應(yīng)急物流中浮空運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用和相對(duì)優(yōu)勢(shì)

徐嘉泓，董振寧，黃穆平

（廣東工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，廣東 廣州 510520）

1 引言

在全球氣候變化背景下，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步加大，自然災(zāi)害時(shí)空分布、損失程度和影響深度廣度出現(xiàn)新變化，各類災(zāi)害的突發(fā)性、異常性、難以預(yù)見性日顯突出[1]。中國處于北半球中緯度環(huán)球?yàn)?zāi)害帶和環(huán)太平洋沿岸自然災(zāi)害帶交匯處，是世界上受自然災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國家之一，此外公共衛(wèi)生事件、社會(huì)安全事件等突發(fā)事件的影響也越來越大。

重大自然災(zāi)害和公共事件等突發(fā)事件會(huì)造成巨大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，這必然需求大量的應(yīng)急物資供應(yīng)，以解決傷者救助、衛(wèi)生防疫、災(zāi)后重建、恢復(fù)生產(chǎn)和秩序等問題，避免事件惡化為災(zāi)難。應(yīng)急物流正是為了提供突發(fā)性自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件等突發(fā)事件所需應(yīng)急物資為目的，以追求事件效益最大化和災(zāi)害損失最小化為目標(biāo)的特種物流活動(dòng)[2]。為了實(shí)現(xiàn)損失最小化，相應(yīng)地就要求時(shí)間效率最大化，但是各種傳統(tǒng)運(yùn)輸方式的局限性和各類突發(fā)事件的特殊環(huán)境會(huì)阻礙應(yīng)急物資運(yùn)輸?shù)葢?yīng)急物流活動(dòng)，而以飛艇為代表運(yùn)輸工具的浮空運(yùn)輸在特定條件下可以克服上述困難，與傳統(tǒng)運(yùn)輸相比有一定的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，因而發(fā)展浮空運(yùn)輸在完善我國應(yīng)急物流體系中將發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以提升我國應(yīng)急物流能力，更好地應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件。

現(xiàn)在的應(yīng)急物流研究主要集中于宏觀層面的理論研究，尤其是基本理論、系統(tǒng)構(gòu)建、風(fēng)險(xiǎn)、存在問題、對(duì)策及相關(guān)模型等六個(gè)方面[3-4]，其中基礎(chǔ)設(shè)施和裝備技術(shù)方面也主要是應(yīng)急物流中心和傳統(tǒng)運(yùn)輸裝備的研究，關(guān)于利用新興運(yùn)輸工具的研究很少。同時(shí)以飛艇為代表的浮空器是高新技術(shù)，仍在進(jìn)行開發(fā)改進(jìn)，所以其具體應(yīng)用的研究也很少。目前其應(yīng)用方向有旅游觀光、高空廣告、高空架線、地理測(cè)繪、監(jiān)測(cè)和預(yù)警、平流層通訊等。在應(yīng)急領(lǐng)域的研究方向主要有災(zāi)情監(jiān)測(cè)[5]、應(yīng)急通訊[6]等。在應(yīng)急物流方面，僅王海峰等論證了大載重升浮一體化飛艇在應(yīng)急預(yù)案中的性能[7]；缺乏在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)系統(tǒng)利用浮空運(yùn)輸進(jìn)行應(yīng)急物流活動(dòng)的具體研究。此外按現(xiàn)在的分類方法，浮空運(yùn)輸屬于航空運(yùn)輸，但傳統(tǒng)的航空運(yùn)輸定義和特征已無法描述浮空運(yùn)輸?shù)奶卣鳎斜匾獙鹘y(tǒng)航空運(yùn)輸與浮空運(yùn)輸區(qū)別開來。針對(duì)以上問題，本文將先提出浮空運(yùn)輸?shù)亩x，分析其技術(shù)特征，并證明其劃分的必要性；然后具體分析四類典型突發(fā)事件下，其相比其它運(yùn)輸方式的相對(duì)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用；最后整體上分析應(yīng)急物流中浮空運(yùn)輸?shù)南鄬?duì)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用，提出未來發(fā)展建議。

2 浮空運(yùn)輸

2.1 傳統(tǒng)的航空運(yùn)輸

傳統(tǒng)的航空運(yùn)輸是指在具有航空線路和飛機(jī)場(chǎng)的條件下，利用飛機(jī)或其它航空器作為運(yùn)輸工具運(yùn)送人員、貨物、郵件的一種運(yùn)輸方式。其代表運(yùn)輸工具是飛機(jī)，也包括直升機(jī)等各類重于空氣的航空器和輕于空氣的浮空器。

2.2 新型航空運(yùn)輸—浮空運(yùn)輸

浮空運(yùn)輸是利用或主要利用比重輕于空氣、依靠大氣浮力升空的熱氣球、系留氣球、飛艇等浮空飛行器進(jìn)行人員、物品運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式。其代表運(yùn)輸工具是飛艇，按照結(jié)構(gòu)可分為硬式飛艇、半硬式飛艇、軟式飛艇、混合結(jié)構(gòu)飛艇，按飛行高度可分為一般飛艇、平流層飛艇、近空間飛艇和空間飛艇，其通過動(dòng)力裝置來提供飛行的動(dòng)力，動(dòng)力來源有電、太陽能、人力、微波、氫、核能等。目前世界上用于物流運(yùn)輸目的的浮空器主要是運(yùn)輸飛艇或稱為浮升混合飛艇、高靜動(dòng)升比飛艇等[9]，本文以其為主要研究對(duì)象。

運(yùn)輸特征主要有：（1）超大載荷。組合式載重飛艇（運(yùn)輸飛艇）載重量在100-200t，部分設(shè)計(jì)達(dá)到1 000t[8]，它們不僅能夠?yàn)檫h(yuǎn)洋輪船裝卸貨物，還能把內(nèi)河輪船直接提升越過水閘，運(yùn)載大型工程設(shè)備、機(jī)械等。（2）飛行范圍廣，速度較快。飛行航程可達(dá)3 000-10 000km，航速達(dá)150-300km/h，與直升機(jī)速度相當(dāng)。（3）安全系數(shù)較高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)多種地形，天氣影響小，一般可抗8級(jí)風(fēng)[9]。（4）投資成本較低。載員200人的客機(jī)造價(jià)是2 500萬美元，而同等運(yùn)載能力的飛艇僅是其50%或更少[10]。（5）總體物流運(yùn)營成本低。雖然運(yùn)費(fèi)是海運(yùn)的10倍，但速度比海運(yùn)快647%，且大約僅為貨運(yùn)飛機(jī)運(yùn)費(fèi)的50%[11]，比普通飛機(jī)少75%，比直升機(jī)少90%[9]。（6）載荷限制少，可懸停和垂直起降，起飛降落時(shí)對(duì)地面條件的要求較低，可進(jìn)入地勢(shì)復(fù)雜的山區(qū)。（7）耐久性高。續(xù)航或滯空時(shí)間達(dá)數(shù)天甚至數(shù)月。（8）其他特征。支持門到門運(yùn)輸、噪音小、污染少、綠色環(huán)保。

2.3 劃分浮空運(yùn)輸類別的必要性

按現(xiàn)在的分類方法，航空運(yùn)輸是以各類航空器為載具的運(yùn)輸方式，航空器包括飛機(jī)、直升機(jī)等重于空氣的航空器，也包括輕于空氣的浮空器，故浮空運(yùn)輸也屬于航空運(yùn)輸，但浮空運(yùn)輸與傳統(tǒng)的航空運(yùn)輸有明顯的區(qū)別，主要差異見表1。由于它們?cè)谛阅芴卣魃嫌兄卮髤^(qū)別，單以航空運(yùn)輸來分類已無法代表這兩種運(yùn)輸方式的技術(shù)特性，所以有必要在航空運(yùn)輸之下劃分出傳統(tǒng)航空運(yùn)輸與浮空運(yùn)輸，并分別加以研究。

表1 浮空運(yùn)輸與傳統(tǒng)航空運(yùn)輸性能特征對(duì)比

3 典型突發(fā)事件中浮空運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用分析

3.1 在自然災(zāi)害中的應(yīng)用

浮空運(yùn)輸可在地震、地質(zhì)災(zāi)害、洪澇、暴風(fēng)雪、嚴(yán)寒、海嘯、酷熱、害蟲侵害等環(huán)境中發(fā)揮巨大作用，這里僅以地震為例。2008年汶川地震災(zāi)區(qū)的公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施幾乎全部被破壞，汽車、鐵路網(wǎng)處于癱瘓狀態(tài)。這時(shí)只有直升機(jī)能進(jìn)入災(zāi)區(qū)，但礙于直升機(jī)的運(yùn)量小及?？肯拗?，其救災(zāi)能力不高；若用大載重飛艇救災(zāi)則會(huì)有很好的效果。其運(yùn)輸成本比直升機(jī)低，?？繜o過多限制，且可以懸停投放，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)精準(zhǔn)運(yùn)輸救災(zāi)物資及人員，在黃金救援時(shí)間內(nèi)完成救災(zāi)人員及物資的“最后一公里”運(yùn)輸；同時(shí)大載重飛艇可吊運(yùn)各類大型設(shè)備，采用飛艇運(yùn)送搶險(xiǎn)工程機(jī)械，將加快交通基礎(chǔ)設(shè)施的搶修速度，使更多救災(zāi)物資快速運(yùn)到災(zāi)區(qū)。統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)時(shí)一天運(yùn)往災(zāi)區(qū)的物資只有760t，利用97架直升機(jī)只運(yùn)送了512名傷員[12]，而1艘大載重飛艇在相同情況下，按1天6次飛行計(jì)算，每日就可運(yùn)送600人左右的救援人員、傷員或1 200t物資。

3.2 在事故災(zāi)難中的應(yīng)用

浮空運(yùn)輸可以在交通事故、火險(xiǎn)災(zāi)害、化學(xué)品泄漏、重大設(shè)備故障、核泄漏、海上救援等方面發(fā)揮巨大作用，這里僅以重大設(shè)備故障為例。2008年中國南方冰凍雨雪凝凍災(zāi)害，給電網(wǎng)的運(yùn)行和電力供應(yīng)帶來極大影響。部分電網(wǎng)解列，局部地區(qū)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)問、大面積的停電事故，如廣西桂林電網(wǎng)從主網(wǎng)解列數(shù)天[13]，而在搶救廣西桂林北部山區(qū)電網(wǎng)時(shí)，成功應(yīng)用了飛艇架線[14]。通過利用飛艇完成架線工作，極大地提高了搶險(xiǎn)施工速度，降低搶救人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保施工安全高效完成?？梢娫诘貏?shì)崎嶇的山區(qū)和惡劣氣候條件下，飛艇可以完成其它運(yùn)輸工具難以完成的設(shè)備運(yùn)輸和鋪設(shè)工作，具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

3.3 在公共衛(wèi)生事件中的應(yīng)用

1984年印度博帕爾農(nóng)藥泄漏事件，造成兩千多名居民死亡,十萬多人受傷[15]。這起公共衛(wèi)生事件中，許多人是直接吸入空氣中的毒氣而造成傷害，由于事發(fā)突然，加上此次事件的覆蓋范圍廣，若可以采取飛艇攜帶吸附裝置吸收及在高空噴灑大量吸附劑來吸收氣體，可以將傷害降到最低。此外若用飛艇從較高處運(yùn)送救援人員及傷員，可避免人們吸入過多毒氣或造成二次傷害。

3.4 在社會(huì)安全事件中的應(yīng)用

以軍事行動(dòng)為例，一戰(zhàn)、二戰(zhàn)是飛艇的黃金時(shí)代，在戰(zhàn)爭(zhēng)中起了很大作用，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)缺陷，飛艇進(jìn)入了沒落時(shí)代。隨著現(xiàn)代航天技術(shù)的發(fā)展，飛艇又得到人們的重視[16]。由于其可垂直起降、留空時(shí)間長(zhǎng)、采用安全氦氣作為升力等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代軍事強(qiáng)國開始重新研制軍用運(yùn)輸飛艇。美國研制的“海象”飛艇具有跨洲際運(yùn)輸能力，起飛重量達(dá)500t以上，可在惡劣地點(diǎn)著陸起降[17]。在軍事行動(dòng)中，我軍可以將飛艇應(yīng)用于國際兵力投放、補(bǔ)給供應(yīng)等，如為駐守南海的軍隊(duì)運(yùn)輸軍事物資，為亞丁灣巡航等海外軍事行動(dòng)提供補(bǔ)給，為聯(lián)合國維和行動(dòng)投送軍隊(duì)等。

4 應(yīng)急物流中浮空運(yùn)輸?shù)南鄬?duì)優(yōu)勢(shì)與發(fā)展建議

4.1 浮空運(yùn)輸?shù)南鄬?duì)優(yōu)勢(shì)

通過分析四類突發(fā)事件的典型事例，總結(jié)出浮空運(yùn)輸在應(yīng)急物流中的一般性、普遍性的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，主要有以下五點(diǎn)：

（1）應(yīng)急物資的分撥。應(yīng)急物資的運(yùn)送流程分為短途集貨、干線運(yùn)輸、物資分撥[18]。由于運(yùn)送流程不同，采取不同的運(yùn)輸方式。短途集貨一般采取公路運(yùn)輸，干線運(yùn)輸一般采取鐵路運(yùn)輸，而在應(yīng)急條件下物資分撥的最后一公里中，由于鐵路運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性較差以及公路運(yùn)輸?shù)木窒扌?，采用浮空運(yùn)輸不僅可以很好地解決這些問題，而且運(yùn)輸量大，特別是浮空運(yùn)輸?shù)木珳?zhǔn)度很高，可以到達(dá)其他運(yùn)輸工具不能覆蓋的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、門對(duì)門運(yùn)輸。

（2）干線運(yùn)輸?shù)闹卸掏具\(yùn)輸。在干線的中短途運(yùn)輸中，除采取公路、鐵路運(yùn)輸，還可采取經(jīng)濟(jì)成本較低、靈活性高的浮空運(yùn)輸，其不僅速度較快，運(yùn)量可觀，且運(yùn)輸?shù)攘课镔Y的性價(jià)比很高。在應(yīng)急物資運(yùn)送過程中，浮空運(yùn)輸受地面條件限制小，可以避免擁堵和地面道路的突發(fā)緊急狀況，時(shí)效性很高；其還具有很強(qiáng)的續(xù)航性，續(xù)航時(shí)間可達(dá)數(shù)周，且安全系數(shù)高，穩(wěn)定性強(qiáng)，這都是其它運(yùn)輸工具所不能企及的。

（3）交通落后或特殊地形地區(qū)。部分山區(qū)、高原、海島等交通落后或特殊地形地區(qū)，現(xiàn)有的地面交通網(wǎng)絡(luò)沒有或難以覆蓋，在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)一般只能運(yùn)用航空運(yùn)輸。而傳統(tǒng)航空運(yùn)輸由于?？恳蟾撸y以在以上地區(qū)找到合適的?？繄?chǎng)地。相比而言，浮空運(yùn)輸具有運(yùn)量大、可滯空時(shí)間長(zhǎng)、?？肯拗菩?、成本低等優(yōu)勢(shì)，雖然飛行速度較低，但在非最急迫的時(shí)間要求下，其非常適合運(yùn)輸量大的應(yīng)急物資。

（4）地面交通網(wǎng)絡(luò)失靈。在地震、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害中，交通事故等事故災(zāi)難或其它特殊情況，會(huì)導(dǎo)致原有地面交通網(wǎng)絡(luò)失靈甚至崩潰，此情況下只有依靠空中力量；而相比傳統(tǒng)航空運(yùn)輸，浮空運(yùn)輸有運(yùn)量大、可懸停、適應(yīng)多種地形等相對(duì)優(yōu)勢(shì)，若此時(shí)靈活組合運(yùn)用兩種運(yùn)輸方式，將有效提升應(yīng)急物流的時(shí)間效益并減小經(jīng)濟(jì)損失。

（5）兼顧時(shí)間效益與經(jīng)濟(jì)效益。雖然應(yīng)急物流的特點(diǎn)之一就是弱經(jīng)濟(jì)性，但是這不等于說就不用考慮應(yīng)急物流的經(jīng)濟(jì)成本，而且由于應(yīng)急資源的稀缺性，若降低應(yīng)急物流成本，可以增加處理突發(fā)事件后續(xù)工作的資源。與其它運(yùn)輸方式相比，航空運(yùn)輸自然具有更大的時(shí)間效益，而浮空運(yùn)輸相較傳統(tǒng)航空運(yùn)輸，又有低成本、高運(yùn)量的優(yōu)勢(shì)，所以浮空運(yùn)輸可以兼顧時(shí)間效益與經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)更大的應(yīng)急物流總體效益。

4.2 應(yīng)急物資運(yùn)輸方式的選擇—多式聯(lián)運(yùn)

由于突發(fā)事件的突發(fā)性、多樣性和不確定性，事發(fā)地難免會(huì)出現(xiàn)不同程度的本地或周圍地區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)交通設(shè)施破壞或損毀，此時(shí)單一的交通方式難以產(chǎn)生最佳效果，因此要發(fā)揮公路、鐵路、水路、管道、航空（廣義）運(yùn)輸各自的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，在政府部門的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下組織協(xié)調(diào)各運(yùn)輸方式，采用多式聯(lián)運(yùn)的方法，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物流的最大效益。為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合，對(duì)比分析各種運(yùn)輸方式并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇（見表2）。以多式聯(lián)運(yùn)方式將浮空運(yùn)輸與其它運(yùn)輸方式優(yōu)化組合，整合到現(xiàn)有應(yīng)急物流體系中，發(fā)揮各自的相對(duì)優(yōu)勢(shì)（如圖1所示），將有效提高應(yīng)急物流體系的時(shí)間效益、降低應(yīng)急物流成本。

表2 應(yīng)急物流中各運(yùn)輸方式相對(duì)優(yōu)勢(shì)對(duì)比

圖1 多式聯(lián)運(yùn)流程圖

4.3 發(fā)展浮空運(yùn)輸?shù)慕ㄗh

（1）有效降低回程空載。由于應(yīng)急物流一般是一種單程物流，其回程空載情況嚴(yán)重，這降低了整體應(yīng)急物流系統(tǒng)的效率或產(chǎn)生后續(xù)不必要的運(yùn)輸任務(wù)。因此有必要利用應(yīng)急物流信息系統(tǒng)，明確事發(fā)地的輸入和輸出需求，以保證運(yùn)力配置合適，提升應(yīng)急物資供應(yīng)的匹配度，實(shí)現(xiàn)時(shí)間效益最大化的同時(shí)降低整體應(yīng)急物流成本。比如地震救災(zāi)中，回程可以運(yùn)送傷病人員或地震廢墟，這可以增加受災(zāi)人員的生存幾率，或減少災(zāi)后重建的廢墟清理成本。

（2）加大浮空器研制的支持力度。我國目前的浮空器技術(shù)水平較低，尤其是在運(yùn)輸飛艇方面與國外有一定差距。英國“天貓”系列飛艇最低有效載重量大于200t，美國“海象”飛艇的載重量為500t，法國“AVEA”飛艇靜升力高達(dá)1 000t[11,19]；而目前中國研制的CA-200T型組合式載重飛艇載重量為200t[20]。為了提高應(yīng)急物流運(yùn)輸水平，我國應(yīng)該跟上國際水平，加大浮空器尤其是運(yùn)輸飛艇的研制力度。同時(shí)也要吸取國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，如整體統(tǒng)籌規(guī)劃、控制規(guī)模、突出重點(diǎn)、循序漸進(jìn)、加強(qiáng)監(jiān)管與合作等[21]。

（3）積極開展浮空器實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)研究。西方發(fā)達(dá)國家注重研究浮空器的實(shí)際應(yīng)用，比如美國從節(jié)約能源的角度研究飛艇貨物運(yùn)輸，日本研究利用飛艇開發(fā)山區(qū)水電，德國系統(tǒng)研究了在南美亞馬遜河流域建立飛艇運(yùn)輸網(wǎng)的問題[19]，巴西等發(fā)展中國家則研究了航空公司的飛艇選擇問題[22]。而我國關(guān)于浮空器實(shí)際應(yīng)用的研究比較滯后。因此應(yīng)該大力推動(dòng)浮空器實(shí)際應(yīng)用方面的系統(tǒng)研究，比如貨物運(yùn)輸、高空偵察、節(jié)能環(huán)保、工程建設(shè)、應(yīng)急救災(zāi)等方面，實(shí)現(xiàn)浮空運(yùn)輸常態(tài)化、商業(yè)化運(yùn)營，提升浮空運(yùn)輸?shù)恼w能力，以更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的突發(fā)性挑戰(zhàn)。

（4）軍地一體化。目前以飛艇為代表的浮空器在價(jià)格、使用成本方面有較多限制，只有軍方才能滿足其要求，地方缺乏支持浮空器運(yùn)營的能力，因此需要軍隊(duì)與地方合作，形成應(yīng)急物流活動(dòng)中的軍地一體化行動(dòng)。這包括三個(gè)時(shí)間段的一體化合作：①事前。共同規(guī)劃應(yīng)急物流預(yù)案，共同進(jìn)行應(yīng)急演習(xí)，共享有關(guān)物流技術(shù)，共建應(yīng)急物流基地，共同培養(yǎng)應(yīng)急物流專業(yè)人員。②事中。共享應(yīng)急物流信息、應(yīng)急物資、應(yīng)急物流運(yùn)輸工具和應(yīng)急通道。③事后。共同處理善后事宜、防范二次事故等。

（5）加大通用航空中浮空器發(fā)展的支持力度。歷史上民用航空器在多種突發(fā)事件的處置中發(fā)揮了較大的支援作用，發(fā)展浮空器通用航空將提高處置突發(fā)事件的效率和能力，在促進(jìn)我國應(yīng)急物流體系的完善中將發(fā)揮關(guān)鍵作用。我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，通用航空市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，但由于航空法規(guī)的限制和政策的缺失，以及公眾、企業(yè)對(duì)飛艇等浮空器的認(rèn)知度較低，浮空器通用航空的發(fā)展緩慢，浮空器市場(chǎng)狹小，這限制了其發(fā)展。因此要加大對(duì)浮空器通用航空的政策支持力度，提升公眾和企業(yè)對(duì)浮空器的認(rèn)知度，比如進(jìn)一步開放低空領(lǐng)域、舉辦浮空器展覽等，并在突發(fā)事件中整合浮空器通用航空進(jìn)入應(yīng)急物流體系。

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