基于无人机背景下的城市低空空域规划设计研究
刘俊豪
中国民用航空中南地区空中交通管理局 广东省广州市 510080
作者简介:刘俊豪,男,汉族,广东饶平,出生年月1996.05,本科,助理工程师,发表署名单位:中国民用航空中南地区空中交通管理局,单位所在省市:广东省广州市 ,单位邮编510080, 研究方向: 空中交通管制.
摘要:随着我国经济的飞速发展,低空经济与城市空中交通成为了如今非常热门的焦点,很多前沿城市中开始在企业中利用无人机,其中包括快递企业等,使其活动越来越活跃,直接改变了各大城市的低空空域结构,使其安全性、容量水平、效率等备受影响,除此以外,还会影响到城市空间形态与应用管理方面。以后城市城市要想实现立体发展,不能局限于三个层面,即地面、地上与地下,则是结合城市低空空域,实现更加完善空间结构的形成。故此,本文从城市低空空域发展以及空间影响入手,分析无人机背景下城市低空空域规划设计方案,提出全新的城市规划意见,仅供参考。
关键词:无人机;城市低空空域;规划设计思考
城市空中交通是推动低空经济发展的关键趋势,而城市发展中,无人机可以用于诸多领域,其中包括测绘、防火、运输等,有利于推动国家发展,只有加快无人机发展速度,才能改变低空空域的利用方法。空域和飞行器紧密相关,指的是地表上为飞行器飞行提供方便的空间环境。根据民用航空组织的飞行与交通服务要求表明,空域可以分成两类,即受控与非受控两种空域。低空空域指的是离地1000米高度之下的空域,根据民航局统计结果显示,低空空域以下使用无人机的概率约99.9%,可见低空空域和无人机的飞行紧密相连。所以该空域对以后管理城市规划至关重要。所以加强无人机背景下城市低空空域的规划设计至关重要。
1.无人机背景下城市低空空域的发展以及影响
从城市未来发展的愿景畅想看,未来城市的一个主要意象则是空中满是无人机飞行器,科技城市的主要特征为空中汽车。如1900年某报道对于城市空中飞艇畅想;其中牵涉到城市无人机描绘,前几年,某国实验室提出了未来城市的无人机设计与飞行车辆设计。无人机与电动垂直起降飞行器在现实世界中已经越发成熟,对于城市空域与城市空间产生了一种新型且重要影响。在中国,低空飞行器技术与低空空域发展出现了新型变化,促进低空经济飞速发展,且备受关注。中央国务院于2021年针对交通网印发了相关规划既要,第一次在国家规划领域纳入了“低空经济”的相关概念。此后低空经济于2023年成为了新型万亿元级的支柱型产业,理应受到重视。从城市规划角度看,对比先前通用型高空飞行的飞行器,城市中的大多飞行器处在低空空域,完全满足城市居民的活动要求,而且接近城市建成的地面环境。随着无人机在城市快递领域的利用率逐渐增加,不仅对城市低空空域安全性、效率与容量产生了影响,还会改变城市空间形态与应用管理。
2.无人机背景下城市低空空域的规划设计思考
低空空域是一种空间资源,且不可移动,与其他空间资源相同,具有相似的价值特点,只有人口数量庞大的地区,才具有较高的低空空域使用要求,偏远山区使用低空空域的需求很低,所以产生的价值有所不同。尤其是无人机技术正在飞速发展,低空飞行器已经大量投用,使城市中的低空空域利用紧张率增加,需要细化城市低空空域与重新规划,促进城市低空空域应用空间融合与重构。充分利用低空空域,不仅可以促进城市范围亿以内实物要素结合低空领域,还能实现完整空间结构的形成。
2.1城市低空空域整体规划
某国航空管理局设计的无人机廊道和其他国家研究的交通管理项目,皆进一步思考了城市中心、城乡、郊区、机场等各个空间环境中,无人机廊道的规划设计方式不尽相同,这些都显现在城市中心、城郊、机场等使用无人机的规划设计上。这些也充分体现出了城市低空空域设计和规划管理城市空间形态二者的关系,解析了城市空间规划的价值,但鲜少会细化管理低于120米的无人机。围绕城市规划角度而言,城市形态规划可以利用形态原则之中的城乡横断面表现出来,城乡横断面上,可以将城市低空空域的规划设计理解成低空空域规划管理的补充内容,为划分城市低空空域与城市规划管理共同建设一个空间构架。
2.2无人机廊道结构分层、分区设计
低空空域规划核心在于明确自身结构,空域结构与制约性会对自身安全性、容量水平及效率产生一定影响。如果空域结构较少,所需的容量与效率会更大一些,但要求不断提高综合技能,才能实现无人机飞行安全性的持续提高。如果空域结构限制性较强,可以利用简单可靠的方式运行,同时会让效率下降且被延误。对比来看,越简单的空域结构设计方式,越是简单可靠。空间结构规划设计应当增强空域对于不同无人机飞行技能的接受能力,提高其包容性与飞行效率,才能规避延迟。
2.3无人机设备规划布置
从无人机设备的配套角度看,每一类无人机产品与使用方法所需配套设备都不尽相同,有关设备应当系统性规划,对于物流规模的不同要求,分层分类规划布置城市中的物流企业的无人机起降点。首先,将低空空域的规划设计与各类无人机产品结合起来,做好其通信功能、充电功能、控制设备、起降设备的规划,并将整个设计融入其中。其次,由于无人机功能多样,既能用于物流交通行业,城市低空空域还能用于地面控制站的关注或是规划无人机起降场的应急设备。
2.4制定空地关系的制度标准
城市低空空域发展过程中,大多学者提出,如果低空权利发生了冲突,可以利用物权二元论,将公共产品的利用权当成空域权的构建核心,转化空域使用权为土地使用权全新的生产元素。首先,根据土地使用空间特征与价值的不同,应该做好低空空域规划技术的针对性研究。其次,对于公有制财产与私有财产有交集的领域,需要借鉴城市容积管理与转移开发权经验,进一步评估城市低空空域价值,分析其管理方法,做好相关制度标准的规划设计。
结束语:
总之,从本质上看,低空空域价值仍是地租,源自垄断低空空域所有权。因城市区位偏差造成空间价值不同,空域价值也随之不同,使空间价值再次发生改变。从这个角度看,城市中的低空空域规划设计只有创新发展,才能全面改革城市低空空域的规划设计。因城市低空空域贴近地面完建的环境,如何协调二者关系成为了规划设计城市低空空域的关键,不同城市低空空域规划设计将会和城市空间规划关系更为密切。城市低空空域能否顺利规划设计,完全取决于空域划分和空间管理方法能否融合,以及低空空域结构规划能否明确。我们相信,以后城市规划定会迈向空域规划和空间规划的新型融合方向,这就要求航空、信通、城市规划、法律等领域员工充分协作与努力。
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