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一、VOD模式的內(nèi)涵與戰(zhàn)略價(jià)值
垂直起降交通體系(Vertical Take-off and Landing Oriented Development,簡稱VOD)是以低空立體交通網(wǎng)絡(luò)為核心的新型城市發(fā)展范式。該模式通過構(gòu)建"起降場+航線+智能管理系統(tǒng)"的三維交通體系,在1000米以下空域形成點(diǎn)線面結(jié)合的立體運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。在雙碳目標(biāo)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型雙重背景下,VOD展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值:據(jù)麥肯錫研究,采用新能源飛行器的低空運(yùn)輸系統(tǒng)碳強(qiáng)度僅為傳統(tǒng)公路運(yùn)輸?shù)?/5;而通過數(shù)字孿生技術(shù)優(yōu)化空域管理,可使空域利用效率提升40%以上。
二、與“雙碳”戰(zhàn)略的協(xié)同發(fā)展
1. 綠色能源驅(qū)動的低空基礎(chǔ)設(shè)施
低空經(jīng)濟(jì)作為新興領(lǐng)域,其核心載體是電動垂直起降飛行器(eVTOL)。這種飛行器的推廣不僅代表了低空交通的未來,更是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。當(dāng)前,全球范圍內(nèi)對新能源技術(shù)的需求日益增長,eVTOL的電動化和氫能化應(yīng)用正是這一趨勢的體現(xiàn)。例如,紹興越城區(qū)的VOD項(xiàng)目中,起降場的充電設(shè)施通過配套光伏和風(fēng)電等可再生能源,實(shí)現(xiàn)了能源的自給自足。這種模式不僅減少了對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴,還顯著降低了碳排放。
此外,低碳建筑與設(shè)施的建設(shè)也是低空基礎(chǔ)設(shè)施綠色化的重要組成部分。起降場的建筑設(shè)計(jì)采用綠色建材和節(jié)能技術(shù),例如通過自然采光和通風(fēng)減少能耗,同時(shí)通過立體化開發(fā)減少土地資源的占用。這種設(shè)計(jì)不僅降低了生態(tài)足跡,還為城市空間的高效利用提供了新思路。
2. 集約化交通網(wǎng)絡(luò)減少碳足跡
傳統(tǒng)公路運(yùn)輸?shù)母咛寂欧艈栴}一直是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的難點(diǎn)之一。VOD模式通過低空通勤和物流(如無人機(jī)配送)替代傳統(tǒng)運(yùn)輸方式,顯著減少了燃油消耗和交通擁堵。以紹興項(xiàng)目為例,規(guī)劃中的“通勤+物流”功能預(yù)計(jì)每年可減少碳排放約1.2萬噸,同時(shí)緩解地面交通壓力。
智能能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了能源利用效率。通過數(shù)字化技術(shù),飛行器的充換電調(diào)度得以優(yōu)化,例如根據(jù)飛行器的使用頻率和剩余電量動態(tài)調(diào)整充電計(jì)劃,從而避免能源浪費(fèi)。這種智能化管理不僅降低了運(yùn)營成本,還為低空交通的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障。
3. 碳匯與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制
低空交通的生態(tài)友好性還體現(xiàn)在其對生態(tài)敏感區(qū)的保護(hù)上。例如,在紹興鑒湖濕地和會稽山度假區(qū)等區(qū)域,低空交通減少了地面開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的破壞。同時(shí),結(jié)合碳匯林建設(shè),VOD項(xiàng)目能夠有效抵消自身的碳排放,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
碳交易試點(diǎn)的引入為低碳技術(shù)的應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。通過將VOD項(xiàng)目納入碳市場,企業(yè)可以將碳減排量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)收益,從而推動更多企業(yè)參與低碳技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。這種市場機(jī)制不僅促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新,還為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了經(jīng)濟(jì)保障。
三、與數(shù)字化戰(zhàn)略的深度融合
1. 數(shù)字化規(guī)劃與建設(shè)
數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為低空基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支持。數(shù)字孿生技術(shù)通過BIM(建筑信息模型)和GIS(地理信息系統(tǒng))對起降場及周邊區(qū)域進(jìn)行三維建模,優(yōu)化了空間布局和功能設(shè)計(jì)。例如,紹興越城區(qū)的“低空大腦”平臺整合了全區(qū)215個(gè)起降場的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了航線的自動規(guī)劃和空域沖突的實(shí)時(shí)預(yù)警。
智能感知系統(tǒng)的部署進(jìn)一步提升了設(shè)施的管理效率。通過物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備,起降場的能耗、飛行器狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)得以實(shí)時(shí)監(jiān)測。這些數(shù)據(jù)不僅為動態(tài)管理提供了依據(jù),還為設(shè)施的長期維護(hù)和優(yōu)化提供了支持。
2. 智能化運(yùn)營與服務(wù)
低空交通網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化管理是實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)營的關(guān)鍵。統(tǒng)一的低空交通管理平臺(UTM)整合了飛行器航線、空域和氣象數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了智能調(diào)度。這種類似“空中版滴滴”的模式不僅提高了飛行器的利用率,還減少了空載率,從而降低了運(yùn)營成本。
AI與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)一步優(yōu)化了通勤和物流服務(wù)。通過算法預(yù)測通勤需求和物流配送路徑,飛行器的飛行頻次得以精準(zhǔn)匹配。例如,紹興項(xiàng)目中的“展銷+物流”場景通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)了供需的精準(zhǔn)對接,顯著提升了服務(wù)效率。
3. 數(shù)字消費(fèi)新場景
智慧文旅是低空經(jīng)濟(jì)與數(shù)字化戰(zhàn)略融合的重要應(yīng)用場景。結(jié)合AR/VR技術(shù),低空游覽體驗(yàn)為游客提供了沉浸式的觀光方式。例如,在黃酒小鎮(zhèn)和東湖風(fēng)景區(qū),游客可以通過低空游覽欣賞到獨(dú)特的自然和人文景觀,同時(shí)推動了數(shù)字化文旅消費(fèi)的增長。
區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用為碳足跡的透明化提供了保障。通過記錄飛行器全生命周期的碳排放數(shù)據(jù),區(qū)塊鏈技術(shù)不僅提升了數(shù)據(jù)的可信度,還為碳交易提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。這種技術(shù)的應(yīng)用為低空經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。
四、融合發(fā)展典型案例
1. 紹興越城區(qū)項(xiàng)目
紹興越城區(qū)的VOD項(xiàng)目是“雙碳”與數(shù)字化融合的典型案例。項(xiàng)目中的起降場采用光伏頂棚和儲能系統(tǒng)供電,飛行器全部使用電動型號,預(yù)計(jì)每年減少碳排放約1.2萬噸。同時(shí),通過“低空大腦”平臺整合全區(qū)215個(gè)起降場的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了航線的自動規(guī)劃和空域沖突的實(shí)時(shí)預(yù)警。這種模式不僅提升了運(yùn)營效率,還為低空經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了示范。
2. 深圳“天空之城”計(jì)劃
深圳的“天空之城”計(jì)劃通過低空綜合體與周邊數(shù)據(jù)中心的余熱回收系統(tǒng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。同時(shí),通過5G專網(wǎng)支持低空無人機(jī)物流,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了貨物狀態(tài)和配送路徑的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這種模式不僅降低了物流成本,還為城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新的思路。
3. 成都“VOD+TOD”混合模式
成都的“VOD+TOD”混合模式通過在地鐵樞紐頂部建設(shè)低空起降場,共享充電設(shè)施,減少了重復(fù)基建。同時(shí),將低空交通數(shù)據(jù)接入城市大腦,優(yōu)化了多式聯(lián)運(yùn)(地鐵+低空)的接駁效率。這種模式不僅提升了城市交通的便利性,還為低空經(jīng)濟(jì)與城市交通的協(xié)同發(fā)展提供了范例。
五、政策與產(chǎn)業(yè)協(xié)同路徑
1. 頂層設(shè)計(jì)融合
政策的頂層設(shè)計(jì)是推動VOD模式發(fā)展的重要保障。將VOD模式納入《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》《數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》,明確了其作為“雙碳”與數(shù)字化融合抓手的地位。同時(shí),制定低空基建綠色標(biāo)準(zhǔn)(如碳排放強(qiáng)度)和數(shù)字化接口規(guī)范(如數(shù)據(jù)共享協(xié)議),為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供了依據(jù)。
2. 技術(shù)創(chuàng)新支持
技術(shù)創(chuàng)新是推動VOD模式發(fā)展的核心動力。支持eVTOL電池、氫燃料電池和低空導(dǎo)航通信技術(shù)的研發(fā),突破新能源與數(shù)字化的瓶頸。例如,通過氫能飛行器的研發(fā),可以顯著提升飛行器的續(xù)航能力,從而擴(kuò)大其應(yīng)用場景。同時(shí),在京津冀、長三角和大灣區(qū)等區(qū)域建設(shè)“雙碳+數(shù)字化”低空經(jīng)濟(jì)示范區(qū),推廣紹興和深圳的成功經(jīng)驗(yàn)。
3. 產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同
跨界合作是推動VOD模式發(fā)展的重要路徑。推動能源企業(yè)(如國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng))、科技公司和地產(chǎn)開發(fā)商聯(lián)合參與VOD項(xiàng)目,形成“綠色能源-數(shù)字技術(shù)-場景運(yùn)營”的閉環(huán)。同時(shí),發(fā)行綠色債券和碳金融產(chǎn)品支持VOD項(xiàng)目建設(shè),探索ESG投資與低空經(jīng)濟(jì)的結(jié)合。這種模式不僅提升了項(xiàng)目的融資能力,還為產(chǎn)業(yè)生態(tài)的協(xié)同發(fā)展提供了保障。
六、挑戰(zhàn)與解決思路
1. 技術(shù)瓶頸
eVTOL的續(xù)航能力和電池回收技術(shù)是當(dāng)前的主要技術(shù)瓶頸。解決思路包括加大氫能飛行器的研發(fā)力度,推動換電模式的標(biāo)準(zhǔn)化。例如,通過建立統(tǒng)一的換電網(wǎng)絡(luò),可以顯著提升飛行器的運(yùn)營效率,同時(shí)降低電池回收的難度。
2. 空域管理
低空數(shù)字化空管體系的不成熟是制約VOD模式發(fā)展的另一大挑戰(zhàn)。借鑒歐美UTM經(jīng)驗(yàn),加快低空通信導(dǎo)航監(jiān)(CNS)系統(tǒng)的建設(shè),可以有效提升空域管理的效率。例如,通過實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行器的飛行狀態(tài),可以避免空域沖突,從而保障飛行安全。
3. 數(shù)據(jù)安全
低空交通涉及大量敏感數(shù)據(jù)(如地理位置和用戶信息),數(shù)據(jù)安全問題不容忽視。建立數(shù)據(jù)分級分類保護(hù)機(jī)制,采用隱私計(jì)算技術(shù),可以有效保障數(shù)據(jù)的安全性。例如,通過加密技術(shù)和分布式存儲,可以防止數(shù)據(jù)泄露,從而提升用戶信任。
七、總結(jié)
VOD模式通過“綠色基建+數(shù)字賦能”的雙輪驅(qū)動,為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了重要抓手。未來,需以政策協(xié)同、技術(shù)創(chuàng)新和場景融合為核心路徑,推動低空經(jīng)濟(jì)從“試點(diǎn)探索”邁向“全域賦能”,助力經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。通過政策支持、技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)協(xié)同,VOD模式有望成為我國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。
部門簡介
清華同衡 綠色建筑與節(jié)能研究所
清華同衡綠色建筑與節(jié)能研究所,依托于清華大學(xué)建筑學(xué)院的科研優(yōu)勢,以林波榮教授為學(xué)術(shù)帶頭人,提供綠色、節(jié)能、健康、智慧的全鏈條咨詢服務(wù)。清華同衡是中國綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會會員單位、美國綠色建筑委員會(USGBC)會員單位、北京市政府委托的綠色建筑第三方評審單位。研究所擁有一支擅長生態(tài)城區(qū)和綠色建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、評估和檢測的專業(yè)團(tuán)隊(duì),大部分擁有碩士及以上學(xué)歷,完成大量國家重點(diǎn)項(xiàng)目和標(biāo)志性項(xiàng)目的技術(shù)服務(wù)工作。
編輯/排版|李剛
封面圖|新華社
供稿|清華同衡 綠色建筑與節(jié)能研究所
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