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无人机在智慧物流中的应用分析

   日期:2019-08-14     浏览:374    评论:0    
核心提示:我国末端配送成本以人力为主,其成本占到物流业总成本的30%~50%。近年来,黑科技无人机有望成为解决最后一公里配送效率问题的利
 我国末端配送成本以人力为主,其成本占到物流业总成本的30%~50%。近年来,“黑科技”无人机有望成为解决“最后一公里”配送效率问题的利器。与人力配送相比,无人机具有智能化、信息化、无人化的特点,得到快递、电商企业的关注和投入。

一、农村是物流配送的痛点

农村电商面临着物流“最后一公里”配送难问题,配送点多且配送量少,虽然物流电商在乡镇建立部分物流站点,但是在农村地区的配送覆盖率仍然非常低。发展农村电商物流面临瓶颈问题。“最后一公里”的配送是唯一直接面对客户,配送质量会直接影响到客户的满意度,直接关系到交易的达成,如退货。

“最后一公里”指的并不是真的只有最后的“一公里路程”,而是指从快递分发点到客户手中这一段距离,物流分拣中心的操作员通过各种运输方式将货物送至客户手中的整个过程。货流量小,“长物流链”和低消费密度增加了运输时间和运输成本,车辆去程以及回程空驶,物流成本是多数物流难以承受的。农村消费中有超过60%认为快递收件不方便,需要自己到镇上或县上代收点自提,而自取的成本(体力、时间成本)非常高,从而导致农民购物不难收件难的问题。

另外,货物易出现破损或丢失的现象,以及退换货成本太高,致使人们网上购物积极性不高。

 

二、无人机城市配送

顺丰、京东对无人机物流率先试水,但都选择在农村开展无人机物流试点。农村的空域划设相对简单、通信及电磁环境较好、安全成本相对较低,能充分发挥无人机运输的优势,显示比在城市试点更为可行。

城市内进行无人机物流配送,亿航智能携手DHL以广东东莞松山湖为试点,开通从客户办公园区到DHL东莞寮步SVC的全国首条城市内无人机物流快递航线,提供无人机物流配送服务。通过无人机物流配送,这条线路的单程派送时间将从40分钟大幅缩短至8分钟,同时可以降低近80%的运营成本,能很好地满足城市内灵活高频的中短途末端配送客户需求。目前,无人机的续航能力和控制里程可以达到20公里,配送时间为20分钟~25分钟,基本能满足短途同城配送的需要。但无人机起降点需要基础设施,城市内的物流配送涉及起降点,依然需要有人来递送。无人机起降点的基础设施建设涉及企业、用户等多方利益,更多的无人机起降点基础设施建设意味着更加完善的物流网络,这些对推动无人机物流发展至关重要。这是未来发展的重点。

随着无人机安全性与智能化水平的不断提高,以及更加智慧高效的城市空中立体交通体系的构建,无人机将拥有更强的自主决策能力、感知与避让能力、抗干扰能力,无人机物流在高楼耸立、人流密集的大城市里运行将不再是幻想。

 

三、无人机配送的原理

无人机配送,利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的无人驾驶的低空飞行器运载包裹,可以自动将包裹送达消费者的目的地。无人机对自己所在的具体位置和具体配送情况可以实时进行掌握控制,并及时将信息传输到调配站,调配站将配送指令发送到无人机,无人机收到指令后开始启动进行快递配送。

配送系统划分若干个区域,每个区域相互独立运作。分为两种快递收发模式:

一是区域内快递收发;

二是区域间快递收发。

客户有快递需要发货时,首先将快递打包,再将包裹放到区域快递柜中,快递柜在收到顾客的物件后会及时向调配站发送一个收取物件的信息,调度系统调度合适的无人机,并给无人机发送任务指令,无人机接收到指令后就会飞到目的地,无人机着陆并自动将包裹装载,进行配送。

无人机送达包裹达到目的快递柜后,快递柜会向接收快递人发送领件短信。货物在发往到其他地区时,调配站在接收到信息后会将息传送到无人机,无人机将物件送到邻近区域的收取物件的站点,再由站点按照不同收货地点进行分拣,再通过空运送往收货站点。无人机配送的信息在发货人和收件人的手机终端中可以实时查询运输进度;物流运输的信息数据可以对偏僻的农村地区具体地理位置进行全方位的控制,达到高度的信息化。

无人机配送的安全问题受到极大的关注。无人机配送距离地面100米左右高的空中进行飞行,飞行速度、飞行时间和飞行载重量很容易受到天气变化的影响,在恶劣的天气环境中无人机的配送效率和配送的安全性会大大降低。仍然需要大量的实验,进一步完善无人机配送的安全机制,逐步改善无人机的架构和载重能力。最终要求无人机面对恶劣的天气时,仍能够快速运输,安全、平稳地飞行。

无人的关键技术有:

1)导航系统技术。通过增加卫星导航信号接收系统,可以自动或手动设置起飞、降落点。准确的起飞与降落,负载时安全平稳。

2)智能避障技术。立体空间多传感器避障,视觉避障,光流传感器和超声波传感器。在飞行时感知前方、下方障碍物,采取主动避让措施。

3)无人机调度系统。以订单信息处理为核心、以物流无人机实时状态为基础的系统,调度系统将物流订单的目的地自动生成飞行路线,无人机根据此飞行路线执行订单任务。

目前无人机的主流配送体系为三级通航物流体系。

以京东为例:京东的三级通航物流网络包含了干线、支线、终端三级物流网络,其结构是:

第一级、干线无人机配送。通过干线无人机,实现载重50~60吨,覆盖1000千米半径的中心仓到分中心仓的干线物流快速调拨。其实目前大型客机如737,在机场支持的条件下,是完全可以实现无人起降和飞行的。

第二级、支线无人机配送。支线配送是分中心之间和分中心到场站的小批量快速转运,例如生鲜、3C、高货值物品是可以通过支线无人机来快速转运的,不必等候运输车辆,途中的损耗较小。无人机的载重200公斤~2吨级别,覆盖半径大约在500千米。

第三级、终端无人机配送。这一级别的无人机载重量10~50千克,覆盖半径10~50千米,缺点是无法配送大件。除了京东外,顺丰、苏宁也在积极的构建自己的“干线大型无人运输机+直线大型无人机+末端小型无人机”。

未来随着无人机的干线、支线和末端的联合运营,将形成一张多级联运、层层转运、天地一体、高效互通的空中物流网络,这将大大提高地面仓库的流转效率和覆盖范围。未来借助航空物流的规模化运营,可能减少地面仓储设施的数量,降低仓储成本,同时却能够在控制成本的前提下提升货物的流通效率,提升消费者网购体验。

 

三、发展对策

地区采用末端小型无人机进行运输,同时结合乡村推广员完成整个流程,实现对“最后一公里”的覆盖,将城市工业品和其他商品向乡村地区进行运输。通过这样一个三级通航体系,能够使整个物流体系快速高效的运行,使整个城区与各县市形成一个双向有序的联动,使农村与城市能够得到协调发展,享受发展带来的便利。


参考文献

无人机配送在赣南农村物流中的运用前景,邹敏、彭艳玲等,2019

无人机在农村电商物流“最后一公里”配送的应用研究,王凌霄、岑仲迪,2019

无人机物流发展现状与前景分析,中国民航网,2019

丰链云官微bannner

 
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