无人机整机
无人机配件
无人机服务
设备与工具
图三：飞行空域高度划分
无人机运输功能、特点及适用场景
无人机运输具有以下优点：
1.相比地面运输，无人机运输方便高效，节约基础设施投资，节省土地资源.
2.相比一般航空运输和直升机运输，无人机运输成本低，调度灵活.
3.与物联网、互联网结合紧密，更容易进行成本与运力优化.
4.节约人力资源，在特殊时期提供高效的物流保障.
现阶段无人机货物运输主要是应用于短途运输。现有的无人机货物运输设计实际上处于整个物流链条的末端，即代替快递员最终投递的过程，因此无人机无法使用固定翼，只能采用螺旋翼设计。
为保障最终投递目的地的安全，无人机货运交通管理首要目标为规避建筑物、人群等，主要的实现方式为划定禁飞区域和规划行进路线。
无人机载人运输(UAM)是一种未来城市交通解决方案，如空客集团(Airbus)提出的无人机载人运输概念CityAirbus、亿航公司的EHang 184、世界第一架纯电动直升机VOLOCOPTER、飞行汽车Lilium Jet以及Uber的航空器出租服务Elevate等。
UAM的主要参数均为满足城市内短途载人运输，如EHang 184双人版载重220千克/续航能力35千米，同时包含无人驾驶、远程驾驶、自主操作等功能，可以覆盖人口密集地区的客运航班，包括空中出租、私人出行等。
无人机交通管理系统的交通运输领域研究
无人机本身具备探测、航拍、广播等功能，但这些并没有上升到交通运输管理的层面，因此无人机交通管理系统主要针对大规模无人机的货运和载人飞行能力，或无人机与其他飞行器的交叉空域。
无人机关于起降、通讯、感知、避让等方面均为航空、机械、电子、计算机领域的研究。对于交通方面，无人机交通管理系统主要为如下几个方面：
（1） 交通规划
无论是货运物流或载人飞行，无人机交通管理系统均要有交通领域参与到规划设计当中，比如无人机投机物流中心（UAV DELIVERY HUB）的选址、飞行器范围高度空域设计、飞行器路网节点选择等，这些都需要交通规划方面研究开发对应的模型、规则，主要的设计思路是根据无人机运输的特点规划选址或分配飞行区域。
主要关键字：UAV DELIVERY HUB location、UAV facility location、UAV platform等。
（2） 空中走廊设计
虽然不同于传统二维路网，空域是三维，但无人机交通系统，也需要为无人机的交通管理，设计一套基于空中走廊的路网。
空中走廊为一定高度范围内的飞行通道，无人机飞行器需在特定的高度内飞行，形成与地面道路类似的通道。因此基于无人机小型灵活、无人驾驶等特点，需要为无人机的空中走廊及其延伸路网设计一套技术标准和相应规则，保证无人机交通运输中的安全性。
有一种研究意向是将无人机路网设计在公路上方，以高速公路、城市封闭快速路为主要框架。主要关键字：UAV path planning、UAV path following等。
图四：空中走廊路网概念图
（3） 航空器空管协调
针对无人机安全性考虑，需要针对无人机日常飞行进行管理，主要体现在飞行OD的路径选择协调、机场附近空管协调、城市中心无人机空管协调等，需要考虑无人机通讯、飞行参数等要素，合理分配无人机飞行时与其他航空器的关系，制定各种反应模型，如跟弛模型、变道模型、交互模型等。
主要关键字：UAV Coordination、UAV Navigation、UAV Operation等。
现阶段无人机货运和载人空运已经有了实质性的发展，AMAZON PRIME AIR在2017年进行了样机测试。
2018年，京东无人机快递在宿迁、西安、北京等多地进行了试运行，已获得四地的飞行许可，勘测测试了上万里飞行里程。同年，饿了么无人机送餐服务在上海金山区试运行，开始了无人机商用送餐服务。
虽然现有的运输服务只限于农村和郊区等环境简单、人员稀少地区，但是随着技术发展和实验的进行，无人机运输服务必将扩展到城市中心或其他环境复杂、人员密集地区，必将带来新的机遇和挑战。
无人机这一未来可能成倍增长的新型交通运输方式，其所必须的交通管理系统需要遵循安全性第一位、空域共享、无人机自动驾驶、机队交互自动管理、世界范围内协调等原则，同时也可以借鉴传统交通管理系统的研究成果，以求适应全新的交通管理领域。
来源：北京交通发展研究院
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