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无人机物流:飞出农村 走向城市
来源:《中国民航报》2018-08-13 14:47:00

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王世鑫/制图

近年来,随着无人机技术在军事领域的逐渐成熟,以及制造简易、成本低等优势,民用市场上的无人机应用已越来越广泛,覆盖了空中拍照、农林植保、电力巡线等领域,并有向物流配送领域发展的趋势。相关数据显示,我国民用无人驾驶航空器的持有量已经达到了百万架,并大有在通用航空、货运航空等诸多领域,替代有人驾驶航空器的趋势。

对于无人机的快速发展,我国政府一直持开放包容的态度,工业和信息化部于2017年联合国家有关部门发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017-2018年版)》,提出我国无人机发展目标是到2020年,民用无人机产业产值达到600亿元,同时民航局制定了无人机运行的相关政策和标准,对驾驶员从业条件和无人机的运行标准进行了明确。随着无人机从事经营性活动在国内的开展,越来越多的企业开始申请使用无人机开展物流配送业务。

无人机相关管理政策开放又严格

美国FAA要求重量在0.55磅~55磅(约合0.25公斤~25公斤)的业余无人机必须注册,对于2016年2月19日之后还未登记的无人机将处以最高27500美元的刑事和民事处罚,最高可判处3年监禁。FAA的107部法案要求自2016年8月起,在美国领土内的民用无人机,都需要按照107部运行,且重量不得大于55磅(25公斤),只能白天在目视视距内运行,可以开展有偿商业运输。法国规定无人机只能在白天飞行,高度不能超过150米,无人机进入受控空域或者限制空域需要事先授权。英国禁止使用20公斤以上的无人机,禁止无人机在航道150米范围内运行,同时规定无人机与其他航空器的距离需超过50米。

我国先后出台了多项规章对无人机运行标准进行了明确,其中民航局飞标司发布的《民用无人机驾驶员管理规定》表示,在人烟稀少、空旷的非人口稠密区进行试验的无人机,由无人机系统驾驶员自行负责,无须证照管理。2015年12月发布的《轻小无人机运行规定(试行)》要求对于重点地区和机场净空区以下使用的Ⅱ类和Ⅴ类的民用无人机,应接入无人机云,或者仅将其地面操控设备位置信息接入无人机云,报告频率最少每分钟一次。对于Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ类的民用无人机应接入无人机云,在人口稠密区报告频率最少每秒一次。在非人口稠密区报告频率最少每30秒一次。民航局适航审定司发布的《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》要求自2017年6月1日起,民用无人机的拥有者必须按照本管理规定的要求进行实名登记。2017年8月31日后,民用无人机拥有者,如果未按照本管理规定实施实名登记和粘贴登记标志的,其行为将被视为违反法规的非法行为,其无人机的使用将受影响,监管主管部门将按照相关规定进行处罚。2016年9月,民航局空管行业管理办公室发布《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》,其中明确规定飞行密集区、人口稠密区、重点地区、繁忙机场周边空域,原则上不划设民用无人驾驶航空器飞行空域。2018年6月1日开始执行的《民用无人驾驶航空器经营性飞行活动管理办法(暂行)》对使用无人机从事多种经营性活动进行了规范,明确无人机可以从事的经营活动,但是无人机物流配送并未纳入其中。

从我国与世界各国的无人机管理政策对比可以看出,首先无人机需要登记注册,明确其身份;其次基本上都依据无人机的重量进行分级分类,对不同的级别有不同的运行限制条件;第三,对于无人机的运行空域进行了区分对待,民航飞行密集区、重点地区一般不划设无人机飞行空域,而对于非人口稠密地区则运行限制较少;第四,对于无人机从事商业活动,各国态度各异,有的允许,有的不允许。我国允许从事经营性活动,但是经营范围有所限制。

总体来讲,大部分国家对无人机飞行持开放态度,但是考虑到无人机的安全性尚不稳定和无人机在融合空域运行的指挥难度,各国均对无人机运行制定了详细的规定,可以看出这种开放程度是有限的。

无人机物流配送的优势显而易见

随着网络消费在我国的崛起,物流已经成为我国经济的一个重要增长点。据数据显示,2017年我国快递业务量400.6亿件,同比增长28%;快递业务收入4957.1亿元,同比增长24.7%。2018年1月~5月,全国快递业务量178.5亿件,同比增长28.3%;快递业务收入2236.4亿元,同比增长27%。在目前的快递体系中,每一单快递都是有快递员收件、派件完成的,如果使用无人机开展快递业务,将减少人力和运力成本,能更加有效地提高配送效率。

无人机物流,不受地形限制。从顺丰在江西赣州南康北五乡开展的无人机物流配送试点来看,江西赣州属于丘陵地带,农户居住的较为分散,往往是一个山坳里一个村,而且山路崎岖,由快递员开展配送的话,经常会出现送一个快递要钻一个山坳,取一个快递要翻一座小山的情况,大量的人力和物力都浪费在路途上。无人机不受地形限制,且飞行路线基本为直线,从现场试点的情况看,平常开车20分钟的路线,由无人机飞行的话,仅需要5分钟。能节省大量的人力和时间成本。

以目前在江西省赣州市南康区开展的无人机物流配送试点为例,2018年4月~6月无人机经营性运输快件277件,单次飞行运输成本约15元,成本主要包括电费、耗材(电池为主)、人力等经营性成本,如果载重量合理利用,预计平均成本小于5元/件。同期其地面快件2054件,地面运输单票成本约23元,较现有无人机运输成本高53%,是预期无人机运输成本的3.6倍左右。

无人机物流,不受交通状况和时间限制。在急件运输中,最怕遇到堵车和交通管制情况,如果使用无人机来运输急件,可以有效的解决交通拥堵导致的无法顺利运输的问题。

由于无人机对于障碍物的控制采用的是红外扫描和雷达扫描方式,不受可见光的影响,且无人机的操控是通过通信链路远程控制,在白天和黑夜运行的标准一致,因此,无人机可以做到全天候运行。相较于需要驾驶员的飞行器来讲,其在全天范围可运行的时间更长,受限制更少。

农村先行发展积累运行经验

根据相关统计数据,2017年末全国总人口为13.9亿,城镇常住人口为8.1亿,农村常住人口为5.8亿,农村国土面积约占全国国土面积90%以上,人口分布稀疏。而且农村地形复杂,有山区、高原、林地,能充分发挥无人机运输的优势。具体来讲,在农村开展无人机物流配送具有以下一些优势:

空域划设简便。我国空域的管理依据是《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》,在该办法中明确规定,“无人机飞行应当为其单独划设隔离空域,飞行密集区、人口稠密区、重点地区、繁忙机场周边空域,原则上不划设无人机飞行空域。”有机场的城市,肯定是属于飞行密集区,而没有机场的城市,也可能设有空管导航设施,同属于飞行密集区,不适合划设无人机的飞行空域。相比较来讲,农村人口稀疏,重点目标少,具备划设隔离空域的先天条件,而且农村土地面积较大,可以划设较大范围的隔离空域。

此外,通信及电磁环境较好也是农村的优势。由于农村的电信网络建设是在城市网络建设之后,具备了一定的后发优势,相比较城市来讲,设备、相关技术更新,电信网络保障能力更强。同时由于农村人口分散,网络密度没有城市高,因此网络故障率也比城市低。加上农村的无线电用户少,电磁环境也比城市好很多,适合使用无线电(民用频率)作为通信链路的无人机飞行。

说到安全成本也是重点。无人机的安全成本主要在于两个方面,一个是为确保无人机安全运行本身相关硬件、软件投入,另一个是发生第三方责任事件后产生的赔偿成本。就自身安全投入来讲,使用无人机开展快递业务,需要建设运行控制中心,如果在城市建设的话,用地成本会远高于农村。目前,无人机的技术尚未完全成熟,各种关键系统正处于研发、测试阶段,如果在城市内运行,运行风险较大。此外,城市中楼宇众多、架空线复杂、电磁环境恶劣、人口密集,易发生无人机伤人、伤物的情况,对城市安全运行会产生很大的影响。无人机在地广人稀的农村运行,所产生伤害的概率会低很多,一般也不会产生二次伤害。

大量的快递需求是农村市场现状,不可小视。截止2017年6月,我国有2.1亿农村网络用户,农村互联网普及率达到34%,25.1%的村有电子商务配送站点。2016年,我国农村网络零售额为8945亿元,农村网店带动就业人数为2000万,快递网点乡镇覆盖率已经达到80%,农村地区收件、投递包裹数量达到80亿件,有1000亿元的农产品外销。可以看出,我国农村有大量的快递需求,有足够的业务量可以承载无人机物流配送的运行。

我国农村地形复杂多样,包括高原、山地、林地、丘陵,而且我国南北纬度跨越较大,气候条件迥异,无人机在这些地区运行,可以积累在不同地形、不同气候条件下的运行经验,为将来进入城市运行打下基础。

当下,中国经济目前正在转换“新引擎”,无人机物流配送兼具物流业和无人机业的特点,无人机应用于物流配送具有很大的潜力,是物流业未来的大趋势,在趋势明确的情况下,我们应该如何应对?对于目前在城市内开展无人机物流配送存在难度较大,痛点较多等问题,短期难以实现。但是如果将其先应用于受限制较少、条件较好的农村是可行的。在农村开展试点,逐步使无人机在农村物流配送领域得到大范围实际应用,探索盈利模式;同时不断积累运行经验,形成统一的运行标准,使运行能力和技术标准满足相关运行要求。这样一是可以保持与民航业与无人机技术发展的同步、不掉队,具备可以随时切入市场的能力;二是可以为无人机未来进入城市积累运行经验,为将来大规模的复制与推广打下坚实的基础。

农村包围城市符合无人机物流配送在中国的发展实际,也是无人机物流配送在中国的必然道路。(商承灏)

责任编辑:zhangwei 000
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