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大咖教你使用经济学来解读无人机禁飞成本

字号+ 作者:admin 来源:未知 2017-03-25 22:49 我要评论( )

【TouchSky摩天·资讯 作者:无人机叫兽】 自本年年初无人机误闯机场的意外后,大众和无时无刻都在忧心忡忡,担心恐怕有一天,无人机会撞到民航客机,酿成意外。而......

自本年年初无人机误闯机场的意外后,大众和无时无刻都在忧心忡忡,担心恐怕有一天,无人机会撞到民航客机,酿成意外。而无人机用户也担心,有一天大众会因为恐怕无人机撞到民航客机,而把无人机一刀切禁绝。

无人机用户并不单纯

把无人机一刀切禁制,是否就能保证安全呢?首先,我们要重新认识什么是“无人机用户”。

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在 2005 年左右,其实并没有所谓的“消费级无人机”的存在,甚至根本就没有真正的“消费级四轴飞行器”,当时的飞行器主要还是以遥控定翼飞机 (fixed-wing) 和直升机为主。然而,无论是遥控定翼飞机或直升机,仍然十分难以操作,成本也十分高昂,一般消费者根本不会感兴趣。但这个时候,开始聚起一堆高手,埋首研发无人机飞控。故此,今天的无人机产业,大部份都在这个时候打下基础:例如汪滔在 2006 年建立大疆、而杨建军也在2007 年建立零度智控等。而不少机械人及电子工程师,也陆续留意到无人机产业的潜力。

直至 2010 年,法国 Parrot 公司推出首台消费级四轴飞行器 AR.Drone (上图),尽管当时还未有一个真正的“消费级无人机”市场,但 AR.Drone 智能而容易操作的特点,刺激起四轴无人机的急速发展。然后在 2012 年,大疆推出了禅思云台 (Zenmuse),大幅降低了航拍门槛,并在接连的两年,连续推出到手即飞 (Ready-to-fly) 无人机 Phantom 系列,吸引大量摄影爱好者成为无人机用户,形成了全新的航拍文化,也促使了半专业的无人机爱好者不断涌现。

随着航拍文化的传播、和无人机日益变得更容易操作,愈来愈多的消费者对无人机产生兴趣;再加上大疆在 2016 年,在包括苹果店等的非传统航模渠道售卖无人机;并在 2016 年 9 月,推出革命性的便携无人机 Mavic Pro,不但使无人机销量达至前所未有的高峰,也使愈来愈多小白用户加入无人机用户行列。

换句话说:无人机用户并不如大众想像中的简单,而是是由少数的高手、一定数量的爱好者、以及愈来愈多的小白用户组成(上图)。但这些不同的用户,有着怎样的特点呢?

不同用户的不同特点

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首先是无人机发展的核心:无人机专家。他们是无人机研发的骨干,负责研发载客无人机、速递无人机之类的新产品,无人机的未来就看他们了。

从数量上,尽管无人机愈来愈流行,也愈来愈多拥有专门技术的用户加入高手行列;但毕境“高手”社群有不低的技术门槛,增长速度上远远不及小白用户。高手用户无论在技术上比别人更在行,所以飞起来更谨慎;所以,他们一般都是意外机会最低的一群人,不过,也由于他们技术高超,所以也可是最难以禁制的无人机社群。

其次是航拍文化的发源地:爱好者社群:包括专业飞手、穿越机爱好者(下图)、或是具经验的航拍爱好者。他们也有足够的飞行技术,所以意外率亦相对亦较低;但也由于他们热爱无人机,当没有足够的飞行自由时,他们将更倾向于违反禁飞令黑飞。

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最后是在 2016 大幅增加的小白用户--这一部份人占了无人机用户的绝大多数,但同时又是最容易闹出事故的群体。这种用户对航拍或无人机不会有什么情意结,能拍就拍、不能拍就算。有关部们只需略加限制,就能让他们主动配合,不会故意地对抗禁飞策略。麻烦的是他们数量庞大、而且对无人机毫无认识,导致他们经常无意之间发生事故:无人机误闯萧山机场,就是他们的“杰作”。

一刀切禁飞的经济学分析

考虑到不同用户的不同特徵,即使我们一刀切地禁飞、限制,效果也是因人而异。以小白用户为例:由于飞行对他们来说并不是刚需,属于“高需求弹性”用户(下图),只要稍为提高罚则,让乱飞的成本增加,就足以大幅减少小白乱飞的次数。

不过,他们很可能不会注意到无人机的法规和安全,所以禁飞令对他们来说效果并不太理想。真正要让小白停止乱飞,关键绝不是“制定法规”,而是“执行法规”--换言之,一刀切禁飞对小白用户根本毫无意义。要阻止小白违规,除了是宣传和教育工作必须到位之外;透过例如地理栅格的技术手段管理,就已经远比一刀切的禁飞更为有效。

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但对于爱好者和高手社群来说又如何?如果说我们“不需要”对小白一刀切禁飞,那对于爱好者和高手社群来说,是“不应该”一刀切禁飞。这两个社群不但爱无人机,而且当中不少人更以无人机来维持生计。所以,爱好者和高手社群属低需求弹性(下图),即使我们大幅提高罚则,也不能大幅减少他们的飞行次数。

举例说,美国联邦航空局 (FAA) 早前就向航拍公司 Skypan 重罚 190 万美元,原因是 Skypan 在两年内在人流或航空交通密集的地点,进行了 65 次未经准许的飞行;可见,即使有关方面禁止一直乱飞,但这群用户仍然会倾向偷飞、黑飞。

故此,如果我们要完全禁止他们飞行,就必须把他们的飞行成本,提高到一个难以置信的水平--例如禁止生产或入口无人机,才能稍稍的减少。即使去到这个地步,这两个群体的成员都有一定程度的动手能力:无人机公司用地理栅隔禁飞?他们能破解给你看;禁止生产或售无人机?他们能自组一台给你看。换言之,完全禁飞是不可能的事。

从另一个角度看,为了一刀切禁止无人机而大幅提供飞行成本,对社会不可能毫无影响。这个社群除了是骨灰级的高级玩家,也同时是不同产业骨干份子。为了一刀切禁飞而大幅提高飞行成本,结果也可能同时增加了社会成本,包括:

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1. 安全使用无人机,合情亦合法;一刀切禁飞只会破坏法律的公正性;

2. 无人机能帮助农业、消防、勘探等不同范畴,一刀切禁飞会影响这些行业的正常发展;

3. 无人机的市场规模,预计在 5 年内会增长至 250 亿美元;中国目前在无人机产业上暂时领先,但一刀切禁飞等于放弃了这个优势;

4. 无人机科技的背后,也涉及大量的机械人、人工智能和无线传输技术的研发;一刀切禁飞也同时影响这些科技的发展。

上图是一刀切禁飞的边际社会成本示意图:只要很低的社会成本,就能大幅减少无人机的飞行次数;但要全面禁绝无人机?社会成本成本却会快速增加。

禁飞?堵不如疏

不同无人机用户,对禁飞策略有不同的反应,故此我们可以认为以下假设是合理的:

1. 一刀切禁飞只能若干程度上减少“乱飞”行为,但不能完全避免;

2. 禁飞策略的边际成本,会随无人机用户数量减少而递增。

虽然说无人机难以完全禁止,但当乱飞次数增加的同时,市民生命受到威胁,社会也会负上代价;我们不能光是为了产业发展,而牺牲了市民的安全。因此,我们需要两全其美地保障大众安全的方法。

简言之,堵不如疏:与其一刀切的禁飞,不如合理地开放安全的飞行区域。

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为什么“堵不如疏”呢?举例说:在全球绝大部份地区使用重型的无人机(一般重于 7 公斤)时,仍然需要向有关机构申请,但不少专业的商业航拍飞手,最终都黑飞或是偷飞。他们往往抱怨申请合法飞行的审批的时间太长、需要对接的部门太多、低效的审批手结减少了合法飞行的空间,逼使他们偷飞。早前美国的 Amazon就指责美国政府用了超过一年时间,才批准他们的使用测试无人机速递服务(上图),逼使 Amazon 改在英国测试。

大型工业无人机的需求日益增加,但他们申请“合法飞行”是如此困难,逼使大量无人机偷飞、黑飞;如果我们真的要全面禁飞?无人机的河水的洪峰将至之时,“法规”这个堤坝将如何阻挡?

那究竟怎样才能合理地“泄洪”呢?目前主流的手段,是透过地理栅格 (Geofence) 技术。它的原理是透过无人机的 GPS 定位,并对比内置的资料库;如果发现定位在禁飞区,就会不让起飞;但在合理而安全的地点下,无人机就可以正常飞行。

无疑,地理栅格并不是防止乱飞的最佳方法。在本年春节,就有不少用户因为禁飞区的不完善,导致不少误飞禁飞区的事故。然而,无人机生产商并非不想做好禁飞区管理,而是没能与与民航机构很好的沟通;而有关机构亦往往闭门画饼,自行把城市大部份范围划为净空区,使无人机生产商无法配合。结果,在双方沟通不足的情况下,地理栅格无法完全发挥作用。

换言之,这不是地理栅格的概念有问题,而是地理栅格本身不够合理所致:应该禁飞的区域却没被圈好,不需要禁飞的却往往被划为禁飞区。也于如此,早前无人机龙头企业大疆,更新了禁飞区策略(上图),并采用了实名制方式监管、以及引入 ADS-B 航空预警系统,把机场禁飞策略进一步优化,我们预计会无人机安全问题,将进一步得到改善。

一小撮违规者

另一方面,但是,地理栅格设也无法杜绝无人机乱飞,我们就任由无人机威胁我们的安全吗?事实上,无人机问题涉及航空安全,动辄涉及大量人命伤亡,绝非金钱或成本可以计算。既然我们要不昔代价,也要避免严重意外,那地理栅格不就是毫无用处吗?

关键是:不是所有人都会违规乱飞。一般老练的飞手,他们珍惜这个市场,也知道无人机误闯机场的恶果,所以这个群体理解法规和无人机安全守则,明知故犯的成员数量相对较少;也由于他们有足够的技术,即使真的违规,发生意外的机会也更低。但是,小白用户本来人数多,加上什么都不懂,更容易误闯禁飞区,潜在的“非故意”违规风险巨大,也比一般爱好者更容易发生意外。

虽然,地理栅格绝不是最完美的解决方案,但却是最有效率的方案,只需几行代码,就能把这群小白用户赶出危险区域,就能把绝大部份没破解能力的小白隔绝在禁飞区之外,消除了 80% 以上的潜在风险了(上图),但又能让一般用户有足够的自由度享受飞行。尽管我们无法透过地理栅格完全阻止乱飞,但已经大幅减少违数字,降低了管理的难度:对付 100 个违规者困难,但对付 1 个违规者容易多了。

随着无人机的急速发展,不少人开始埋首研究反无人机系统,机场等敏感地区可以透过主动出击,“对付”剩下的一小撮违规者。反无人机系统,未必能对付大量的违规者,但要堵截少量的违规者,却远比地理栅格或严苛的法规,更为有效。

总的来说,无人机安全是个不容易解决的问题,一刀切禁飞看似简单快捷而方便,但从可能性或是经济考虑上看,根本无助于提高无人机安全。我们仍然需各方面的全面配合,才能让社会安全而健康地发展。

 

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