海南首批无人机配送机动车牌物流航线常态化运行
为加快推动海南省内低空经济产业布局,深度挖掘无人机技术在城市物流配送领域的创新潜力,创新开拓城市低空物流实际应用场景,中国通航于2024年6月聚焦下属企业海南通安实业有限公司(以下简称通安公司)机动车牌生产制造及在配送中的挑战与难点,先行先试探索无人机运载机动车牌配送场景项目(以下简称项目),成功开辟海南首批主城区东西2条物流航线,项目具体情况如下:
一、项目背景及内容
在2024年国务院政府工作报告中,明确提出“积极培育低空经济等新兴增长动力”,在这战略导向下,“低空+物流”作为低空经济产业中的关键核心应用领域,具有较大的市场前景和发展潜力。同时,工业和信息化部、科学技术部、财政部以及中国民用航空局携手发布的《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》,进一步强调在无人物流等前沿领域探索综合商业模式的必要性。项目在通过无人机技术优化配送链条,提升配送效率与安全性,降低企业运营成本,提高客户满意度,进一步推动城市物流效率的提升和低空经济的发展。
中国通航针对下属企业通安公司在城区内机动车制牌点分布不均、设立成本高及部分点位配送效率低等问题,积极探索无人机技术的创新应用,创新性利用无人机技术,实施开展无人机起降场地建设、空域条件评估、航线划设以及飞行验证等系列研究工作,实际解决通安公司在生产运营中遇到的痛点难点,实现机动车牌从制牌点第一时间配送至若干个机动车牌登记服务站,从而达到快速响应、高效运输及节约成本的显著优势,优化机动车牌生产与配送服务链条。研究的目的也为是加快构建“低空+物流”的创新融合模式打造良好样板,为未来城市间物流配送奠定坚实基础,为城市内无人机载货物流场景提供可复制、可推广的解决方案。
二、项目主要做法
(一)起降场地勘察及选址评估。通过对通安公司在海口地区设立的7个机动车制牌点开展实地勘察,就各点位周边的起降场地条件、空域环境状况以及航线距离进行综合技术分析与评估,尽可能避开禁飞区、军事管制区等高风险区域,并结合各制牌点至各机动车登记服务站的陆运距离和上牌需求,进行深入研究及评估。最终选定海口利星机动车制牌点(标记为A)作为配送起始点,海南纳益圆机动车登记服务站(标记为B)和海口国汇城机动车登记服务站(标记为C)作为配送终点,A至B直线距离约12公里,A至C直线距离约6公里。以上2条配送路线不仅贯穿海口东西两翼,更覆盖城市中心区域,不仅满足当前项目场景验证需求,更在项目整体布局中占据关键的研究价值。
(二)无人机选型和航线规划。针对项目运载的机动车牌规格、重量以及无人机性能等关键要素,进行综合评估,选用多旋翼无人机作为项目执行任务的机型,该机型适用于中远距离的末端配送,最大起飞重量46kg,最大负载重量为10kg,最大航程为20km,货仓容积超过60L,目前在全国被广泛应用于城市物流、医疗物资、农产品等方面的物流配送。
在航线规划上,主要遵循安全性、效率性和合法性原则,利用GIS技术对地形、地貌、建筑等环境因素进行综合分析,全面考量飞行路线沿途的交通要道、人流密度及高层建筑等潜在影响因素,规划设计2条配送航线;为确保飞行安全,充分考虑无人机在紧急情况下的迫降场地,在航线规划中的每3-5公里划设一处备降点(白色箭标),占地约100平方米空间,以保障无人机能够安全、有效地进行紧急降落,全方位提升项目执行的安全系数。同时,对ABC三个主起降点及多个备降点周边环境进行现场勘察,包括图像资料和经纬度采集,为航线的精确划定提供数据和技术支撑。
(三)地面控制站部署建设。根据现场勘察地形条件和通讯条件搭建地面控制系统,其核心组件包含通信基站、基站天线、RTK系统、监控以及气象设备等组成,主要功能用途如下:
1.通信基站:负责无人机在飞行过程中的所有通讯及信号传输任务,是无人机与地面控制站之间的信息交流枢纽。
2.基站天线:是通信基站的辅助设施,负责信号的精确发送与接收,确保飞行中能持续接收到清晰、稳定的信号。
3.RTK系统:提供高精度定位定向功能,实现无人机精准导航和定位,提高飞行任务的准确和安全性。
4.气象设备:提供实时监测起降区域的气象状态,不限于风速、风向、湿度等参数,有效规避恶劣天气带来的风险。
(四)验证飞行及常态化运行:于2024年8月30日,完成海口地区2条无人机配送航线通信基站部署建设、地面起降场地搭建以及飞行技术调试等工作,并顺利通过试飞验证;于9月初进入常态化运行阶段。期间,结合两家机动车登记服务站车牌业务需求,持续优化配送流程。截至2024年12月,共执行飞行任务84架次,累计运输机动车牌573件,总载重约286.5公斤。
三、项目取得成效
一是创新城市低空物流场景。实现海南首批无人机配送机动车号牌的创新应用,成功开设贯穿城市主城区东西2条城市低空物流航线,为开通城市低空多品类物流运输航线奠定坚实基础。
二是明晰低空物流实施路径。通过项目所开设的2条城市低空物流航线及为期3个月的常态化运行飞行,在航线划设、空域申报、地面站建设以及飞行任务申报等方面积累实操经验,为后续开展无人机载货等新场景的开拓提供有力的参考和借鉴。
四、项目创新点
一是配送模式创新。进一步完善车牌制造配送链条,实现机动车牌从制牌点到若干个登记服务站的快速、高效、低成本配送。该模式不仅解决了机动车牌生产制造公司面临新设制牌点以及传统配送难题,也为海口主城区内构建无人机载货物流场景,提供了可复制、可推广的解决案例。
二是技术应用创新。在无人机选型、空域评估、航线划设、飞行验证等方面,进行深入研究和技术创新。通过选配适合车牌配送的无人机型号和参数,满足机动车牌的飞行载重需求。同时,结合所在区域空域管理要求,进行配送起降点位的综合分析及评估,选定合适的配送点位。并通过现场场地勘察和航线设计,规划最优航线,确保无人机配送的效率和安全性。
三是固化并优化流程:通过固化航线规划、空域申请、配送执行等环节,形成了完整的配送流程与操作规范,为后续的常态化运营提供了技术支持与数据支撑,也为海南省城市无人机载货物流场景的推广奠定了坚实基础。
五、经济社会效益
一是经济效益方面,该项目不仅有效降低企业的生产运营成本,并通过该创新模式,显著提高配送效率,大幅缩短客户等待时间,提高了客户满意度,进一步增强企业的市场竞争力。同时,无人机配送大大降低传统物流配送的人力与物力成本,为企业带来实实在在的经济效益;二是社会效益方面,该项目是提升便民服务质量的有力实践,同时也为城市无人机载货物流应用场景的推广提供了宝贵的实践经验,有力推动了城市“低空+物流”应用场景的创新升级,为未来常态化运行城市、城际应用场景奠定坚实的技术基础和数据支撑,进一步提升城市辐射经济带的整体物流效率。