从新型交通方式到新型基础设施：城市空中交通在智慧城市中的系统角色推演（上）

在全球城市化持续深化与数字技术快速发展的背景下，以电动垂直起降飞行器（eVTOL）为核心载具的城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）正从概念验证阶段逐步迈向商业化应用，也是我国低空经济体系中的关键组成部分。以中美两国为引领，欧洲、日韩、中东、巴西等国家和地区为主要支撑点，全球都在加速推进空中出行服务的落地实践，而以美国联邦航空管理局（FAA ）和中国民用航空局（CAAC）为代表的国家监管机构也在积极构建先进空中交通（Advanced Air Mobility, AAM）的制度框架。如FAA也已发布先进空中交通实施计划，推动行业标准与监管体系的建立（FAA, 2023）。与此同时，NASA在城市空中交通与低空空域管理（UTM）方面的研究，为高密度空中交通运行提供了关键技术路径（NASA，2020）。全球在这些方面的进展表明，城市空中交通正从单一的低空航空器的技术突破，发展为具有系统性影响的新型城市低空交通。

与此同时，当前世界各国的大城市的地面交通体系正面临日益突出的结构性瓶颈。一方面，传统地面交通系统在高密度城市空间中已趋近承载极限，道路扩建与轨道建设的边际效益不断递减，交通拥堵、通勤时间延长等问题难以通过既有方式得到根本缓解；另一方面，尽管“智慧城市”理念及技术已广泛应用于城市交通管理、城市治理与公共服务领域，但现有智慧交通体系仍主要建立在地面交通网络之上，当然也包括地下道路、高架立交桥等，仍然被地面的物理界限所束缚。

在此背景下，城市空中交通被寄予厚望，被视为突破地面交通物理界限约束、构建真正的立体交通体系的重要方式。然而，现有大部分研究多集中于eVTOL的技术性能、运行安全性以及市场需求和商业模式可行性等方面，例如“空中出租车”的运营效率与市场接受度等问题。而岭海咨询的研究团队坚定的认为：研究城市空中交通，不能仅仅关注交通工具和市场，还应该从城市出发，以系统性的方式来研究城市空中交通。而且也提出：未来的城市空中交通一定会逐步演化为城市基础设施的子系统。这一观点也已经在山西经济出版社2025年10月出版的《低空经济》一书中有较为详细的阐述。

但是关于城市空中交通如何逐步演化为一种“新型城市基础设施”这个过程，在《低空经济》一书中还未详细论述。与此同时，岭海咨询的研究团队在查阅相关研究成果时，也发现当前不论是城市规划领域，还是交通研究领域，以及智慧城市研究领域，关于城市空中交通如何嵌入智慧城市整体架构、如何与既有交通系统、数据系统及治理体系形成耦合关系的研究确实非常少。

由于城市空中交通是还未实现的未来，对于如何研究未来，岭海咨询的研究团队认为还需要从历史中寻找答案。如果把eVTOL看作新型的交通工具，把未来的空域中看不见的航路当作空中的城市道路，那么就可以把汽车以及现代城市交通的发展历程作为参照来推演未来的城市空中交通到底是什么模样。

现代城市交通系统的形成虽然首先因为内燃机技术以及小汽车的发明，但是真正推动城市交通大发展的真正动力是福特汽车将小汽车从奢侈品变为工薪阶层也能买得起的家庭消费品，因此推动了载人机动化出行需求的大规模增长，然后在规模达到一定的量级，又进一步触发了系统的复杂性与各种交通事故的出现，紧接着，才进一步催生了交通规则的逐步建立，以及催生交通信号灯系统，最后再发展到今天的以Intelligent Transportation Systems为代表的智慧交通系统。这种通过实时数据与通信技术实现交通流的动态优化，被认为是交通基础设施向“数字化系统”转型的重要标志（US DOT, 2021），从此以后城市交通系统逐步由“分散的个体行为”逐步发展为“高度协同的城市基础设施子系统”。这一历史发展过程为理解和推演城市空中交通的未来发展路径提供了重要参照。

本文试图在参照地面交通基础设施发展演化历史的基础上，探讨和推演城市空中交通的未来的发展逻辑及其未来在智慧城市中可能扮演的系统角色，并希望能回答以下几个关键问题：城市空中交通是否将沿着类似地面交通的发展路径，从一种新型出行方式演变为城市基础设施的一部分？其在未来的智慧城市中的功能定位是什么？以及这一过程将如何重构城市的运行逻辑与空间结构？通过对交通系统演化机制的提炼，以及对对城市空中交通发展趋势的推演，本文旨在为理解未来城市交通体系的发展转变及智慧城市建设提供新的认识与分析思路。

随着城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）与低空经济的快速发展，相关研究在近年来显著增加，逐步形成了以技术实现、商业模式与交通系统分析为主的研究方向。然而，从整体来看，现有文献仍呈现出明显的分散化特征，对于城市空中交通作为“基础设施系统”的属性及其在智慧城市中的可能发挥的作用这些观点和问题的研究还非常少。为进一步明确本文的核心观点的价值，因此对现有研究进行初步的梳理。

1.面向飞行器与技术体系的研究

当前关于城市空中交通的研究，大部分还集中于飞行器技术与运行安全领域，尤其是关于电动垂直起降飞行器（eVTOL）的动力系统、航程能力、噪音控制以及安全冗余设计等问题。相关研究普遍认为，清洁能源及电动化、分布式动力系统、垂直起降、相对较低的噪音等是推动城市空中交通落地的关键技术基础。同时，围绕飞行安全与空域管理，学界与产业界、乃至国家级的空域管理机构均对低空空域管理系统（UTM）的研究亦逐步深化。

例如，NASA提出的UTM框架，强调通过数字化平台实现对无人机及低空飞行器的实时监测与动态路径规划及管理；而FAA在先进空中交通（AAM）战略规划中，也非常关注适航认证、运行规则与空域融合等问题。  

这一类研究为城市空中交通的技术可行性与安全运行提供了重要支撑，但整体上仍停留在“技术系统构建”的层面，鲜有从城市层面来认识和分析城市空中交通的相关研究。

2.面向商业模式与产业发展的研究

第二类研究主要集中于城市空中交通的商业化路径与产业发展模式，典型研究主题包括“空中出租车”（Air Taxi）的市场需求研究，市场规模预测、运营成本结构以及用户接受度分析等。以Joby Aviation、Archer Aviation为代表的企业案例，也成为相关研究的重要参考对象。

已有研究普遍认为，城市空中交通在初期将主要服务于高收入人群与高价值出行需求，其商业模式类似于高端网约车，而后会通过规模化运营逐步降低成本。然而，也有研究认为，由于基础设施建设成本较高、空域使用的监管要求严格以及市场培育周期可能较长，城市空中交通在短期内难以实现大规模普及。

总体而言，这第二类研究侧重于从“市场与需求”视角分析城市空中交通的发展，对城市空中交通在城市中的系统性影响还没有特别关注。

3.面向交通系统与城市规划的研究

第三类研究开始从交通系统与城市规划角度探讨城市空中交通的潜在影响，关注其对城市交通结构、空间布局以及多模式交通系统整合的作用。一部分研究将城市空中交通视为对现有交通体系的补充，强调其在缓解拥堵、提升出行效率方面的潜力；另一部分研究则从城市空间结构出发，分析其对多中心城市发展与区域联通性的影响。

此外，一些研究也开始关注城市空中交通与智能交通系统的融合，例如基于Intelligent Transportation Systems的扩展应用，探讨空地一体化交通调度的可能性。然而，这类研究整体仍处于探索阶段，大多以情景分析或案例推演为主，缺乏统一的理论框架。

4.现有研究的不足与研究空白

综合上述梳理可以发现，尽管当前关于城市空中交通的研究已在多个方面展开，但仍存在以下不足：

首先，缺乏从城市出发，从城市基础设施的视角进行系统性分析的研究。现有研究多将城市空中交通视为一种“新型交通服务”或“技术产品”，而几乎没有从基础设施演化的角度，探讨其如何从个体出行行为转变为具有公共属性与网络属性的城市基础设施。

其次，缺乏对交通系统演化机制的理论提炼。尽管部分研究涉及交通系统整合问题，但多停留在应用层面，缺乏对交通基础设施形成条件与演化规律的系统总结，因而难以以此为参照，对城市空中交通的未来发展进行有逻辑的推演。

再次，缺乏与智慧城市体系的关系分析。现有文献虽已关注城市空中交通与智能交通系统的结合，但多局限于技术层面的整合，对其在未来智慧城市整体运行体系中的可能的角色定位、数字化空域管理及智慧城市治理结构影响还鲜有探讨。

5.本文的研究贡献

针对上述研究不足，本文从交通基础设施演化的视角出发，尝试在以下几个方面做出探索：

（1）构建“规模——复杂性——系统协同”理论分析框架，从理论层面解释交通系统基础设施化的内在发展机制； 

（2）基于该框架，对城市空中交通的发展路径进行阶段性推演，提出其由“个体出行”向“基础设施系统”演化的理论逻辑； 

（3）从智慧城市整体视角出发，分析城市空中交通在交通系统、数据系统与城市空间结构中的多维作用，探讨其作为新型城市基础设施的价值。

综上，本文旨在填补现有研究的空白，为理解和推演城市空中交通的未来发展提供新的视角与方法。

“岭海低空   洞见未来”

本文为岭海咨询原创发布

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