“低空+轨道“融合发展：构建未来立体化交通新格局

"低空+轨道"融合作为交通领域的新兴范式，通过空间资源协同与功能互补，正重塑城市与区域交通格局。本文基于2025年最新实践案例，系统分析了低空与轨道融合的应用场景、技术支撑与挑战对策。研究表明，低空与轨道融合已在基础设施智慧巡检、立体化物流配送、空轨联运交通三大领域取得显著成效，无人机巡检效率提升6倍，空轨联运物流时效提升55%以上。然而，行业仍面临空域管理精细化不足、技术标准缺失、基础设施不完善等挑战。建议通过完善法规标准体系、加快枢纽节点建设、攻关协同管控技术、培育多元应用生态等举措，推动低空与轨道深度融合，构建高效、绿色、智能的未来立体交通体系。

关键词：低空经济；轨道交通；空轨联运；无人机巡检；智能空域管理

1 引言

随着城市空间资源日益紧张与交通需求多元化，单一交通模式已难以满足现代城市高效运转需求。"低空+轨道"融合作为一种创新交通范式，通过空中与地面交通资源的立体化协同与功能互补，正成为提升城市综合交通效率的关键路径。2024年低空经济首次写入政府工作报告，2025年多地发布低空经济实施方案，明确鼓励低空与轨道融合发展。

实践层面，浙江金华"空轨联运"快递专线-4、天津地铁无人机巡检-3、青岛"轨道+低空"物流-5等项目的成功，标志着低空与轨道融合已从概念验证进入规模化商用新阶段。据中国民用航空局预测，2025年低空经济规模将达1.5万亿元，其中与轨道融合的应用场景将成为增长最快领域之一。

在此背景下，本研究系统梳理低空与轨道融合的典型模式、技术架构与挑战对策，旨在为政府规划与产业实践提供参考，助推立体交通体系建设。

2 "低空+轨道"融合发展的背景与战略意义

"低空+轨道"融合是指通过空间资源协同、信息互联互通与运营流程对接，将低空飞行活动与轨道交通系统有机结合，形成高效互补的立体交通模式。其核心驱动力来源于三方面：一是空间资源瓶颈，地面交通拥堵加剧使立体化利用城市空间成为必然选择；二是技术成熟驱动，无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)与智能管控技术突破为融合提供可能；三是政策支持引导，国家与地方层面密集出台政策鼓励低空与轨道融合创新。

低空与轨道融合的战略意义主要体现在三个层面：

提升交通系统效率：通过空间互补与流程优化，显著减少中转时间与运输成本。如青岛地铁8号线开展"地空联运"，使快递运输时效提升55%以上-5。
增强应急保障能力：无人机与轨道交通结合，可在灾害场景下快速构建应急运输通道，提升城市韧性。
培育经济增长新动能：融合催生新业态新模式，带动低空航空器制造、智能管控、运营服务等产业链发展。卡斯柯等企业正将从轨道积累的智控技术向低空领域延伸-1，形成技术协同效应。

*表1："低空+轨道"典型融合模式与特点*

融合模式	典型代表	核心特点	应用成效
基础设施巡检融合	天津地铁5条线路无人机巡检-3	空-天-地一体化巡查、AI智能识别	效率较人工提升6倍，识别准确率95%
物流配送融合	浙江金华"轨道+低空"快递专线-4	无人机+轨道交通接驳、干支线协同	首条常态化运营空轨联运专线
客运转运融合	悬挂式空铁系统-6	空中轨道与地面轨道交通衔接	每公里成本仅为地铁1/5-1/8
应急救援融合	青岛陆岛低空物流航线-5	突破地理限制、快速响应	10分钟飞越18公里海岛距离

3 "低空+轨道"融合发展的应用场景与实践进展

3.1 基础设施智慧巡检

轨道交通基础设施规模庞大，传统人工巡检存在效率低、风险高、盲区多等问题。低空无人机与AI技术结合，正重塑巡检模式。天津地铁在5、6、9、10号线及津静线保护区开展的无人机巡检项目，是当前涵盖线路最广的低空巡检实践。项目通过三大技术创新实现突破：

智能航线规划：精准规避建筑物障碍，适配高架线、地下线出入口等复杂场景-3。
AI毫秒级识别：对桩基设备、挖掘机等高危机械及违规施工行为的识别准确率达95%以上-3。
无人机机场自主作业：实现无人机自主起降、自动充电与数据回传，单次飞行20分钟覆盖3公里线路保护区-3。

这一模式使无人机从"空中摄像头"蜕变为"智能诊断终端"，推动轨道交通运维从"被动响应故障"向"主动管理风险"转型-3。津静线试点期间，无人机提前发现12处安全隐患，处置效率提升40%-3。

类似地，卡斯柯开发的无人机AI巡检系统已应用于滑县铁路专用线、无锡地铁保护区等项目，通过集成数字孪生与AI技术，实现设备故障与环境异常的自动识别，准确率超90%-1。

3.2 立体化物流配送体系

"低空+轨道"物流通过无人机"最后一公里"配送与轨道交通"干线运输" 结合，构建高效立体物流网络。这一模式兼具无人机灵活起降与轨道交通大运量、准时性优势，正成为解决城市物流痛点的重要路径。

浙江金华打造的"金轨天翼行"空铁联运项目，是全省首条常态化运营低空专线-4。其运营流程为：无人机从寄递供配中心起飞，运送至轨道大厦起降点，货物转入轨道交通运送至目标站点，最后通过汽车接驳完成配送-4。该专线采用固定运输班次，承运生鲜瓜果等农副产品，实现"空轨联运"模式创新-4。

青岛的实践更为多元，形成三种典型模式：

山区特色物流：晓阳春茶叶基地通过无人机将茶叶运输时间从1小时压缩至2分钟，单次运量提升至40公斤以上-5。
地铁闲时运能利用：青岛地铁8号线利用闲时运能运输快递，通过专用笼车装载，37分钟穿越海底段，使全程运输时间缩短55%-5http://www.cea.org.cn/content/details_10_25697.html。
海岛物流网络：灵山岛低空物流航线实现10分钟飞越18公里，突破传统水上运输限制，在北方率先实现海岛低空物流常态化运营-5。

3.3 空轨联运客运系统

空轨联运客运系统主要表现为悬挂式空中轨道与传统轨道交通的衔接融合，形成多层次城市客运体系。成都试验的新能源空铁试验线展示了这一模式的巨大潜力。该空铁系统采用悬挂式空中轨道与锂电池包牵引动力，具有多项优势：

强城市适应性：最小转弯半径仅30米，最大坡度可达100‰，选线灵活，最大限度减少拆迁量-6。
建设成本优势：每公里建设成本仅为地铁的1/5-1/8，轻轨的1/2-1/3，且施工周期仅为地铁的1/5-6。
安全保障充分：行走机构封闭于箱形轨道梁内部，永无脱轨风险；电池组置于轨道梁内，进一步提升安全性-6。

空轨系统不仅作为独立客运线路，更可通过与地铁、轻轨的无缝衔接，构建"主干线-区域线-微循环"三级城市客运体系。尤其适用于中小城市骨干线路或大城市非客流主通道，有效填补不同运输层级间的服务空白。

*表2："低空+轨道"应用场景对比分析*

应用场景	技术需求	经济效益	推广阶段
基础设施巡检	高精度导航、AI识别、自主起降	效率提升6倍，成本下降40%	多城市规模化应用
物流配送	起降场衔接、智能调度、快速装卸	时效提升55%，人力成本降30%	常态化运营试点
客运转运	空轨衔接、票务互通、时刻协同	建设成本为地铁1/5-1/8	试验线验证阶段
应急救援	快速响应、跨网调度、全天候运行	减少灾害损失，提升救援效率	示范建设阶段

4 "低空+轨道"融合发展的技术支撑体系

4.1 智能空域管控技术

低空与轨道融合的核心技术挑战在于空域的高效协同管控。卡斯柯基于近40年轨道交通智控技术积累，将大规模高密度交通流组织、动态路径规划、实时资源分配等成熟经验移植至低空场景，开发出低空智能管控系统-1。

该系统通过三大技术创新实现安全高效管控：

数字化空域建模：构建空域数字孪生，为飞行规划提供精准环境模型-1。
动态计划流控：基于实时空域状况，动态调整飞行计划与流量-1。
安全包络技术：以移动闭塞理念实现飞行器动态距离安全保护，立体化形成安全罩包络-1。

该系统采用速差分层管理策略，让不同速度的飞行器有序运行在不同飞行层，为"万点起飞，万点降落"的未来图景筑牢技术根基-1。该系统已在上海市静安区市北高新园区、福建南安交付投运，成功打造了可复制的区域级智能管控平台标杆-1。

4.2 自动驾驶与精准控制技术

低空与轨道融合依赖于高精度自动驾驶与控制技术。天津地铁无人机巡检项目搭建的飞行控制平台，作为无人机的"中央大脑"，能够实现隐患自动报警、无人机实时可寻可控、云端海量数据实时可查-3。

在空轨系统中，德国H-Bahn空轨采用自动列车控制(ATC)系统，全程由计算机控制，西门子公司开发的定位系统能保证在任何时间、任何情况下3公分的列车定位精度-2。这种高精度控制能力为空轨系统与低空飞行器的无缝衔接提供了技术基础。

4.3 空天地一体化感知技术

"低空+轨道"融合运营需要全方位环境感知能力。天津地铁无人机巡检项目综合应用移动三维扫描、自动化监测、轨道检测等先进技术，叠加"海量测绘数据+大数据分析+3D建模+GIS"等信息化能力，构建空-天-地一体化感知网络-3。

卡斯柯的无人机AI巡检系统则通过融合分析视频流与数据流，精准识别玻璃爆裂、结构胶开裂、零件锈蚀等隐患，为城市安全保驾护航-1。这类技术为低空与轨道协同运营提供了全面的环境感知能力。

5 "低空+轨道"融合发展面临的挑战

5.1 技术标准与协同管控挑战

低空与轨道融合发展面临的首要挑战是技术标准不统一与协同管控机制缺失。目前，低空飞行器与轨道交通在通信协议、数据格式、接口标准等方面尚未形成统一规范，导致系统互联互通存在技术障碍。

同时，低空与轨道协同管控技术仍不成熟，缺乏跨系统的统一调度平台。卡斯柯相关负责人指出，围绕城市空中交通生态的建设还不够完善，地面的物理基础设施建设，包括起降场、充电桩、停机航站楼等还需要加大建设力度；空中信息化数字化的智能管理网络体系还无法为航空器大规模应用和商用提供充足的保障-1。

5.2 空域管理精细化挑战

空域管理的精细化水平与低空经济发展需求之间存在差距。低空经济面临"空域数字化管理能力不足"的挑战，空域资源高效利用的技术手段和管理机制还不完善。

虽然武汉等地已尝试构建"三级航路网"，但全国范围内低空飞行器的监测、识别、追踪技术尚未形成成熟可靠的解决方案。低空飞行监管规则不完善，跨部门协同机制尚未完善，成为制约低空与轨道融合发展的重要瓶颈。

5.3 基础设施衔接挑战

基础设施衔接不足是制约低空与轨道融合的关键因素。尽管武汉已建起低空起降点220余处，但相对于其市域规模而言，覆盖密度仍显不足。轨道交通站点与低空起降场之间的物理衔接与流程对接仍处于起步阶段。

青岛地铁开展低空物流新场景应用的实践表明，无人机运输仍主要应用于轻载货物领域，重载货物运输等更具挑战性的应用场景还需要进一步探索-5。基础设施衔接不足限制了低空与轨道融合的应用范围与运营效率。

6 推动"低空+轨道"融合发展的对策建议

6.1 完善法规标准体系

针对低空与轨道融合中的制度短板，建议从三方面完善法规标准体系：

制定互联互通标准：围绕通信协议、数据交互、接口规范等制定统一技术标准，为系统互联互通提供技术基础。可优先在试点区域建立标准试验区，成熟后向全国推广。
建立协同管理机制：构建民航、铁路、交通、公安等多部门协同监管机制，明确空轨衔接区的权责划分与协调流程。借鉴卡斯柯低空智能管控系统经验，推动"计划-调度-监视-运维"全流程管控体系建设-1。
创新空域管理模式：推广成都淮州机场"阶梯式"空域管理经验，将空域精细划分为不同功能层，为各类飞行器划定专属"航路"。同时，探索低空"数字航路"建设，实现空域资源的高效利用。

6.2 加快枢纽节点建设

低空与轨道融合需要基础设施支撑，应重点推进三方面建设：

规划建设空铁联运枢纽：在轨道交通枢纽、城市核心区、交通节点等区域，规划建设无人机起降场、eVTOL起降场等低空设施，形成"轨道站点+起降点"网络化布局。按照武汉市规划，到2030年布局建设无人机机库1000套，形成覆盖全市的低空起降网络。
构建智能充电网络：根据低空航空器技术路线，在轨道交通站点周边合理布局充电桩、换电站、氢燃料站等能源补给设施，确保低空飞行器能源供应的便捷性与经济性。
打造协同运营中心：借鉴天津地铁飞行控制平台经验，打造区域级低空与轨道协同运营中心，整合空域、轨道与地面交通数据，实现跨系统实时调度与应急协同-3。

6.3 推动技术攻关与示范应用

针对低空与轨道融合的技术瓶颈，需强化核心技术攻关与示范应用：

突破协同管控技术：鼓励开展低空与轨道协同调度、跨网通信、联合应急处理等关键技术攻关。支持企业将轨道交通领域的成熟技术向低空领域移植，如卡斯柯将大规模高密度交通流组织经验应用于低空场景-1。
培育多元应用场景：按照"从封闭到开放、从简单到复杂"的路径，逐步拓展低空与轨道融合场景。近期重点发展无人机巡检、空轨联运物流等成熟场景，远期稳步推进载人空中交通等高级应用。
开展区域示范工程：在长三角、粤港澳等重点区域建设低空与轨道融合示范区，开展技术验证与模式探索。长沙地铁6号线保护区无人机巡查服务项目-9、邢台市低空经济综合服务平台建设项目-9等先行实践，为行业提供了宝贵经验。