交通運輸和環(huán)境保護行業(yè)的無人機創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

蔡志洲/交通運輸部環(huán)境保護中心

交通運輸行業(yè)、環(huán)境保護行業(yè)，是無人機雙創(chuàng)（創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)）的前沿和重要舞臺之一。無人機的產(chǎn)品和服務(wù)，主要包括借助無人機直接實現(xiàn)的一次產(chǎn)品、二次產(chǎn)品和周邊產(chǎn)業(yè)，取得了豐富的經(jīng)驗和成果，物流等更成為傳統(tǒng)運輸方式的革命性補充。在國家相關(guān)部委等的相關(guān)政策和技術(shù)文件中，無人機應(yīng)用越來越成為“空天地 （低空無人機、高天衛(wèi)星、地面監(jiān)測）一體化”、“空地一體化”的重要一極。無人機發(fā)展呼喚政策為它打開了更大的天空。無人機發(fā)展立足于行業(yè)，發(fā)展硬件和軟件，形成持續(xù)發(fā)展的完整產(chǎn)業(yè)，前途無限。

交通運輸行業(yè)、環(huán)境保護行業(yè)，是無人機創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的前沿陣地之一。在2018世界交通運輸大會上，集中布置了“四個無人”展區(qū)：無人機、無人車（自動駕駛）、無人船、無人港口等，將無人機越來越推到政府和大眾的舞臺中間。

交通、環(huán)保行業(yè)的無人機雙創(chuàng)，從了解消化吸收，已經(jīng)逐漸在向深化系統(tǒng)化應(yīng)用發(fā)展。其領(lǐng)域大概包括無人機裝備、無人機直接完成的一次產(chǎn)品（無人機一次產(chǎn)品）和基于無人機一次產(chǎn)品開發(fā)的二次產(chǎn)品（無人機二次產(chǎn)品），以及培育周邊產(chǎn)業(yè)。無人機飛的更高，呼喚政府和社會的支持。

無人機裝備創(chuàng)新

行業(yè)在無人機雙創(chuàng)中的角色，或許是設(shè)備生產(chǎn)者，或許更是為無人機裝備提供需求和舞臺。

無人機裝備生產(chǎn)

國內(nèi)民用無人機相關(guān)企業(yè)非常多。國外和國內(nèi)少數(shù)企業(yè)占領(lǐng)著飛控芯片等核心技術(shù)，一兩家企業(yè)占有了小微型無人機的較大市場，其它測繪等無人機質(zhì)量相差不大，即“同質(zhì)化”的情況比較突出。行業(yè)在并不熟悉的領(lǐng)域中可以生產(chǎn)一兩種產(chǎn)品，但很難持續(xù)跟進技術(shù)發(fā)展，因此也許采購別人的優(yōu)勢、“拿來主義”是比較好的選擇。

無人機裝備的舞臺

行業(yè)為無人機裝備提供需求和舞臺，包括“供給側(cè)”和“需求側(cè)”兩個層面。

傳統(tǒng)的需求側(cè)層面，是行業(yè)引進無人機產(chǎn)品，滿足各種需要。

更有意義的是供給側(cè)層面的創(chuàng)新。無人機裝備公司、軟件和大數(shù)據(jù)開發(fā)公司等，積極進入行業(yè)，發(fā)現(xiàn)彼此交叉的潛在的生長點，改變?nèi)鐐鹘y(tǒng)測量等舊的技術(shù)模式，培育新的需求，提升行業(yè)技術(shù)水平、創(chuàng)新無人機技術(shù)應(yīng)用。這其中無人機一次產(chǎn)品、無人機二次產(chǎn)品已經(jīng)在交通、環(huán)境保護等行業(yè)獲得了很好的發(fā)展。在生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部、水利部、自然資源部、應(yīng)急管理部等的相關(guān)政策和技術(shù)文件中，無人機應(yīng)用越來越成為“空天地（低空無人機、高天衛(wèi)星、地面監(jiān)測）一體化”、“空地一體化”的重要一極。相關(guān)政策呼之欲出。

無人機一次產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

無人機直接生產(chǎn)的一次產(chǎn)品和服務(wù)，主要包括借助無人機實現(xiàn)的物流、測繪、監(jiān)控、培訓(xùn)等，以及應(yīng)急通訊無線基站、無人機競技、無人機交旅融合等，提供了行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)解決方案，培育了廣闊的市場。

無人機物流

相對于傳統(tǒng)的五種運輸形式即公路、鐵路、民航、航運、管道運輸，利用無人機的運載功能實現(xiàn)物流交通，可以彌補傳統(tǒng)運輸?shù)亩贪濉?/p>

國外亞馬遜公司等歐美企業(yè)開展了無人機物流的立法和相關(guān)測試；國內(nèi)代表性的京東、順豐、中國郵政等大型物流企業(yè)走非飛得更遠、用的更廣。其中順豐、郵政優(yōu)先大型無人機的長途運輸；京東從末端小型無人機起步。

圖1 運輸無人機

圖2 無人機運輸?shù)姆诸惡偷湫土鞒?/p>

2017年8月順豐宣布在成都雙流自貿(mào)試驗區(qū)建立大型無人機總部基地；10月，由順豐等共同研制的全球首款最大荷載1.5t的超大噸位級貨運無人機AT200試飛成功；2018年3月，順豐獲得航空運營許可證；2018年10月26日，AT200經(jīng)過1小半小時左右的飛行時間，從陜西蒲城內(nèi)府機場成功負載飛行降落在陜西丹鳳機場。此次飛行為轉(zhuǎn)場跨越秦嶺飛行，經(jīng)過裝卸貨物后，又飛往陜西蒲城內(nèi)府機場，實現(xiàn)一個來回的轉(zhuǎn)場負載飛行，飛行載貨重量為100kg。AT200按照既定航線，以5100m的巡航高度成功飛越秦嶺，總飛行時長3h14min，在空管系統(tǒng)指揮和監(jiān)控下，圓滿完成多山地區(qū)貨物運輸飛行任務(wù)。此次飛行的成功標志著大型貨運民用無人機實現(xiàn)了應(yīng)用場景的轉(zhuǎn)換，也意味我國大型民用貨運無人機向商業(yè)應(yīng)用邁進了一大步。

2017年5月京東宣布在西安航天基地建立全球無人系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中心。京東致力于打造涵蓋干線、支線、末端配送的三級無人機智能物流體系，該體系先從末端布局，之后逐步建立干線和支線物流網(wǎng)絡(luò)。目前已經(jīng)實現(xiàn)在福建、海南、江蘇、浙江、河北、陜西、四川、青海和西藏等省份和地區(qū)的飛行測試與物流配送。在不斷擴大無人機末端網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時，京東物流也在積極探索無人機更多的應(yīng)用范圍，2018年6月京東宣示自己的第一架重型無人機正式下線。

屬于交通運輸國家隊的中國郵政的無人機業(yè)務(wù)起步時間跟京東差不多，近兩年一直在偏遠鄉(xiāng)村進行試驗。

無人機運輸目前在末端、小型、高值、保鮮和應(yīng)急等物品上的應(yīng)用嘗試較多，今后當(dāng)近中遠、大中小運輸比翼齊飛之時，就是實現(xiàn)了“第六種交通運輸形式”創(chuàng)新之日。

無人機測繪

交通運輸行業(yè)的測繪市場，貫穿于勘測、施工到運營管理的全過程。環(huán)保行業(yè)對工程設(shè)計和技術(shù)管理的需求同樣如此。無人機航測大大提高了測繪工作效率；完成了人力所不及地區(qū)的艱險任務(wù)，大大提升了測繪的能力。例如青藏公路的選址選線工作，延續(xù)自上個世紀至今的幾十年，雪山冰川隧道的勘測，難于登天。在十三五期間，隨著青藏高速公路的設(shè)想落地，中交一公院等單位在公路前期規(guī)劃和科研采用無人機航測，效率幾十倍的提高，更帶來了質(zhì)量的飛躍。目前，成為設(shè)計和科研院所不可或缺的技術(shù)手段。這種刺激，更多是來自于“供給側(cè)”改革，無人機的技術(shù)為工程全過程打開了一扇門，否則，我們還會在地面測量中辛勤工作。由于無人機技術(shù)的專業(yè)性，目前多數(shù)設(shè)計院、科研院所或是對外進行航測的服務(wù)采購，為民營無人機公司提供了廣大市場；或是建立自己的無人機應(yīng)用部門。如交通運輸部環(huán)境保護中心成立了“無人機部”，更好地承擔(dān)了工程監(jiān)理、環(huán)境咨詢等業(yè)務(wù)，開展評價、驗收、工程量計量等，提升了定量化水平，業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展。

無人機監(jiān)控

環(huán)境和交通各類活動和狀態(tài)的監(jiān)控，無人機發(fā)揮著最宏觀全面、即時的作用。現(xiàn)在交通、環(huán)境保護的政、事、研、企單位，更多擁有了無人機，從易到難，開展了無人機應(yīng)用。

在2022北京冬奧會的施工管理中，無人機開展了選址、測繪、設(shè)計、工程管理各項工作。依靠無人機定期提供虛擬現(xiàn)實，為識別環(huán)境敏感目標、控制環(huán)境影響邊界等環(huán)境保護，提供了大量數(shù)據(jù)。

2018年9月生態(tài)環(huán)境部對吉林、黑龍江等省飲用水水源地的檢查中，考慮到無人機環(huán)境執(zhí)法：（1）在了解小區(qū)域環(huán)境方面有優(yōu)勢；（2）在細節(jié)調(diào)查方面有優(yōu)勢；（3）在固定證據(jù)方面有優(yōu)勢；（4）在取得歷史系列資料和回顧對比方面有優(yōu)勢等，各檢查組都配置了無人機。在吉林市某飲用水源地水庫及周邊的環(huán)境勘查中，無人機航拍實地考察、研究了水庫的濕地建設(shè)、岸線建設(shè)對截斷面源污染來源、改善水質(zhì)的作用；白天的航拍勘察幾十平方千米，數(shù)據(jù)結(jié)果晚間及時處理，通過高清影像圖確定了水源一級保護區(qū)內(nèi)沒有其它村莊、別墅、游樂場等設(shè)施；核實水源二級保護區(qū)內(nèi)村屯周邊、小河小溪岸邊，沒有亂扔亂棄的垃圾等情況，順利完成了環(huán)境督查工作。

近一年來從研究走向?qū)嵱?，多個海事局系統(tǒng)已將無人機監(jiān)控，在水（海）上交通管理、岸線檢查、船舶檢查中發(fā)揮著越來越大的作用。

無人機風(fēng)險應(yīng)急

風(fēng)險應(yīng)急是無人機技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)的重要舞臺。在危難險重的環(huán)境中，無人、高效的“機器人”是最被看好的。2018年紀念512汶川地震十周年，四川阿壩舉行岷江流域自然災(zāi)害大演練，在大型“廢墟搜救”的演練場景中，無人機進入災(zāi)區(qū)后第一時間獲取了現(xiàn)場視頻，實時生成二維遙感影像，并構(gòu)建起三維模型，供指揮部決策；無人機運輸應(yīng)急藥品、組建臨時通信網(wǎng)絡(luò)。多家通用航空和無人機等國企、民企參與演練，集成了安全而快速的測繪、運輸、通信等的功能，積累了協(xié)調(diào)應(yīng)急的經(jīng)驗。

“路空一體立體交通體系”的一環(huán)

以路為線，立體布局，是充分利用了交通運輸資源和提高效率、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的一個新理念。2018年在交通運輸部“在高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)軍民融合、路空一體立體交通體系”的研究中提出，以高速公路服務(wù)區(qū)功能拓展為切入點，構(gòu)建路網(wǎng)沿線空中走廊，實現(xiàn)無人機和有人機（小型直升機等）物流、旅游等為效益增長點的通航產(chǎn)業(yè)新布局，對群眾、軍隊、地方政府、交通部門（公路、民航、快遞）等相關(guān)方都有好處，一舉多得。先期試點曙光初露，預(yù)算以億元計，后期實施推廣，將創(chuàng)造更大的新市場。

無人機二次產(chǎn)品

無人機一次產(chǎn)品經(jīng)過再加工，可以深化相關(guān)數(shù)據(jù)的利用價值，再次形成龐大的市場。如無人機數(shù)據(jù)的提取、處理、存儲（云數(shù)據(jù)庫）等。

而要實現(xiàn)二次產(chǎn)品的創(chuàng)新，又帶來了對一次產(chǎn)品矢量信息進行處理的軟件的開發(fā)需求。

表1 近年來無人機駕駛員培訓(xùn)取證情況

無人機相關(guān)產(chǎn)業(yè)

為無人機服務(wù)的周邊產(chǎn)品，也是無人機雙創(chuàng)的廣闊空間。包括空域服務(wù)、培訓(xùn)、軟件開發(fā)、保險、維修等等，也帶動了材料、清潔電池能源、工業(yè)設(shè)計等的技術(shù)進步。

空域服務(wù)

至2018年10月，得到官方批準的無人機云系統(tǒng)，有優(yōu)云U-Cloud、無憂云、飛云、北斗云BD-Cloud等九個無人機云系統(tǒng)（UACS）服務(wù)商。無人機云系統(tǒng)用于向民用無人機用戶提供航行服務(wù)、氣象服務(wù)等，對無人機運行數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，也對侵入電子圍欄的無人機具有報警功能，保證無人機“可識別、可監(jiān)測、可追查”。依托平臺，云系統(tǒng)還可以深化服務(wù)范圍。這類服務(wù)的龍頭是“申報空域”功能，受限于軍民融合的發(fā)展階段，無人機云尚在產(chǎn)業(yè)形成的初期。

培訓(xùn)

無人機培訓(xùn)包括高等院校的學(xué)位教育和一般的考證培訓(xùn)。傳統(tǒng)高校的航空專業(yè)歷史悠久自不待言，培養(yǎng)高級人才。2018年高教出版社出版了《無人機理論與飛行培訓(xùn)--多旋翼》等，拉開了無人機駕駛員（飛行員）考證培訓(xùn)教材正規(guī)化的序幕。全國多個?？圃盒Ｐ麻_設(shè)了以應(yīng)用為主的無人機專業(yè)，培養(yǎng)初中級人才。

無人機駕駛員是熟練工作，與汽車司機非常相似，社會上的需求越來越大。據(jù)發(fā)證者中國AOPA的權(quán)威數(shù)據(jù)，截止2017年12月31日的合格無人機駕駛員24407位，歷年的增長率都在三位數(shù)以上，2017年就創(chuàng)造億元以上的培訓(xùn)市場。

軟件開發(fā)

無人機軟件包括飛控軟件、測繪軟件和其它專業(yè)性需求的軟件。中國幅員遼闊、地形、氣候千差萬別，飛控軟件的適用性調(diào)試市場需求較大。

適應(yīng)環(huán)保、林業(yè)調(diào)查的植被覆蓋度處理軟件、火災(zāi)自動識別報警軟件、自然保護區(qū)環(huán)境變化統(tǒng)計軟件、無人機環(huán)境監(jiān)測軟件等，面對的是非常龐大的供給側(cè)的藍海市場。

圖3 亞馬遜公司的物流無人機

圖4 波音公司積極布置無人機貨運市場

江蘇中設(shè)航空公司面對交通行業(yè)，陸續(xù)開發(fā)了基于無人機數(shù)據(jù)的公路設(shè)（計）、建（設(shè)）、管（理）、養(yǎng)（護）等全生命軟件，大大提高了行業(yè)數(shù)字化管理水平。

無人機雙創(chuàng)呼喚社會支持

無人機雙創(chuàng)，它能“飛多久、飛多遠”，是不是曇花一現(xiàn)的泡沫？一方面取決于企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)業(yè)，還取決于政策為它打開了多大的天空。

世界范圍內(nèi)來看，美國宏觀指導(dǎo)性政策頻出，先后發(fā)布無人機系統(tǒng)設(shè)施圖、啟動無人機融合試點計劃、成立高空工作組UAWG，無人機大規(guī)模商業(yè)化，其優(yōu)勢是高新科技、開放的市場，以及令人羨慕的空域開放條件。歐盟將無人機安全融入歐洲空域，啟動“無人機空域藍圖U-space”項目，旨在2019年前建立基礎(chǔ)的U-space服務(wù)，整個項目服務(wù)包括基礎(chǔ)服務(wù)、初始服務(wù)、全面服務(wù)和高級服務(wù)等。

我國民用無人機創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)目前不落人后，在測繪、植保、巡線、監(jiān)控、物流等領(lǐng)域具有優(yōu)勢和突出的中國特色。2018年國家民航局從政府層面為企業(yè)頒發(fā)了合法的、新業(yè)態(tài)的“許可證”，促進了雙創(chuàng)發(fā)展。交通運輸部（含國家民航局）、工業(yè)信息部等在完善無人機法規(guī)、指導(dǎo)行業(yè)標準化創(chuàng)新、培育國、民企業(yè)方面，起著關(guān)鍵的引領(lǐng)作用。

中國的無人機產(chǎn)業(yè)形成不久，蓬勃的行業(yè)應(yīng)用、消費市場等，為它提供了用武之地，這是我國優(yōu)于歐美的優(yōu)勢。

目前無人機應(yīng)用的瓶頸主要是空域。業(yè)內(nèi)呼喚軍、民的管理者發(fā)揮執(zhí)政智慧，為無人機提供更廣闊的蔚藍天空。我們對無人機產(chǎn)業(yè)的光明前景保持想象力，希望它領(lǐng)先于世界，為社會發(fā)展貢獻更大的力量?！?/p>