交通運輸和環境保護行業的無人機創新創業

蔡志洲/交通運輸部環境保護中心

交通運輸行業、環境保護行業，是無人機雙創（創新、創業）的前沿和重要舞臺之一。無人機的產品和服務，主要包括借助無人機直接實現的一次產品、二次產品和周邊產業，取得了豐富的經驗和成果，物流等更成為傳統運輸方式的革命性補充。在國家相關部委等的相關政策和技術文件中，無人機應用越來越成為“空天地 （低空無人機、高天衛星、地面監測）一體化”、“空地一體化”的重要一極。無人機發展呼喚政策為它打開了更大的天空。無人機發展立足于行業，發展硬件和軟件，形成持續發展的完整產業，前途無限。

交通運輸行業、環境保護行業，是無人機創新、創業的前沿陣地之一。在2018世界交通運輸大會上，集中布置了“四個無人”展區：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、環保行業的無人機雙創，從了解消化吸收，已經逐漸在向深化系統化應用發展。其領域大概包括無人機裝備、無人機直接完成的一次產品（無人機一次產品）和基于無人機一次產品開發的二次產品（無人機二次產品），以及培育周邊產業。無人機飛的更高，呼喚政府和社會的支持。

無人機裝備創新

行業在無人機雙創中的角色，或許是設備生產者，或許更是為無人機裝備提供需求和舞臺。

無人機裝備生產

國內民用無人機相關企業非常多。國外和國內少數企業占領著飛控芯片等核心技術，一兩家企業占有了小微型無人機的較大市場，其它測繪等無人機質量相差不大，即“同質化”的情況比較突出。行業在并不熟悉的領域中可以生產一兩種產品，但很難持續跟進技術發展，因此也許采購別人的優勢、“拿來主義”是比較好的選擇。

無人機裝備的舞臺

行業為無人機裝備提供需求和舞臺，包括“供給側”和“需求側”兩個層面。

傳統的需求側層面，是行業引進無人機產品，滿足各種需要。

更有意義的是供給側層面的創新。無人機裝備公司、軟件和大數據開發公司等，積極進入行業，發現彼此交叉的潛在的生長點，改變如傳統測量等舊的技術模式，培育新的需求，提升行業技術水平、創新無人機技術應用。這其中無人機一次產品、無人機二次產品已經在交通、環境保護等行業獲得了很好的發展。在生態環境部、交通運輸部、水利部、自然資源部、應急管理部等的相關政策和技術文件中，無人機應用越來越成為“空天地（低空無人機、高天衛星、地面監測）一體化”、“空地一體化”的重要一極。相關政策呼之欲出。

無人機一次產品和產業發展

無人機直接生產的一次產品和服務，主要包括借助無人機實現的物流、測繪、監控、培訓等，以及應急通訊無線基站、無人機競技、無人機交旅融合等，提供了行業的創新技術解決方案，培育了廣闊的市場。

無人機物流

相對于傳統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物流交通，可以彌補傳統運輸的短板。

國外亞馬遜公司等歐美企業開展了無人機物流的立法和相關測試；國內代表性的京東、順豐、中國郵政等大型物流企業走非飛得更遠、用的更廣。其中順豐、郵政優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 無人機運輸的分類和典型流程

2017年8月順豐宣布在成都雙流自貿試驗區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經過1小半小時左右的飛行時間，從陜西蒲城內府機場成功負載飛行降落在陜西丹鳳機場。此次飛行為轉場跨越秦嶺飛行，經過裝卸貨物后，又飛往陜西蒲城內府機場，實現一個來回的轉場負載飛行，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，在空管系統指揮和監控下，圓滿完成多山地區貨物運輸飛行任務。此次飛行的成功標志著大型貨運民用無人機實現了應用場景的轉換，也意味我國大型民用貨運無人機向商業應用邁進了一大步。

2017年5月京東宣布在西安航天基地建立全球無人系統產業中心。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絡。目前已經實現在福建、海南、江蘇、浙江、河北、陜西、四川、青海和西藏等省份和地區的飛行測試與物流配送。在不斷擴大無人機末端網絡覆蓋的同時，京東物流也在積極探索無人機更多的應用范圍，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務起步時間跟京東差不多，近兩年一直在偏遠鄉村進行試驗。

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

無人機測繪

交通運輸行業的測繪市場，貫穿于勘測、施工到運營管理的全過程。環保行業對工程設計和技術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的艱險任務，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想落地，中交一公院等單位在公路前期規劃和科研采用無人機航測，效率幾十倍的提高，更帶來了質量的飛躍。目前，成為設計和科研院所不可或缺的技術手段。這種刺激，更多是來自于“供給側”改革，無人機的技術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。由于無人機技術的專業性，目前多數設計院、科研院所或是對外進行航測的服務采購，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用部門。如交通運輸部環境保護中心成立了“無人機部”，更好地承擔了工程監理、環境咨詢等業務，開展評價、驗收、工程量計量等，提升了定量化水平，業務蓬勃發展。

無人機監控

環境和交通各類活動和狀態的監控，無人機發揮著最宏觀全面、即時的作用?，F在交通、環境保護的政、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、設計、工程管理各項工作。依靠無人機定期提供虛擬現實，為識別環境敏感目標、控制環境影響邊界等環境保護，提供了大量數據。

2018年9月生態環境部對吉林、黑龍江等省飲用水水源地的檢查中，考慮到無人機環境執法：（1）在了解小區域環境方面有優勢；（2）在細節調查方面有優勢；（3）在固定證據方面有優勢；（4）在取得歷史系列資料和回顧對比方面有優勢等，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境勘查中，無人機航拍實地考察、研究了水庫的濕地建設、岸線建設對截斷面源污染來源、改善水質的作用；白天的航拍勘察幾十平方千米，數據結果晚間及時處理，通過高清影像圖確定了水源一級保護區內沒有其它村莊、別墅、游樂場等設施；核實水源二級保護區內村屯周邊、小河小溪岸邊，沒有亂扔亂棄的垃圾等情況，順利完成了環境督查工作。

近一年來從研究走向實用，多個海事局系統已將無人機監控，在水（海）上交通管理、岸線檢查、船舶檢查中發揮著越來越大的作用。

無人機風險應急

風險應急是無人機技術創新、產業創業的重要舞臺。在危難險重的環境中，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害大演練，在大型“廢墟搜救”的演練場景中，無人機進入災區后第一時間獲取了現場視頻，實時生成二維遙感影像，并構建起三維模型，供指揮部決策；無人機運輸應急藥品、組建臨時通信網絡。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，積累了協調應急的經驗。

“路空一體立體交通體系”的一環

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、創新產業的一個新理念。2018年在交通運輸部“在高速公路服務區建設軍民融合、路空一體立體交通體系”的研究中提出，以高速公路服務區功能拓展為切入點，構建路網沿線空中走廊，實現無人機和有人機（小型直升機等）物流、旅游等為效益增長點的通航產業新布局，對群眾、軍隊、地方政府、交通部門（公路、民航、快遞）等相關方都有好處，一舉多得。先期試點曙光初露，預算以億元計，后期實施推廣，將創造更大的新市場。

無人機二次產品

無人機一次產品經過再加工，可以深化相關數據的利用價值，再次形成龐大的市場。如無人機數據的提取、處理、存儲（云數據庫）等。

而要實現二次產品的創新，又帶來了對一次產品矢量信息進行處理的軟件的開發需求。

表1 近年來無人機駕駛員培訓取證情況

無人機相關產業

為無人機服務的周邊產品，也是無人機雙創的廣闊空間。包括空域服務、培訓、軟件開發、保險、維修等等，也帶動了材料、清潔電池能源、工業設計等的技術進步。

空域服務

至2018年10月，得到官方批準的無人機云系統，有優云U-Cloud、無憂云、飛云、北斗云BD-Cloud等九個無人機云系統（UACS）服務商。無人機云系統用于向民用無人機用戶提供航行服務、氣象服務等，對無人機運行數據進行實時監測，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、可監測、可追查”。依托平臺，云系統還可以深化服務范圍。這類服務的龍頭是“申報空域”功能，受限于軍民融合的發展階段，無人機云尚在產業形成的初期。

培訓

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

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。據發證者中國AOPA的權威數據，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以上，2017年就創造億元以上的培訓市場。

軟件開發

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

適應環保、林業調查的植被覆蓋度處理軟件、火災自動識別報警軟件、自然保護區環境變化統計軟件、無人機環境監測軟件等，面對的是非常龐大的供給側的藍海市場。

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

江蘇中設航空公司面對交通行業，陸續開發了基于無人機數據的公路設（計）、建（設）、管（理）、養（護）等全生命軟件，大大提高了行業數字化管理水平。

無人機雙創呼喚社會支持

無人機雙創，它能“飛多久、飛多遠”，是不是曇花一現的泡沫？一方面取決于企業的技術創新和應用創業，還取決于政策為它打開了多大的天空。

世界范圍內來看，美國宏觀指導性政策頻出，先后發布無人機系統設施圖、啟動無人機融合試點計劃、成立高空工作組UAWG，無人機大規模商業化，其優勢是高新科技、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年前建立基礎的U-space服務，整個項目服務包括基礎服務、初始服務、全面服務和高級服務等。

我國民用無人機創新、創業目前不落人后，在測繪、植保、巡線、監控、物流等領域具有優勢和突出的中國特色。2018年國家民航局從政府層面為企業頒發了合法的、新業態的“許可證”，促進了雙創發展。交通運輸部（含國家民航局）、工業信息部等在完善無人機法規、指導行業標準化創新、培育國、民企業方面，起著關鍵的引領作用。

中國的無人機產業形成不久，蓬勃的行業應用、消費市場等，為它提供了用武之地，這是我國優于歐美的優勢。

目前無人機應用的瓶頸主要是空域。業內呼喚軍、民的管理者發揮執政智慧，為無人機提供更廣闊的蔚藍天空。我們對無人機產業的光明前景保持想象力，希望它領先于世界，為社會發展貢獻更大的力量?！?/p>