否有必要发展低空交通?如何统筹规划?目前低空交通性价比不高,低空交通与地面交通是竞争关系还是互补关系?如何布局促进互补?在宏观经济不景气时期发展低空物流配送是否影响大规模就业?三是市场与政府的关系。低空经济需要基础设施“补短板”。哪些需要政府投资?哪些通过市场解决?哪些由企业承担?通过什么融资渠道和融资模式?如何建立产业发展基金?特别是当下各地政府财政捉襟见肘,如何协同联动发展低空经济?四是存量与增量的关系。低空经济的布局和建设,包括基础设施等如何协调和处理好存量与增量关系?如何结合城市更新找到低空基础设施供给的解决方案?五是公平与效率的关系。我国各地区域差异问题仍然突出,区域协调发展任重道远。低空经济是否会带来更大的地区差距和不平衡性?或者说,如何依靠低空经济促进社会公平和区域均衡发展?六是发展与安全的关系。发展是硬道理,安全是大前提。我国城市安全管理要求极高,如何在保障国家安全、城市安全和公共安全的前提下发展低空经济,是个巨大挑战。显然,我国低空经济还面临很多课题,亟待我们尽快研究。

(二) 加快推进低空治理体系与治理能力现代化

低空经济发展需要强化顶层设计、推动政策落实、整合产业资源、解决实际问题、促进区域协调发展、推动国际合作等方面的努力。低空经济政策和体制机制的制定对于其健康发展至关重要。低空经济深受制度环境的影响,包括政策、空域管理法规及法律体系。相比其他交通方式,低空飞行受到更为严格的监管。当前,我国空域管理与审批制度尚不健全,国际及国家层面的相关政策仍在制定当中。需要强调的是,加强央地合作、区域协同、平战结合是低空经济发展的基础。这就需要我们逐步消除制度、技术、设施分割,建立健全统一制度规则,研究建立军地民协同机制,重点探讨统筹推进各地区空域管理、空管服务、需求集散等协同联动。低空经济需要构建低空治理系统治理能力的现代化。首先,区域协同至关重要,跨区域的联动和资源共享能够有效避免管理盲区,实现全域覆盖的精细化管理。其次,空、天、地、人四维协同是治理体系的基础,空中监控、卫星技术、地面设施与用户管理必须有机结合,形成多维一体的治理架构。再次,低空治理应与城市“一张网”布局深度融合,通过智能感知、数据互通和综合指挥,推动治理体系的网络化和智能化发展。最后,将低空治理融入智慧城市建设,通过大数据、人工智能等先进技术手段,构建一个现代化、信息化的低空管理网络,全面提升低空治理水平和治理能力现代化(见图1)。

面向UAM 的低空经济治理“礼帽”结构

图1 面向UAM 的低空经济治理“礼帽”结构


目前,UAM 已经开始进行商业化试点工作,但UAM 与现有交通方式在流量特性、服务目的、管控方式等方面的区别与联系、是否与现有交通方式形成互补或竞争关系均尚未明晰。〔10〕实际上,UAM与出租车、公交以及地铁等地面交通的交通工具的实质区别是以不同空间为维度的载运工具。即使其运行空域与现有的运输航空或通用航空有部分重合,但其服务目的、服务区域、载运工具流量特性等多方面因素融合了城市交通的属性,因此不能简单地将UAM归入传统意义上的民用航空管理范畴。2024年12月25日,国家发展和改革委员会牵头交通、民航、工信、公安等多部门宣布低空经济司正式挂牌成立,这是我国低空经济发展的重大里程碑,对低空经济各领域发展意义深远,标志着我国低空经济进入了一个新的发展阶段。


二、低空经济发展的重点在本地市场和激活内需

本地市场是根本、低空需求是关键。低空经济发展重点必须从市场需求寻找突破口。我们不仅要在供给侧发力,更要重视需求侧培育。

(一) 尽快激活三类消费场景

当前,我国低空经济尚处于起步阶段,其应用场景并未得到充分开发,导致消费需求尚不明确。作为一项多功能技术,低空技术已在农业、物流、监控、环保、消防、测绘等多个领域展现出广泛应用前景。近年来,低空运输在无人机客运领域已经展现巨大的潜力,全球多地已尝试推出空中出租车服务。我国在低空经济的发展过程中更多关注供给侧的发展。实际上,激发有效需求是推动该领域发展的核心动力,尽管有学者调查了无人机在城市区域飞行的社会接受度,但对于需求侧的关注仍未重视,这可能引发供需不匹配的问题。


UAM作为一种全新的交通方式,具有按需响应能力、低人力成本、灵活使用空域和低噪声排放等优势。更重要的是,飞行器可以在城市空中交通网络中使用直接和灵活的路径,从而减少交通延误,确保快速到达。在交通运输领域,UAM被认为是解决城市拥堵问题的又一个新的突破口。早在2003 年,NASA 就提出了面向个人的飞行器(Personal Air Vehicles,简称PAV) 概念。PAV被定位为一种个人或家庭可承担的(affordable)、门到门的(door-to-door)、按需响应(on-demand) 的交通方式,可供人们在城市内部以及城市与乡镇之间进行短途出行。2014年之后,随着UAM的运载工具高速发展,eVTOL掀起了载人低空飞行的新浪潮。为此,空客(Airbus) 还提出了城市飞行交通系统计划City Airbus。


那么,UAM是否真的能够解决城市交通拥堵问题?在这方面,近年来国外已有一定探索,相关研究领先我国。国外文献表明,UAM能否解决城市交通拥堵问题尚无定论,尤其是在交通基础设施和网络比较好的地区,甚至会导致通往UAM起飞场站沿途的拥堵。一些文献认为,UAM更加适合城际交通,特别是地面交通条件和基础设施较差的地区,比如,多山多湖泊河流的区域以及城乡之间的联通。根据NASA的报告,从安普顿(Hampton) 到华盛顿特区,相较于地面公路交通单程3小时,UAM 可以缩短1小时10分钟时间,时间上节约了39%。显然,在一定范围内,旅行距离越远,UAM的优势越明显。也有观点认为,eVTOL或可减少个人的交通拥堵,但未必能缓解整个城市的交通拥堵,尤其是随着未来飞行器的大规模使用,发生空中交通拥堵的情况也不难想象。实际上,尽管空中直线距离缩小了交通运行时间,但人们往往忽略了容量有限的UAM在安检、等候、登机、垂直起降的消耗时间,甚至还有充电时间。如果考虑这些时间因素的话,UAM的总旅行时间未必能节约多少。这里面还涉及旅行成本问题,eVTOL要实现普及广泛应用,制造成本和运营成本是关键。目前,UAM的旅行费用高昂,加上时间节约有限,大大降低了消费者的支付意愿。另外,尽管eVTOL的噪声要比直升飞机小得多,但大规模使用仍然会带来噪声污染和视觉污染。从能耗上看,UAM远比地面的电动汽车耗费能源,间接增加了碳排放。因此,如何合理地分配空域时间乃至时空资源,是城市空中交通运行下一步需要解决的关键问题,即流量控制问题,包括运行调度、终端排序等。另外,行业普遍认为飞行器降低成本的关键在于自动驾驶(飞行员的成本太高,且可以空出一个位子)。那么,乘客能否接受全自动无人驾驶的飞行器?如何确保无人驾驶的安全性?目前,生产商高度重视飞行器的安全性,单个eVTOL的安全冗余都非常高,但“空中之城”是一个城市高密度的立体复杂系统,必须考虑由建筑物、地形等固定障碍物以及飞鸟、气球、烟花等移动障碍物所产生的地理时空复杂性。城市三维地理环境下的UAM安全性是一个系统工程,远非eVTOL自身的可靠性能够保障。当然,eVTOL在救援、应急等专门用途领域已然显现出了广阔前景。


综合考虑安全、时间、旅费、隐私等诸多因素,我国低空经济发展应采取“由外到内,由远及近,从无到有”的原则,从区域之间通勤和旅行着手,从城市远郊入手,从无人机先行再到载人运输试点,循序渐进。因此,UAM适合在我国三种典型地区率先开展应用探索,激活三类消费场景,尽快实现局部突破。一是地区富裕、人口密集的城市群,特别是长三角、粤港澳大湾区等地区,湖泊众多、水网密布,适合开展城际空中交通试点,营建低空都市圈和低空城市群,促进基于低空经济的区域一体化发展。当前,四川省的成德眉资同城化如火如荼,相信依托UAM能够进一步助力成都都市圈的高质量发展。二是旅游资源丰富且地面交通艰难耗时的新疆等地,适合开展基于区域空中交通(Regional Air Mobility,简称RAM) 的旅客运输和低空旅游,促进商贸物流、文化旅游、科教人才等各个领域流动性。目前,eVTOL的飞行航程还很难满足现实需求,我们不妨考虑借助eCTOL (常规起飞) 来实现,尽量依托现有的通航基础设施。eCTOL 适航认证更快,续航时间更长而且航程更远,技术也更为成熟。


美国佛蒙特州的电动飞机公司Beta Technology甚至在研发一种eVTOL+eCTOL的混合机型,力求发挥两者各自的优势。在我国,加快通用机场的发展势在必行。三是以各地区中心城镇为核心展开城乡旅客接驳、物流运输和应急救援,助力乡村振兴。


(二) 需求和供给务必协同发力

发展低空经济还要注重供给侧,形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡。这就要求我们不能单打一,而是谋求整体发展,多样化、网络化布局和营建。一是构建无人机、eVTOL等起降场和配套基础设施网络,包括通用机场、航空园区、航空小镇、无人机基地、飞行营地等,营造生产—生活一体化综合网络。二是依托区域协同发展战略,推动开通市区、城际、跨境等低空客货航线,探讨在机场、高铁枢纽、港口枢纽以及重点功能区等开展低空飞行联程接驳应用,以畅通流动推进区域经济一体化。从国外的发展看,国外如刀锋(Blade) 与优步(Uber)均开通了曼哈顿至纽约市机场之间的城市空中交通运输服务。三是高度重视发展“低空+”,包括物流配送、空中摆渡、城际通勤、低空文旅和应急救援等,借鉴国内外发展实践和成功案例,梳理一批生产作业类、公共服务类、航空消费类等细化产业门类和服务链条,开发新场景,拓展新业态,聚焦低空服务业发展,着力提升本地市场效应。四是积极探索低空文化园区、低空消费小镇、低空飞行营地等建设模式,开拓低空运动、低空旅游以及低空文化节庆等活动(Event) 的市场机制和途径。总之,低空消费“大众化”“普及化”“生活化”是未来的重中之重。在这方面,中美之间差距显著,特别是在通用航空领域,我国的本地市场效应严重不足。在全球低空经济的竞争中,谁能拿下更多的市场份额,谁就可以更快地实现规模报酬递增,进而通过不断的组合创新和产品迭代,发展技术关联网络,锁定技术标准,形成路径依赖,最终赢得产业竞争优势。


三、低空经济是城市和区域发展的新课题

低空经济是城市和区域发展的新课题。我们必须立足本地,着眼城市和区域,把握低空经济时空发展规律,从天、地、人多维视角超前研究低空活动对人类社会经济时空规律的影响和动态。

(一) 低空经济是空间经济学的新领域

从新空间经济学出发认识和把握低空经济发展规律。在低空经济时代,人的旅行成本相对重要性的提高使得集聚经济的基础发生了深刻变化。从空间经济学角度看,低空经济到底是“集聚力”还是“分散力”?应该说,目前尚无定论。因此,我们有必要建立纳入低空交通的新空间经济核心—边缘模型,探寻旅行成本、地方品质与经济发展之间的内在逻辑机理。一般而言,旅行(运输)成本越低,越有利于经济集聚,随着旅行(运输)成本进一步降低,将在一定范围内促进经济活动分散化,形成集中下的分散(concentrated dispersion),类似于从单中心到城市群。不过,空间经济学往往将房价、拥堵以及污染等集聚经济的负外部性作为分散力,而低空经济有望改写集聚与分散的内在机制,变消极被动分散为积极主动分散。


另外,以往的空间经济学、区域经济学理论和建模方法,都是以物质产品生产、贸易、消费为基础的,聚焦于经济活动的空间集中的有形因素,不能很好地解释低空经济时代的空间问题。新空间经济学强调人才(Talent) 的区位决定生产的区位、人才的区位决定创新的区位、空间品质区位决定人才的区位。这里的人才一般指企业家、公司高管、研发人员、学者以及创意阶层等,广义地说就是经济学上的高技术劳动力,他们恰恰是推动低空经济发展的先行者和主力军。伴随着低空交通的发展,城市之间、城乡之间居民职住地域模式发生改变,不断增长的低空经济活动使得居民职住组合地域范围由以往囿于单个城市或单个乡村内部转向跨城镇、跨城乡,周边地区围绕中心核形成职住分离、通勤联系、便利生活的城乡共生圈,未来人们的生活小区或许不再集中于密集的城镇,而是散落在自然和生态环境更为友好的郊区和乡村。从更大的尺度上看,顺应互补、融合、韧性、多中心网络区域经济发展趋势,低空经济有利于发挥城市群辐射带动作用,强化城市群内部的社会经济网络关联,促进区域经济一体化发展。


(二) 低空经济是城市交通—土地利用整合研究的新方向

发展低空经济需要突破“谈天不论地、谈地不论天”的窠臼,天、地、人需要综合统筹。这里的“天”指低空,“地”指土地利用,“人”指居民、人口与产业活动。城市是土地利用(活动/空间) /交通(流/路径) 复杂耦合的协同演化系统,就土地利用论土地利用、就交通论交通、就生态论生态的分专业、分系统、局部化的研究方法,只能是“头痛医头、脚痛医脚”,只有站在城市系统协同演化的整体高度上,才能全面认识和有效解决城市发展中的“城市病”。城市土地利用是交通出行需求产生的根源,也是城市交通系统空间布局的基础。同时,交通系统对土地利用和城市发展具有引导作用,通过改变可达性重塑城市人口与经济活动的空间分布和职能分区,促进新的土地开发,并再次开始土地利用与交通系统相互影响的循环。


自Lowry模型首次探索土地利用与城市交通的互馈过程以来,随着空间经济学、GIS技术等理论和方法的形成发展,城市交通与土地利用一体化模型不断完善,并用于城市空间政策规划和政策制定研究。德国的Wegener通过梳理和总结世界各国研发城市系统模型,提出了城市系统的完整分析框架,包括时间尺度上不同的八个子系统,以及交通与土地利用这两个慢变量支配和影响其余的快变量。从城市管理和规划角度看,我们需要深化对Wegener 城市八个子系统分析框架的认识,探索构建纳入低空经济的交通与土地利用集成模型,探讨低空经济对城市职住分离、产业布局、土地利用的综合影响,探究低空经济交通模式与地面交通模式的互补性和融合性,实现职住合理分离、绿智高效通勤(见图2)。

纳入UAM 的城市系统分析框架

图2  纳入UAM 的城市系统分析框架


四、结语

自古以来,低空是一直被忽视和浪费的空间,具有大部分被闲置空域的自然资源,亟待人们去开发和利用。早期人类没有这个能力和技术,但随着科技发展,人类向低空拓展,不只是一个尺度的扩张,更是一个维度的扩张,形成了新的经济资源。低空经济会带来生活、工作和产业的范式升级,是新的经济增长极,是新质生产力的代表。目前,城市发展到一定程度,必然面临功能疏解、城市更新。我国已进入新型城镇化阶段,发展形态从单一城市转变为都市圈和城市群,居民主要的生产生活边界扩大,出行距离将进一步增加。在此背景下,依托低空经济促进商贸流通,缓解交通拥堵、改善出行条件、提高创新能力显然是我国未来城市发展的新方向。


然而,低空经济是新事物,缺数据、没资料,国外经验未必适用,建立的模型难以验证,探讨的规律存在诸多假设。我们必须立足本地,立足国情,紧扣我国低空经济发展遇到的主要瓶颈和基础支撑,聚焦空域资源、基础设施、技术创新。我们要以需求为导向,供给和需求相辅相成,重视政策联动,完善低空治理,处理好当前低空经济发展的六大关系,并且采取“由外到内,由远及近,从无到有”的原则,重视激活三类消费场景。我们还要依靠城市经济学和区域经济学的基本原理,从城市内部、城市之间、城乡之间等不同尺度思考低空经济与城市和区域的关系,从而认识和把握低空经济发展的基本规律和趋势。低空经济有望重塑城市经济地理,有望构建新的区域发展格局,有望充实和拓展新空间经济学的未来方向。总之,发展低空经济,需要理性与耐心。我们需要在未来不断的实践与创新中,探索出具有中国特色的低空经济发展新模式,造福百姓。(作者:薛领  孙欣彤   潘苏)



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