“低空经济写入政府工作报告”这条消息，我是在上个月的一次行业交流里刷到的。当时在场的人先兴奋了一阵子，然后安静下来——因为大家很快意识到，方向有了，但“怎么落地”这件事，谁也没有完整答案。作为长期做航空信息化和民航排班系统的人，我脑子里蹦出来的第一个具体问题就是：如果未来一个城市同时有几十架eVTOL在天上飞，它们怎么排班才不会乱成一锅粥？
这不是一个“排个时间表”的小事。eVTOL（电动垂直起降飞行器）和传统客机、地面交通都不一样，它既没有机场所在地的大规模集中调度体系，也没有网约车那种随时改变路线的灵活性，更致命的是，它还得照顾电池充电、空域窗口、起降场容量这一堆约束。多架飞机一旦上天，所有矛盾都会集中在排班表上爆发。这篇东西，我打算以一个排班系统设计者的视角，把整套逻辑摊开来讲，从核心约束到算法设计，再到实际运行中踩过的坑，尽量做到你拿过去就能照着搭一套原型。
1. 为什么排班问题会卡住低空经济的脖子
1.1 低空经济不是“造飞机”那么简单的故事
低空经济这个概念，这两年热度一直在涨，写入政府工作报告更是把整个产业的关注度拉到了一个新高度。很多外行以为低空经济就是多造几架飞机、多修几个机场，但实际上，这条产业链的每一环都藏着硬骨头：飞行器制造、适航认证、起降场建设、通信导航监视、空域管理、运营服务体系……其中最容易被人忽略、却又决定商业化成败的，就是“运营”这一环。
我见过太多项目，飞行器性能漂亮，航线规划也做了，但一到“多架飞机同时跑”就露馅。单架飞机怎么飞是一回事，机队怎么飞是另一回事。说得直白点，一辆网约车一个人开没问题，但一万辆车在早晚高峰同时涌上高架，就是完全不同的调度问题。eVTOL的排班，比网约车更麻烦，因为它还多了一层“空域”和“电池”的双重约束。
低空经济要规模化，不是造10架飞机试飞，而是要让一个城市里几十架、上百架eVTOL同时有序运行。到这一步，排班系统就不再是附属工具，而是整个运营体系的“大脑”。谁先把这个问题想清楚，谁就能在下一轮竞争中占到先机。
1.2 eVTOL的“难”，在于它是个三不像
很多人习惯把eVTOL类比成“空中出租车”或者“电动直升机”，但如果你真正做过排班，会发现它是个非常微妙的存在——既不像民航，也不像公交，更不像网约车。
民航航班计划的显著特点是“提前很久定死”。航班时刻半年一换，飞机按固定线路飞，起降场就那么几个大型枢纽，运行体系高度集中。eVTOL不一样，它的航线更短、频次更高、起降点更分散，而且充满电才能飞两三百公里，本质上更接近“城市公共交通”的运营逻辑。
但说它是公交也不对。公交线路在物理上是固定的，车辆沿着轨道或道路走，遇到堵车还能等。eVTOL的航线虽然可以相对固定，但它受天气影响极大，雷暴、阵风、低云都可能让整条航线临时关闭。这种动态性，公交系统完全体会不到。
它又有点像网约车——乘客随叫随到？实际也走不通。网约车可以全城随机接单，因为马路是连通的，而eVTOL只能在有起降场的地方接客，而且必须在获得空域许可的时间窗口内飞。说白了，每一架飞机的“可达区域”是受限的。
所以我一直跟团队说，eVTOL排班更像“民航航班计划 + 公交行车计划 + 网约车动态调度”的三合一，而且每部分都要打折扣。这种“三不像”的特性，恰恰是设计排班系统时最有意思的地方。
1.3 多机排班的复杂度从哪里来
一架eVTOL排班，只需要回答一个问题：这架飞机今天什么时候从A点到B点，中间要不要充电？但当成百上千架飞机一起排，问题就变成了：所有飞机同时在天上飞的时候，空域会不会冲突？所有飞机都回到同一个起降场充电，停机位和充电桩够不够？一架飞机晚点了，后续航班怎么接？
这些连锁反应是排班复杂度的真正来源。我做过一个简单测算：假设一个城市有10架eVTOL、3个起降场、每天运营14小时，每条航线飞行时间30分钟，那一天的可行航班组合数就已经是天文数字。如果航线数增加到10条，飞机数增加到30架，组合数爆炸到根本无法靠人工排表。你必须用算法来做，而且得做“约束满足”和“多目标优化”，否则排出来的表要么不安全，要么赚不到钱。
2. 搭排班系统前，先想清楚这五大核心约束
2.1 先从最硬的一条说起：空域容量约束
很多人对“空域容量”的理解停留在“天上飞得下”这个层面，但实际上，低空飞行器之间必须保持足够的水平和垂直间隔，这个间隔标准直接影响同一时刻能飞多少架飞机。
以目前行业内常规的间隔标准看，同方向飞行的eVTOL，水平间隔通常要求不低于几百米，垂直间隔不低于一两百米，交叉航路还要额外留出缓冲。也就是说，一条低空航路在单位时间内能通过的架次是存在上限的。假设一条航路每小时能容纳6架eVTOL通过，一天14小时扣除夜间停飞，最多也就能过七八十架次。航线一多，容量共享、交叉冲突都得算进去。
排班系统在做计划的时候，必须把每条航路的容量值当作硬约束。换句话说，你想在早高峰把10架飞机全部安排在同一条航路上面，就不符合安全间隔要求。这时候要么错峰，要么拆到不同航路，要么调整起降顺序。
2.2 电池和充电约束：续航不可怕，补能才麻烦
燃油飞机加油五分钟就能继续飞，但eVTOL的充电时间远远大于加油时间。以目前几家主流eVTOL厂商公布的数据来看，典型电池容量在100~200kWh之间，快充功率如果做到150kW，从20%充到80%大概也要30到40分钟。而一次50公里的短途飞行，飞完可能只需要25分钟。
这就产生了一个非常反直觉的现象：一架eVTOL飞完一个航段，在地面补电的等待时间比在天上飞的时间还要长。这意味着排班表上必须给每架飞机留出充足的“充电窗口”，而这个窗口会直接影响飞机的日利用率。
我举个例子，假设一架eVTOL续航150公里、巡航速度200公里/小时，一条航线来回70公里，单程25分钟（含起降缓冲）。满电出发，飞两个航段后电池从90%掉到20%左右，必须充电40分钟才能继续飞。算下来，飞两个航段用50分钟，充电要40分钟，一个“飞行-充电”大周期接近90分钟。一天运营14小时，理论最多飞16个航段，但还要扣除早晚检修、天气等待、乘客过站时间，实际能排12到14个航段就不错了。
这个数字对运营成本影响巨大。排班系统如果不知道如何优化充电策略，很可能让飞机“排队等电”，机队动效率直接腰斩。
2.3 起降场容量约束：所有飞机不可能同时挤在一个窝里
一座城市里，eVTOL的起降场（行业内叫vertiport）数量不会太多，初期可能只有五六个，每个起降场的停机位也就四到八个。这就意味着，同一时刻能停在某个起降场充电、上下客的飞机数量是有上限的。
排班的时候最容易犯的错误，就是只盯着航线上的飞机，忽略了地面的“停车场”。我见过一个实际案例，某个运营方案规划了早高峰8架飞机全部从同一个起降场起飞，结果落地一算发现，那个起降场只有6个停机位，剩下两架飞机起飞后连停的地方都没有。整个排班表强行执行，就是地面瘫痪。
起降场容量约束还必须和充电桩数量联动。有停机位不等于有充电桩，假设4个停机位里只有2个有快充，那同时有3架飞机需要补电的时候，总有一架要干等。排班系统必须把“停机位+充电桩+N个航班”打包成一个时间窗来处理，这比单纯排飞机复杂得多。
2.4 机组资源约束：再智能的飞机也要人盯着
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虽然eVTOL在向自动驾驶方向演进，但现阶段的商业运营大概率还绕不开驾驶员或安全员。即使是未来做到无人驾驶，地面也还是要有一批远程监控员盯着。这批人的工作时间是有限制的。
民航领域有非常成熟的机组值勤时间限制，比如单日飞行时间上限、连续工作小时数上限、休息期要求。eVTOL虽然是短途高频运行，但同样需要借鉴这套规则。一位驾驶员飞完四个航段，必须落地休息至少15到30分钟；一天累计飞行超过一定小时数，就不能再安排后续航班。
排班系统里如果不加机组约束，很容易出现“飞机利用率很高、人却累垮了”的局面。更麻烦的是，早期运营阶段驾驶员数量一定远小于飞机数量，每个人能飞的时间窗口就那么几个，排班时等于多了一层“资源绑定”关系。人、机、航班三者必须同时匹配，还真是一件麻烦事。
