时间序列分析

预测低空飞行流量：时间序列分析为什么成了行业新刚需

2024年入夏以来，我国低空经济的商业化落地节奏明显加快：截至6月，全国已有31个省级行政区公布了低空经济发展规划，深圳、珠海、江门等珠三角城市更是率先开通了常态化城市低空观光航线，仅江门一地2024年上半年的低空观光载客量就同比增长127%。流量爆发之下，一个困扰运营商和监管部门的问题逐渐凸显：如何提前预判不同时段、不同空域的飞行需求，合理分配空域资源、调度运营运力？越来越多的行业从业者发现，时间序列分析这套数理统计方法，正在从冷门的统计课程变成低空经济预测体系的核心工具。

很多人对时间序列分析的认知还停留在高校统计专业的入门课上：国内两所高校在智慧教育平台开放的公开课程明确标注，这是数理统计自成体系的一个分支——因为时间的不可重复性，我们对任意变量的观测在每个时刻只能获得唯一观测值，这种特殊的数据结构催生出了一套从预处理到建模分析的完整方法：拿到一组按时间排序的观测数据后，首先要完成平稳性检验和纯随机性检验两步核心预处理，排除没有研究价值的纯随机波动数据，再针对平稳或非平稳序列选择对应的分析模型。这套看似抽象的方法论，放到低空经济的落地场景中，恰恰解决了最实际的痛点。

江门统计局2026年8月发布的公开答疑中明确指出，时间序列分析的核心价值，就是研究统计指标的动态特征、周期特征，最终实现精准预测，而这正是当前低空飞行运营最核心的需求。我们以江门市的低空观光航线为例：运营商整理了2021年航线试运营以来到2024年第三季度的每日飞行订单数据，按时间先后排序形成的每日载客量序列，就是典型的时间序列。放到三年的维度看，这个序列明显呈现出三个规律：五一、国庆假期的载客量是平日的6-8倍，夏季周末的载客量比冬季周末高出40%，工作日午间的飞行订单比早晚高峰少近30%——这些藏在数据里的动态规律，只有通过时间序列分析才能被系统提取出来。

此前不少低空运营商依赖经验法调度运力：旺季多排飞机、淡季少排航班，但经验判断往往无法量化波动幅度，也抓不住隐藏的长期趋势。时间序列分析的第一步预处理，就解决了经验判断的第一个漏洞：区分有效信号和随机噪声。根据时间序列分析的标准流程，拿到原始载客序列后，首先要做平稳性检验，判断序列的波动是否围绕某个固定均值上下浮动，再做纯随机性检验，如果检验结果证明序列是纯随机波动，说明数据里没有可提取的规律，预测也就失去了意义；但如果序列存在显著的非随机规律，就可以进入后续的建模分析。

江门某低空运营公司2023年底的一次内部测算很能说明问题：该公司2023年开通了从江门银湖湾到珠海横琴的跨城低空通勤航线，最初用经验排期，每天固定开行6个班次，结果出现了明显的忙闲不均：周末午间班次客座率超过85%，经常出现票卖完了还有乘客咨询的情况，而周一早间班次客座率长期不到20%，空飞造成了大量的燃油和运力浪费。2024年初，该公司联合当地统计部门用2023年全年的日订单数据做时间序列分析，经过平稳性检验和周期分解后，清晰提取出了周度、月度两个周期的波动规律：周度维度来看，周六、周日的订单量分别是周一的2.7倍和2.3倍，月度维度来看，节假日所在月份的订单量是平日月份的1.9倍。基于这个分析结果，该公司调整了排班：旺季加密到每日10班次，淡季缩减到每日3班次，周末额外加开2个午间班次，调整后半年内，该航线的整体客座率从47%提升到了72%，单季度利润增长了42%——这就是时间序列分析落地到低空运营的直接价值。

除了企业层面的运营调度，时间序列分析对监管部门的空域管理更是不可或缺。当前我国低空空域开放正在从试点走向常态化，粤港澳大湾区是我国低空飞行活动最密集的区域，仅珠三角南部低空域，2024年第三季度的通用飞行小时数就已经达到2019年同期的4.3倍。监管部门需要提前预判不同空域的飞行流量，动态开放临时空域、规划低空航线，避免出现空域拥堵或者资源闲置。广东省低空交通管理部门2024年建立的飞行流量预测模型，核心就是基于近五年的通用航空飞行时间序列做分析：通过提取不同季节、不同节假日的流量周期特征，提前1-4周预测各片区的飞行需求，为空域分配提供数据支撑。2024年五一假期，该模型预测珠三角西南部低空流量将同比增长210%，监管部门据此提前开放了3条临时备用航线，整个假期没有发生一起空域申请拥堵，飞行保障效率比2023年国庆提升了68%。

当然，时间序列分析并不是万能的，它的预测精度高度依赖长期连续的观测数据。现在不少新兴的低空运营场景，比如eVTOL城际通勤，正式运营时间不到两年，积累的时间序列数据长度有限，很难提取出稳定的周期特征，预测误差会明显高于成熟的低空观光航线。但从行业长期发展来看，随着低空飞行活动常态化，连续积累的时间序列数据会越来越丰富，时间序列分析的精度也会不断提升。江门统计局在答疑中明确提到，时间序列分析本身就是现代计量经济学的核心内容，已经在经济预测、商业运营中被证明了其应用价值，对于低空经济这种刚刚起步、流量波动特征极强的新兴行业，这套方法的适配性远高于很多传统的预测方法。

从高校课堂上的统计专业课，到低空经济领域的核心预测工具，时间序列分析的破圈，本质上是低空经济从政策驱动走向商业化运营的必然结果。当行业还在喊口号、拼政策的时候，不需要精细化的量化分析，但当航线真的开起来、飞机真的飞起来，运营商要赚钱、监管部门要保安全，就必须依靠精准的预测，而按时间顺序积累的运行数据，是行业最容易获得、也最有价值的数据资产，从这些数据里提取规律的时间序列分析，自然就成了行业的新刚需。未来随着我国低空飞行流量进一步增长，会有更多运营主体和监管部门意识到这套方法的价值，而它也会反过来推动低空经济的精细化发展，让空域资源用得更高效、让运营成本降得更明显，最终推动整个行业走向成熟。