“城市空中交通”成各国逐鹿中原新战场
城市空中交通是我国低空经济发展的核心，也是一种新兴的交通模式。本文是城市空中交通系列文章的开篇，旨在从系统层面，站在交通规划的角度，为大家勾勒出城市空中交通的基本轮廓，为后续深入了解城市空中交通发展布局奠定基础。
2024年热词新质生产力代表——“低空经济”你听说过吗？
早在2021年2月，“低空经济”已经写入《国家综合立体交通网规划纲要》。2023年底，中央经济工作会议提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”。2024年全国两会，“积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”写入政府工作报告1。“低空经济”的热度从国家到地方，从政府到企业，迅速扩张，强势蔓延。
城市空中交通是我国低空经济发展的核心，也是一种新兴的交通模式。本文是城市空中交通系列文章的开篇，旨在从系统层面，站在交通规划的角度，为大家勾勒出城市空中交通的基本轮廓，为后续深入了解城市空中交通发展布局奠定基础。
上下班的路上是不是总有一个声音对你说：前方拥堵，请提前减速慢行
多年来，城市交通拥堵一直是一个世界性的难题，是许多城市面临的普遍挑战。根据全球行业领先企业TomTom公司发布的2023年交通指数报告，全球55个国家共387个调查城市中，均存在不同程度的交通拥堵情况。其中近半数的城市因交通拥堵引起的额外损失时间占比超过了30%2。
在我国超大城市中，除了道路交通拥堵问题，居民通勤还存在长距离、长时耗的负面现象。以北京市为例，根据《2023年度中国主要城市通勤监测报告》，北京市60分钟以上的极端通勤占比约28%，单程平均通勤距离长达11.7km，单程平均通勤时耗约47min，平均通勤速度仅14.94km/h。除此之外，我国已进入新型城镇化阶段，发展形态从单一城市转变为城市群及都市圈，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，缓解交通拥堵、改善出行条件、提升出行服务水平依然是我国未来很长时间要面临的挑战之一。
目前，优化城市空间布局、发展公共交通、加强道路基础设施建设、优化交通管理等被认为是缓解拥堵的主要手段，但收效甚微。随着工业及信息技术的快速发展，城市空中交通（Urban Air Mobility，简称：UAM）的概念被再次提起并迅速成为社会各界关注的热点。在交通运输领域，城市空中交通也被认为是解决城市拥堵问题的又一个新的突破口。
城市空中交通并非是一个全新的概念，在历史上可以追溯到20世纪40年代。1947年到1971年，美国洛杉矶航空公司使用直升机在洛杉矶地区开展短途运输业务，主要运送旅客和邮件，航线包括迪士尼乐园和洛杉矶国际机场之间，道路距离约57千米，如图2。1953年到1979年，纽约航空公司使用直升机在曼哈顿地区和纽约市的三个主要机场（纽瓦克国际机场[EWR]、拉瓜迪亚机场[LGA]和约翰·肯尼迪国际机场[JFK]）之间运送乘客，道路距离约15km-30km之间。该服务持续约20年的时间，最终均因为机械故障引起的事故而停止了运营。
从2000年至2014年，城市空中交通的概念得到进一步发展，其中最具代表性的为PAV飞行器。2003年，时任NASA高级工程师的Moore提出了一种面向个人的飞行器（Personal Air Vehicles，简称PAV）。研究中将PAV定位为一种个人或家庭可承担的（affordable）、门到门的（doo-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。为了完成上述目标，除了要大力发展飞行器制造技术，还需要考虑到其他特性，包括PAV的易操作性、低噪声性、环境友好性等。Moore对于PAV的设想在当时来讲十分超前，然而在短短的20年间，很多想法正逐渐演变成现实。
2014年至今，UAM的运载工具高速发展，其中无人机得到了广泛应用，利用无人机进行航拍、表演、环境监测、电影制作等已经成为常态，无人机配送服务也正在推进当中。载人工具方面，电动垂直起降飞行器（electric Vertical Take-off and Landing，简称eVTOL）的成功面世掀起了载人低空飞行的浪潮。
纵观UAM的发展历程，城市空中交通从概念转变为落地应用示范仅用了不到百年的时间，随着新技术的发展，UAM将会焕发出新的活力，迎来蓬勃发展的时代。
目前针对城市空中交通的具体含义，美国国家航空航天局（简称：NASA）给出了以下定义：城市空中交通是一种在城市地区，利用有人驾驶飞行器或者无人驾驶飞行器实现安全、高效运输的空中交通运输模式。
从上述定义来看，城市空中交通有三个基本特征，一是交通运载工具的特殊性；二是行驶空间在空域范围，而非地面或地下；三是运输行为发生在城市内。城市空中交通并不仅仅局限在客运范畴，也包括货物运输。
在相关概念上，城市空中交通常常与先进空中交通有所混淆，难以区分。根据NASA的研究，先进空中交通（Advanced Air Mobility，简称：AAM）旨在将高度自动化的飞行器安全高效地整合到国家空域系统，建立一个安全、自动化、价格合理的客、货运空中交通体系，服务之前难以到达的城市和农村地区。相比而言，UAM与AAM的区别主要体现在两方面，包括服务范围和运载能力。服务范围上，AAM面向的运输范围更大，包括城市、农村、区域范围等；UAM则主要面向城市。运载能力上，AAM不仅涉及小型无人机，还包括大规模货运系统等；UAM以中低运载能力为主。可以说UAM是AAM在城市环境中的子系统，另一个子系统为区域空中交通（Regional Air Mobility，简称：RAM）。
除此之外，有关学者也将UAM与地面交通和民航进行了对比，从交通流、管控方式、服务范围等角度分析了区别与联系，详细信息如下表。
一般而言，UAM的主要构成部分包括：飞行空域、航路、运载工具、基础设施、导航与定位系统等。
飞行空域类似于道路交通的地上或地下空间，是城市空中交通运行的主要区域。不同运输方式其允许使用的飞行空域范围也会有所不同。2023年底，我国发布了《国家空域基础分类方法》，为充分利用国家空域资源、规范空域划设和管理使用提供了依据。目前颇受关注的低空飞行，其运营的空域边界还处于研究阶段，国内外尚没有形成统一标准。
航路相似于道路交通中的路径。与道路交通不同的是，航路不依赖物理设施（如道路），而是更多地依赖数字化设施（如定位系统），具有更高的灵活性。航路的数量、密度、飞行高度、方向等特征直接影响到空中交通的安全性、运营效率、空域使用率等。
运载工具是城市空中飞行的核心之一。UAM的运载工具种类较多，无人机和eVTOL（电动垂直起降飞行器）是目前最具应用前景的两类。由于城市中存在较多的限制因素，如高层建筑、高密度住宅、密集人群等，UAM运载工具的标准也随之提高。除了要保障安全外，还要求运载工具能够尽可能地降低噪声、避免环境污染、减弱对地面物的影响。
在低空经济范畴内，城市空中交通(UAM)无疑是最受关注的领域之一。市场研究公司SNS Insider预测到2030年，全球UAM的市场规模将达到322.2亿美元。
据空中客车公司预测，到2030年全世界的城市人口比例将从现在的50%上升到60%，届时城市交通拥堵问题将愈发严重。为解决这一问题，空中客车公司推出了众多创新项目且设定了一个目标，即在2023年之前建立一个城市空中交通系统（UAM），并预计在2025年之前投入使用。
为解决城市的交通拥堵问题,欧洲飞机制造商空中客车公司正致力于通过技术创新推出新的交通运输方式。为此，他们还设定了一个目标，要在2023年之前建立一个城市空中交通系统，乘客可以通过手机呼叫垂直起降飞行汽车，随后前往就近的停机坪登机飞往目的地，而每个乘客承担的平均乘机费用将和现在乘坐出租车的费用相差不多。据空中客车公司估计，到2023年全球对垂直起降飞行汽车的需求将达到数百万辆且这种飞行汽车产品将在10年内走向市场，并将改变数百万人的城市出行方式，从而为航空航天业带来第三次革命。
目前空客的城市飞行交通系统计划包括：City Airbus、Vahana、Pop up、Skyways以及Voom。其中Vahana、City Airbus和Pop up都是空中客车城市空中交通系统中飞行器的候选者，而Skyways和Voom则是空中客车城市空中交通系统所需的城市网路的探索者。
为了论证空客城市交通系统的可行性、安全性，改变无人驾驶飞行器的监管规定，让更多人接受载人飞行测试，空客已经与新加坡民用航空局签订了一项备忘录，允许空客的直升机子公司在新加坡国立大学的校园里建立一套 Skyways系统，通过全自动巡航无人机，在相互联通的气动式管道中穿梭传送货物，解决所谓的“最后1km”的问题 。这些管道里遍布着完全自动运行的无人机，它们携带货物从管道的一个入口进入，按照预定路线到达指定卸货点，用户在手机上收到货物到达的消息，前往指定地点取货即可。据悉，该项测试将于今年进行。
此外，空中客车直升机公司还与巴西圣保罗一家汽车呼叫服务公司合作，建立了一个被称为Voom的一键呼叫直升机试验系统，用户只需用手机输入出发地和目的地，便会有汽车将乘客运送到最近的直升机机坪，然后搭乘直升机或其他垂直起降飞行器飞往目的地，到达目的地后，继续有汽车将用户送到最终的目的地。Voom项目一方面验证了一种能够简化直升机使用手续、降低使用门槛的新商业模式，另一方面它也为今后以垂直起降飞行器为主的城市交通系统测试了部分技术。
现在Voom系统不仅已经盈利，而且获得了圣保罗市约80%的直升机运营商的独家使用许可，乘客可在60min内获得空运服务。与传统的直升机运输服务相比，通过Voom系统乘机的价格降低了约80%，与租车服务的价格相当。如果发展的好的话，未来空中客车直升机公司将把Voom系统推广到更多的城市。
到访过悉尼等澳大利亚城市的游客应该对城市上空不时经过的直升机印象深刻。根据澳大利亚直升机工业协会的统计，澳全国民用直升机保有量在2300架左右，广泛应用于工业、商业和旅游业等领域。
在日常生活中，澳大利亚人最可能接触到的直升机服务是旅游观光和医疗救援。开展这两项业务的直升机服务公司收益可观。例如，在悉尼的直升机旅游市场上，20分钟的悉尼港湾区直升机观光游价格为每人240澳元（约合1156.5元人民币），每趟旅程直升机载客人数在3至6人不等。而90分钟的蓝山远途游，2名乘客的直升机旅程价格达2300澳元，可载客3至6人的大型号直升机，每人价格为900澳元。即便如此高的价格，在旅游旺季，仍然一票难求，需要提前数周预订。另一项使用直升机较频繁的领域是医疗救援。在澳大利亚主要城市的上空，每天都可以看到医疗直升机频繁往来。澳大利亚各州对急救直升机使用费用的规定各不相同。有些地区要求病人全额自费，有些地区可以提供一定额度的政府补贴。无论哪种方式，提供急救服务的直升机公司的收益都相当可观。
英国《国际机场评论》称，日益严重的交通拥堵，以及对更智能、更可持续的交通解决方案的需求，是推动UAM这一市场向前发展的主要因素。最明显、可能增长最快的细分市场是空中出租车服务。
2024年7月即将开幕的巴黎奥运会或许是检验空中出租车服务的良机。据美国航空资讯网站“航空周刊网”报道，去年巴黎机场集团Groupe ADP推出全球首个空中出租车商业项目，建造5个垂直起降机场供乘客搭乘空中出租车，为巴黎奥运会做好充足准备，届时预计将有数千名客户使用。
德国初创公司Volocopter也申请了航空运营证书，对旗下的Volocity“空中出租车”进行认证，计划在巴黎奥运会时提供商业服务。这家德国公司预计在奥运期间运营5-10架“空中出租车”，服务各国政要、运动员和民众，届时平均每架飞机每小时可以起飞2-3次。投资数百万欧元来搭建这个空中交通网络，巴黎方面当然不只是为了在奥运期间提供空中出租车服务，其长期目标是将巴黎的垂直起降网络扩大化、商业化，在未来几年将其打造成活跃的空中交通网。Volocopter公司首席商务官鲍尔表示：“巴黎奥运会将是一个里程碑，它将首次向观看大型赛事的全世界观众展示电动空中出租车。”
英国也在为即将到来的运输革命做准备。据英国《泰晤士报》报道，英国空中交通管制员日前模拟了电动垂直起降飞行器eVTOL如何与现有航线同时运营。英国正在开发的一个应用程序可以为“空中出租车”自动处理、批改飞行计划，从而避免与其他飞机发生冲突。据悉，这样一辆“空中出租车”的售价为300万英镑左右。英国业内专家表示，航空公司将首先使用“空中出租车”为头等舱乘客提供从机场到其他城市的接送服务。在《泰晤士报》描述的未来场景中，乘坐头等舱抵达伦敦的乘客在下飞机后将直接踏上另一条航线。20分钟后，大多数乘客可能还未取完行李，但乘坐“空中出租车”的乘客已抵达伦敦巴特西直升机场。eVTOL的时代终将到来，预计15年内这一飞行方式的成本将大幅降低，甚至会威胁传统出租车行业。
