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作者：杨秀清  张建权    民航成都物流技术有限公司

0 引言

按照运输对象分类，航空运输业分为旅客运输和货物运输，货物包含旅客托运行李和交运货物。航空物流业是以航空货物运输为核心，实现物品“门到门”实体流动以及延伸服务的战略性产业体系，具有服务范围广、附加值高、快捷、高效等特点。据统计，航空货运量虽然仅占全球贸易总量的1%，但运输货物价值却高达6 万亿美元，占全球贸易总价值的35%，按IATA 统计航空货运连通性每提高1%，将会带来贸易额近6%的增长。发展航空物流业对深度参与国际分工与合作、服务国家重大战略实施、实现经济结构转型升级、加快推进民航强国建设和实现国家经济高质量发展具有重要意义。

1 航空物流业现状与问题

 “十三”五期间，我国航空物流取得了长足发展，货邮周转量和运输量稳居世界第二，平均增速高于全球，占全球比重从2015 年的逐年增加。尤其是在2020 年疫情肆虐背景下，我国防疫政策得力有效，在政府、企业、参与方的各方努力下，我国航空货邮量和周转量率先复苏至2019 年的91.3%、89.8%，成为全球恢复最快、恢复最好的航空物流市场，如图1~ 图4 所示。

截止2020 年底，我国共有运输航空公司64 家，其中全货运航司11 家。全行业飞机3 903 架，货运飞机186 架，占飞机总量的3.5%。前十大航司运输量占运输总量的84.7%，三大航空公司货邮运输量始终处于全国前3 名，从增速来看，顺丰航空、邮政航空增长势头强劲，增速都超过10%以上，而四大航空集团则增速为负增长。从国际货运航司承运人来看，国外航司承运货邮吞吐量约为75.67%，我方航司承运量为24.33%，排名前列的是联邦快递、国航、南航、中货航和UPS。

近年来，我国不断加大民用运输机场建设力度，机场数量和货邮吞吐量不断增长。截止2020年底，我国境内运输机场（不含香港、澳门和台湾地区）共有241 个，机场货邮吞吐量1 607.5 万吨，恢复至疫情前期的94%，其中27 个机场保持正增长。2020 年机场年货邮吞吐量10 000 t 以上的机场有59 个，占总货邮吞吐量的98.6%，其中100 亿吨以上机场4 个，50~100 万吨机场3 个，10~50 万吨机场22 个，1~10 万吨机场31 个。排名前十机场货邮吞吐量约占全国的67.9%。

我国有4 500 多家航空货代企业，但规模较小，缺乏大型、集团型的头部货代企业。在全球排名前20 的国际货代中，仅APEX 国际物流和中外运虽在规模上位列第11 和12 位，但经营能力和国际水平尚有差距，海外配送和货源组织能力存在短板。

在需求端，市场潜力巨大。国内航空货物中网购电商货物约占50%，而随着国内电商和跨境电商等新型业态，以普货为主的传统货运结构受到冲击，快件占比越来越高，未来航空货运中快件占比依然会继续加大。在普货运输上，我国发达的铁路和公路网会持续冲击普货对航空运输的需求。此外，冷链物流市场规模和需求增速加快。按罗兰贝格公司预测，冷链行业未来5 年将保持年均25% 的高增长。

但在供给侧方面除了资源供给不足外，例如货机资源、货运时刻、货机保障资源等要素不足，航空物流业还存在成本高、效率低、数字化水平差三个突出问题。成本高主要表现在航空器购置、运行、维护价格高，依靠人工操作用工成本不断攀升，未形成多式联运接驳成本高，航空物流运价是公路运输的3~5 倍。效率低主要表现在机场设施设备落后利用率低，除北上广深外的其余机场货运设施利用率不足50%，运力数据地面资源共享程度低，安检通关不互认整体效率有待提升。数字化水平低表现在国内电子货运发展滞后，信息标准缺失行业信息孤岛遍布，行业区块链等新技术融合应用水平低。

究其原因，造成以上问题的原因主要有两点：

1）行业生态模式处于低级阶段，主要表现在物流链长、参与方多、资源整合不足，市场监管总局、公安部、国家发改委、海关总署、民航局等多部委管理，航空与其他交通方式联运水平低，行业未形成高效共享的治理体系；2）生产方式落后，行业依靠人工作业，标准化体系不完善，信息不畅、各自为政，长期的“重客轻货”导致解决航空物流问题的技术创新严重不足，与快递物流大量采用自动化、信息化结合的先进处理模式存在较大差距。以物联网、人工智能、区块链、机器人等技术为代表的智慧物流技术本身也在迭代发展，随着智慧民航的发展，民航局已将智慧物流作为民航新基建的重点方向之一，智慧航空物流已成为行业提质增效的最佳选择。

2 智慧航空物流发展理解

智慧物流的概念，最早由2010 年IBM 发布《智慧的未来供应链》研究报告中提出的智慧供应链概念延伸而来。智慧物流的本质就是模仿人的智能，运用感知、学习、推理判断等思维能力，使物流系统具备自行解决物流中某些问题的能力。

智慧航空物流的智慧，主要体现在智慧建造、智慧作业、智慧通关、智慧管控、智慧服务这5 大方面。智慧建造，就是运用BIM、仿真、数字孪生等技术，赋能勘探测绘、规划设计、现场施工、项目管理等航空物流基础设施建造全链条，以精细管控减少一线工地资源消耗和碳排放。智慧作业就是采用智能装备、机器人、无人驾驶等自动化手段代替现在人工作业模式，将人从装卸、仓储、驾驶等具体操作执行者变为监管者，减少劳动强度，实现少人/ 无人作业。智慧通关是指在运用当今先进成熟安检技术，对进出园区人员实现人性化无感安检，对货物运用先进安检扫描技术，实现货物无人智能安检；提前自动备好通关所需的资料并自动传送给海关系统，同时把获取的通关结果实时发布给客户或货代。智慧管控是指对机场内的人、货、车、飞机、作业设备等物流活动进行全过程、全方面的监管和协同，包括可视化的定位、追踪、预警、引导、掉头等，发现异常情况及时处理。智慧服务是指为园区客户和用户（公安、海关、机场货站、货代、航司、电商、快递等）提供全过程的信息伴随和业务办理服务。

前述未来智慧场景的实现，有赖于下列三个具体路径的实现。

1）物流企业运输服务一体化。传统的货运航司、机场、货代未形成治理合力，航空物流链集成环节不足，资源不够，无法满足次晨达、次日达等新业态要求。纵观Fedex、UPS 等先进经验，运输服务一体化发展是航空物流企业发展的必由之路。通过整合物流各环节形成实物全流程服务能力，可针对电商客户需求提供的包括跨境直邮进口、出口小包等跨境进出口双向全程物流解决方案；针对快递、快运等客户提供供应链是基于航空运力资源、货站资源和地面运力资源等一体化航空物流服务；针对有特殊运输条件要求的客户，提供航空特货全程物流解决方案；针对高端个人消费者提供国内外生鲜链增值服务业务；最后通过服务外延扩展至信息流、金融流，最终向客户提供一站式综合供应链管理。目前东航、南航和国航三大货航的重组已经迈出了重要的一步，而顺丰、邮航、圆通、京东等快递集运商也都已开展航空货运业务，通过整合资源为客户提供优质的门到门服务是行业向前发展不变的宗旨。

2）实现机场园区基础设施一体化。无论是专业或综合性货运枢纽，以机坪为核心，仅机场货运设施就包含一级设施国际货站、冷链货站、国际快件/ 跨境电商中心、国内货站、国内快件中心、邮政转运中心等，二级货运设施海关监管查验、冷链中心、跨境电商园区、货运代理仓库、快件分拣中心、邮政分拣中心等，此外大型机场航空物流产业链以逐步发展成涉及快件物流、冷链物流、电商物流、会展物流、保税物流、保税航材等组成的物流园区，以及由此进一步发展而成的综合保税区、自由贸易区、临空产业区等等，但是目前国内机场物流园存在集疏运体系不畅、产业链分散、多头建设等问题。为此，国家已批复建设23 个空港型国家物流枢纽、17 个国家级临空经济示范区，此外正在通过异地货站、共享货站、海外货站等多种方式探索一体化的物流园未来建设模式。一体化物流园需要三个演进阶段：a）打造数字物流园，通过搭建园区信息化平台、建立各类业务系统、打通汇集各节点数据，实现信息互联；b）构建智慧物流园，通过拓展业务系统、增长智慧化处理能力、增强业务服务能力，实现数据治理；c）形成生态物流园，通过跨企业间货物资源共享、运力共享、多种运输方式间物流互通，实现集约发展。通过与城市临空经济区、产业功能区等深度合作，新基建与传统基础建设融合发展，建成多维共享的生态物流圈。例如，湖北正在以鄂州货运机场建设为核心，规划获预留纵横交错的铁路、公路、水路综合交通网络，为人、财、物和信息的大流通、大融汇创造更好的条件。

3）实现航空物流业务数据一体化。在物流业务量急速增长的背景下，航空物流领域各参与单位仍旧分散割裂，缺乏协同基础，以致业务繁琐，单据冗余、效率低下、成本高企。因此，应围绕“物流一张单”进行基础建设，推行中性电子运单、精简流程，结合跟踪技术实现货物全程追溯。以此为核心，构建“协作一张网”，建设安全可信网络，推动信息标准统一。在此基础上，实现“资源统一调”，打造一体化平台，汇聚各方数据，应用大数据及AI 技术，统筹调配运力、货源等资源。再以“监管一平台”为支撑，统筹需求实现精准监管。最终，形成航空物流数据一体化，简化业务流程、提升作业效率、降低运营成本，促进航空物流持续健康发展。

3 智慧航空物流发展技术架构

航空物流智慧化发展离不开技术创新，需要在总体架构以及底层作业、运行管控、数据互联等方面集中行业资源进行持续的研究开发与技术攻关。航空物流的总体技术架构如图9 所示，包括无人化作业、智慧化运行及区块互连等核心基础技术。作业层的无人化是基于AGV/AMR、无人车、智能仓储、机器人等装备实现，能有效提高工作质量和效率。智慧运行是以感知层和平台层技术为支撑，通过5G、RFID、人工智能、物联网等智能传感网技术连接智能装备，利用人工智能等新基建技术构建智慧物流平台，为智慧物流的运行提供基本保障，助力机场、航司、运输企业、货主、货代更加高效便捷地参与到航空物流大生产中。未来，以区块链为代表的新共享技术将有效激活多式联运数据共享，加快航空物流行业的产业数字化建设，为数字中国的建设贡献行业力量。

图9  智慧航空物流总体架构示意图

在面向操作者的无人作业方面，目前全行业在多个环节几乎全靠人工，存在自动化程度和效率极低的行业痛点，无人化作业将无疑是智慧物流的重要呈现形式之一，采用堆垛机、穿梭车、AR 等新技术，可实现对行李和货物无人化自动存取、智能移库、自动盘点等操作；通过基于智能调度系统的自主移动机器人集群、独立运载系统（图10 上）和托盘分拣机等可实现拣选无人化处理；基于工业机械臂（图10 中）、全自动化模块车等可实现散件物品、集装物品的无人化自动装卸；基于无人驾驶（图10 下）和无人机技术可为机坪、边远地区、城市配送等多场景提供无人化运输。

图10  无人作业技术（左：高效分拣；中：自动装卸；右：无人驾驶运输）示意图

在面向管理者的智慧运行方面。为解决当前航空物流成本高、效率低的问题，充分满足未来智能化的发展需求，需要利用深度学习、多元数据融合等技术，赋能传统物流业务。在业务层，构建一站式通关、仓储全景监控等应用；在管理层，构建联运管理、冷链跟踪等应用；在决策层，构建专家决策、危机处置等应用；最终达到资源的智慧调度、智慧管理及智慧决策目标，实现降本增效，促进航空物流的科学有序发展。

在数据共享方面，长期以来，航空物流中各参与方希望采集运输环节的详细信息并实时共享数据的需求愈加强烈。然而航空公司、机场、货代等各方业务模式不同，导致了一个个的数据孤岛难以实现共享。局方也一直致力于构建行业公共信息平台，采集各种数据供相关方使用，并做了非常多的尝试与努力，也取得了一些效果。但如果采用通过区块链、智能合约等技术与各环节相结合，可以兼顾各参与方的利益，更快更好的构建一个开放可扩展的平台，在参与方系统之间分享货物运输状态，形成一个有机的多参与方的协同生态系统。区块链技术的应用将能够促进更高效、更安全的航空物流业务，推动整个行业创新发展。

4 智慧航空物流发展思考

智慧航空物流概念刚刚兴起，行业内就怎么建设还没有形成统一的共识，为此提出3 条思考和建议。

1）通过协同创新扩大技术供给。创新是引领行业发展的第一动力。民航业正在建设国内首个民航科技创新示范区，以此为基础，可以汇集局方、航司、机场、货代、高校、研究院所等各方资源，以示范区为技术支撑平台，打造从需求发现、技术攻关、测试验证、行业应用的创新生态链，以协同创新驱动智慧航空物流行稳致远。例如可在加强货运全流程自动化研究方面，开展航空智慧物流机制与新模式研究，设计更加高效的货站全自动化处理流程；在现有机场货站，研究优化区分腹仓带货、全货机处理区域流程和车流，保证货物流线畅通；在新建专业货运机场和枢纽机场货站研究应用自动化、智能化货物处理工艺。再比如在装备创新方面，可以进行智能集装货物安检、无损装卸、密集存储、智能分拣、无人搬运等无人化地面货物处理关键技术攻关。

2）通过协同共建促进融合发展。探索利用PPP、公募REITs 等新型基建投资方式增加行业融资渠道，通过机场、航司、业内外专业企业等各参与方共建高效共享的基础设施设备，倡议民航局、商务部、邮政局、安检、海关等管理部门协同建设行业治理体系，多式联运相关部门共建联运规范、信息标准，探索投资- 建设- 运营一体化延长效益链。 秉承“共同建设、共同使用、共同维护”的理念，推动航空物流产业智慧化进程。

3）通过协同共享实现新发展。在未来的航空物流领域，通过区块链技术构建政府可控的去中心化的开放的智慧物流平台，连接行业内各参与方和产业链，实现货物行李一体化整合、航司间腹仓与货机运力匹配、机场内设施资源共享、全行业数据共享、产业链共享，打破垄断和信息孤岛。客机腹仓利用水平低一直是全球航空业的难题，尤其是在国内市场许多低成本航空公司腹仓不载货，国内整体利用率仅为20%。而未来我国如果可以在腹仓运输方面进行一体化改革，比如目前机场系统具有行李的重量数据，可以在行李处理系统中加装体积测量系统，通过在截载前更早将该航班的行李体积重量数据共享给货站，就能更高效的配置货物，减少货物拉下率，提升载运率，这样一来通过各方联手推进，将真正为行业构建智慧航空物流的生态环境，为智慧民航建设贡献行业力量。

5 结束语

智慧航空物流技术方兴未艾，以新技术赋能继续提升行业的高效快捷的优势是其应有之义。本文通过对行业现状问题的分析，对智慧物流的理解搭建技术架构，最后提出实现的几点思考建议。总体而言，我国航空物流技术的整体自动化、信息化程度相对较低，智慧航空物流是一种进行时，预计实现还需较长时间，需要各方共同努力打造智慧航空物流明天。