慕尼黑工业大学与上海交通大学研究者提出“有界适配”框架,将仓储物流控制方法迁移至低空无人机运营

慕尼黑工业大学（TUM）与上海交通大学（SJTU）的研究人员于 2026 年 10 月 23 日在《Aerospace Systems》上发表了一篇观点论文，提出将工业内部物流（即自动化仓库、医院运输网络和配送中心背后的学科）的控制方法迁移到由 eVTOL 飞行器、配送无人机和城市空中服务构成的低空经济中。作者为 Johannes Fottner、Felix Top、Tingyu Huang、Florian Holzapfel 和 Haichao Hong。他们指出，自动化三维穿梭车仓库具有垂直分层、动态分配货位以及在网络节点处解决冲突的特点，在结构上与分层的城市空中走廊网络相似，因此提出以物料流控制（Material Flow Control，MFC）作为经典空中交通管理（Air Traffic Management，ATM）的补充：ATM 以飞行器及其间隔与安全为中心，而 MFC 以货运任务及其吞吐量为中心。

论文的核心贡献是有界适配（Bounded Adaptation），它从五个维度评估每一项潜在的方法迁移。如果偏差保持在可接受的适配窗口之内，该方法可直接移植；如果偏差超过阈值，但存在经过验证的适配机制，则经有界修改后可予采用；如果不存在这样的机制，则不可采用。作者表示，这些阈值属于概念性设定，仍需通过仿真和实地数据进行定量标定。论文将两项航空特有的约束视为硬性条件：一是"不可停止约束"（Cannot-Stop Constraint），即空中的飞行器在网络中的任意位置都没有能量中性的安全停止状态；二是具备应急意识的航路规划，要求每条航路都针对一组既定的降级状态进行规划，并预先设置应急走廊和安全降落选项。

论文提出了一个由两个层级耦合而成的综合数字孪生。上层是离散事件仿真（Discrete-Event Simulation）调度层，按优先级分配时间槽，例如医疗急救高于快递货运，快递货运高于常规配送，时间粒度为分钟级。下层是连续飞行动力学仿真，源自上海交通大学在 eVTOL 轨迹优化方面的工作，以秒级粒度检验物理可行性。在高峰流量下，完整的双向耦合能否满足实时性要求，被列为一个悬而未决的问题。安全评估与 SORA 2.5 保持一致，该特定运行风险评估方法已于 2025 年 9 月成为欧洲现行适用的框架，并采用稀有事件仿真以及结合马尔可夫链蒙特卡洛采样的子集仿真。

NASA ATM-X Dallas/Fort Worth 参考场景是一个包含七个垂直起降场的基准场景，在没有主动进行需求与容量平衡的情况下，40 个航班累计延误达 694.63 分钟，62.5% 的飞行器受到影响；论文仅将其作为未来可能采用的验证基线。论文引用了中国低空经济到 2025 年达 1.5 万亿元、到 2035 年达 3.5 万亿元的预测，以及自 2026 年 5 月起实施的强制性国家标准 GB 46761-2025 和 GB 46750-2025，这两项标准要求通过 5G-Advanced 基础设施实现数字身份识别并以一秒间隔上报位置。深圳的低空智能融合系统（Smart Integrated Lower Airspace System，SILAS）可为数字孪生提供标定数据，而位于 Cochstedt 的 DLR VERTIFIED 基础设施则被列为正在兴起的欧洲实体测试补充设施。

作者说明了这项工作的局限：尚未进行大规模仿真或实地验证，MFC 调度层也没有与仅采用 ATM 的基线进行对比测试，适配阈值依据的是第一性原理和专家判断，SILAS 数据的获取安排尚未正式确定。十项迁移类比均以 TUM fml 实验室经过验证的工业项目为依据，但尚未在低空场景中得到证明。