前瞻性布局低空基础设施体系的相关建议
2024-11-11樊一江李卫波
低空基础设施是低空经济发展必备的基础性、先导性、战略性支撑,既包括直接保障低空飞行活动的起降场点、停靠站区、飞行指挥、通信引导、能源供给、安全应急等传统设施,也包括卫星网络、数据算力、智能管控、科技产业平台等融合型创新型基础设施,具有设施设备一体化、传统新型融合化、陆空天网集成化、数字智能驱动化、结构形态未来化、功能迭代快速化、经济联动广泛深刻化等特征,是对新质生产力具有更强牵引作用的全新基础设施形态。应系统把握低空基础设施体系的类别结构、功能特征和演进趋势,以绝对安全、功能集成、融合拓展为导向,前瞻性战略性谋划低空基础设施体系布局建设,加快构建规划、标准、规范及配套体系,建立全周期全链条协同推进机制,更好支撑引领我国低空经济高质量发展。
一、低空基础设施类别和体系构成
低空基础设施是支撑低空经济发展必备的基础性、先导性、战略性设施,包括支撑低空飞行关联活动的起降、管理等功能设施,以及支撑低空经济运行的相关功能设施。前者包括满足传统通用航空飞行器、新型低空飞行器等飞行需要的起降场点、停靠站区,以及地面保障、信息处理、智能管控等附属设施,后者包括交通、物流、通信、算力、卫星网络、能源、市政、科技产业平台等关联设施。
(一)低空飞行起降设施
一是大型综合起降枢纽。占地面积较大,一般布局在城市中心区外围,主要包括通用机场、民用运输机场通航功能区,可视条件配置支持大中小型直升机、载人电动垂直起降(eVTOL)飞行器、非载人无人机的垂直起降设施。
二是中型垂直起降枢纽。占地面积适中,一般布局在城市中心区,主要支持小型直升机、eVTOL飞行器、非载人无人机的垂直起降,周边区域作业需求较为集中,可依托枢纽集中配置多个垂直起降设施。
三是小型垂直起降点。占地面积较小,适合在城市内外土地资源有限或特殊复杂地形条件下因地制宜进行散点式布局。
四是非固定式微型垂直起降点。主要包括快递柜、车辆、船舶等点位布局可灵活调整的移动式设备载体,支持小型eVTOL飞行器、小型非载人无人机的垂直起降。
(二)低空飞行管理设施
一是地面保障设施。既包括停机库、能源供给设施、维修设施、应急处置设施等,又包括候机安检区、堆货分拣区、机载设备装卸作业区等功能场所。
二是信息处理设施。依附于飞行起降设施,提供通信、导航、监测、数据存储处理等功能支持的基础设施,能够感知、生成、传输、接收和存储相关作业信息。
三是智能管控设施。既包括低空飞行服务站等“硬件”设施,又包括与低空飞行器联通的低空飞行控制平台、与低空飞行运营企业系统联通的低空飞行服务平台、与政府系统联通的低空飞行监管平台等“软件”系统,共同构成低空智联网等低空经济数字化管控底座。
(三)低空经济运行支撑设施
一是支持低空飞行衔接运输作业的交通物流配套设施。主要包括支持旅客、货物运输的接驳设施,涉及对轨道交通站点、码头、公交站点、高速公路服务区等场站进行与低空飞行活动相适配的建设改造。在低空飞行器承担物流功能的情况下,涉及对仓储、分拣等其他物流设施进行适配化改造,精准高效筛选货物,配置运力,提升物流全程作业效率。
二是支持低空智联网建设的通信、算力和卫星网络设施。在5G技术基础上衍生的5G-A技术(通信+感知功能)及至未来的6G技术(陆基+天基网络),以更高速率、更大带宽、更低时延等优势,为低空智联管控提供支撑。既涉及对现有5G基站网络改造升级,包括加装5G-A“通感一体”天线设备等,也涉及低轨通信卫星规模化协同组网,构筑形成“天基移动基站”网络。高能级低空智联网系统需要强大算力支持,需要协同推进算力中心等算力基础设施布局建设。
三是支持低空智联网建设的能源设施。除为低空飞行器提供油料、充换电等能源供给支持外,还需强化对低空智联网等的电力供应保障。5G基站单位能耗和布局密度较高,5G-A/6G等增强技术的普及应用将进一步加剧能耗,大规模布局建设算力基础设施将占用大量电力资源。
四是支持低空经济应用场景拓展的城市城镇关联设施。除住宅、商业楼宇等预留飞行起降、飞行保障设施等功能空间外,城市交通、信息通信、能源电力、水利水务、环境卫生、园林绿化等公共服务设施也需要加强对低空飞行活动及衍生的餐饮、购物、文化、娱乐等活动的功能适配,包括前瞻性研究以新型低空飞行器为重要依托的低空社区(VOD模式)布局建设相关问题。
五是支持新型低空飞行器等装备发展的科技产业平台。主要包括为eVTOL飞行器、非载人无人机等新型低空飞行器发展提供支持的技术研发平台、测试试飞基地等科技创新基础设施。
二、低空基础设施体系是对新质生产力具有强大牵引作用的全新基础设施系统
低空基础设施体系具有设施设备一体化、传统新型融合化、陆空天网集成化、数字智能驱动化、结构形态未来化、功能迭代快速化、经济联动广泛深刻化等特征,是一种与发展新质生产力关联更加紧密的基础设施系统,对形成新产业、新模式、新动能具有更加强大的承载力和带动力。
(一)低空基础设施建设促进新产业发展
一是以通信、导航、监测、数据存储处理等信息基础设施建设带动新一代信息技术产业发展。低空基础设施是通用航空、交通物流、能源电力等传统基础设施和基于新一代信息技术演化生成的新型基础设施之间系统融合、深度联动的突出代表。通过建设完善提供通信、导航、监测、数据存储处理等功能支持的信息基础设施,有助于加快新一代信息技术全方位全链条普及应用。
二是以低空智联网建设带动人工智能产业发展。为满足在低空复杂环境条件下低空飞行器大规模、高频次、高密度、高时效、高安全性的飞行作业需要,实现精准、实时、稳定、广覆盖、深通达的定位、监控及干预处置等服务保障功能,需要通过以低空飞行控制、服务和监管平台等数字化系统为支撑并且在人工智能技术深度加持下的低空智联网建设,形成“智能感知、智能计算、智能决策”的强大能力。
三是以陆基和天基设施协同建设带动低空航空深空深度联动发展。低空基础设施将沿着5G到5G-A技术、6G技术的迭代升级路径,发挥我国5G基站网络规模优势,针对低轨卫星易于全球覆盖但星间通信链路稳定性不足等特征和现状,统筹推进陆基通信基站与低轨卫星网络“空地一体”协同布局,形成高水平全域通信覆盖,带动卫星网络等空间基础设施以及航空航天等关联产业发展。
四是以新型低空飞行器研发试验等创新基础设施建设带动新装备新材料等关联产业升级发展。低空基础设施为eVTOL飞行器、非载人无人机等新型低空飞行器提供飞行起降保障,为装备发展应用创造条件,其本身包含新型低空飞行器相关技术研发平台、测试试飞基地等科技创新基础设施。
(二)低空基础设施建设催生新模式变革
一是面向未来无人机运行的低空基础设施发展模式有别于传统交通基础设施。相比公路、铁路、水运、航空以及通用机场等传统交通设施,以适配新型低空飞行器的垂直起降设施为主要代表的低空基础设施占地小、投资少,具有多点化、分散式、高密度等布局形态特征。“小”用地、“轻”资金,使得低空基础设施更容易贴合市场需求布局建设,根据需求变化灵活调整和改造。除标准规范、安全要求等需政府明确外,以垂直起降设施为代表的低空基础设施建设、运营、维护有望吸引更多社会资本参与,市场化水平更高。
二是低空基础设施牵引形成枢纽经济新模式,探索形成以低空经济新社区为依托的全新经济社会运行方式。低空基础设施对空中交通活动及地面经济活动均具有强大承载力,有望带动以公共交通为导向的开发(TOD)模式向以垂直起降飞行为导向的开发(VOD)模式的枢纽经济形态变革。相比依托轨道交通枢纽的TOD模式,VOD模式以更加便利、快速的“点对点”低空飞行交通条件和所产生的更大规模交通出行流量为基础,通过更小占地、更高密度、更加灵活的“微枢纽式”布局,吸引更多不同体量、不同类型商业服务、办公商务、公共交通、充换电等企业在周边协同布局,释放基础设施融合利用潜力,激发经济活力,提升经济活动强度。
(三)低空基础设施建设助力新动能培育
一是设施形态更加多元。低空基础设施既包括传统固定式、硬件类设施,又包括大量移动式的设备载体,提供飞行起降、中继通信、边缘算力等基础设施功能,还包括低空智联网系统下的低空飞行控制、服务和监管平台等软件类设施,以满足低空经济发展更大空间覆盖、更加精准高效的服务保障需要。设施设备、硬件软件的衔接适配、一体融合发展,能够为更多新技术、新装备的发展应用创造条件。
二是迭代升级周期更短、速度更快、代际功能形态变化更大。从适配传统通航飞机的通用机场及配套设施,到为直升机、eVTOL飞行器、非载人无人机提供支持的垂直起降设施及相应的地面保障、信息处理、智能管控设施等,低空基础设施发展形态快速演化。由于低空飞行器型号各异、应用场景多样,未来随着技术迭代,可能演化出新性能、新构型低空飞行载运装备,甚至出现与车辆、船舶、高铁等传统载运装备动态衔接等新型作业方式,需要设施不断更新演进。
三、相关建议
(一)加快构建低空基础设施规划和规范标准体系
一是前瞻性系统性建立低空基础设施相关技术标准规范体系。以促进低空基础设施体系深度联动、一体融合发展为导向,加强各类设施设备系统间适配性、兼容性技术标准vN7YUYLKoQcXlku0TynizQ==研究。充分考虑低空飞行器及相关作业形态的迭代演化趋势,加强标准前瞻性设计,预留设施设备功能接口,尽快研究明确传统通用机场向低空经济发展要求升级适配的相关标准。
二是强化与相关规划衔接。完善规划体系,分类推动相关设施建设,健全低空基础设施与各类基础设施建设协调机制,将低空基础设施建设需求纳入国土空间、城市建设等规划系统考虑。
三是完善低空基础设施管理规范标准。研究制定、及时动态调整涉及低空基础设施安全、建设、运行、管控及贯彻国防要求等原则性管理规范,明确经济性、数字化、绿色化发展等导向,为各方探索发展低空基础设施提供基本遵循。
(二)以绝对安全为根本推进低空基础设施全周期高质量发展
一是坚持安全为本推动低空飞行起降、管理设施全周期联动发展。统筹规划、布局、建设、运营、维护全周期全链条发展,促进低空飞行起降和管理设施间以及“干—支”各层级、各环节衔接适配,以低空飞行控制、服务、监管平台等智能管控“软件”系统发展需求为牵引,推动各类基础设施标准衔接和数据互联,优化资源配置,构建低空智联网系统。
二是加强低空飞行起降、管理设施和低空经济运行支撑设施系统集成发展。围绕研发制造到消费应用的低空经济全产业链,精准研判基础设施在各环节的布局建设需求,完善交通、物流、通信、算力、卫星网络、能源、市政、科技产业平台等低空经济运行支撑设施,优化运行组织模式,加强低空关联产业发展与基础设施布局建设协同互促,健全低空基础设施融合利用机制。
(三)既“放得活”又“管得住”提升低空基础设施要素配置和系统运行效率
一是充分激发市场活力。拓宽多元化投融资渠道,以推进基础设施竞争性领域向经营主体公平开放为指引,探索完善民营企业参与低空基础设施建设的市场准入、融资支持、收益回报、风险管控等机制,建立各类市场主体协同参与VOD模式下低空基础设施综合开发等机制。
二是更好发挥政府作用。强化政府战略规划引领,深化低空基础设施系统布局、规则标准、市场监管、公共服务等领域指导,研究构建与低空经济新业态以及低空基础设施新形态发展相适应的政策体系。科学把握低空基础设施建设规模、标准、结构、节奏,因地制宜有序推进。
(樊一江,国家发展改革委运输所副所长、研究员。李卫波,国家发展改革委运输所副研究员)