农村“最后一公里”无人机配送的应用研究

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　　 摘 要：物流配送的“最后一公里”瓶颈限制了其服务水平的进一步提高。无人机进入商业领域给物流公司带来了好消息，以解决物流配送的瓶颈问题。农村物流对农业，农村经济和农民生活水平的影响至关重要。本文首先阐述无人机在农村“最后一公里”配送中的可行性，并在此基础上，对农村物流配送无人机进行了初步设计，提出应用方案。
　　关键词：农村;最后一公里;无人机
　　 一、引言
　　 随着生活水平的提高，物流与我们的生活越来越密切。“最后一公里”配送是整個物流过程的终点，中间出现的任何小摩擦都有可能使电商失去积累的顾客群。我国农村物流受多方因素制约，其发展速度不高，如何解决农村物流“最后一公里”快速配送的难题，是一项重要且有意义的研究。本文将无人机技术引入农村物流的配送服务中，建立了一个可行的农村“最后一公里”无人机配送方案。
　　 农村物流分三步进行，依次是仓库点货、区域运输以及“最后一公里”配送。除“最后一公里”配送之外，其他物流步骤均不直接与收货人沟通，使“最后一公里”配送成为决定收货人满意度的关键步骤。由于农村收货人的地址不明确，错误配送、多次配送等现象造成配送成本增高，影响收货人满意度，配送成功率不高一直是困扰“最后一公里”配送的主要问题。一些大型电商公司开始与物流公司合作，采用了多种特殊形式的配送方式，但均未能有效提高配送成功率。
　　 二、无人机在农村“最后一公里”配送中的可行性
　　 “最后一公里”物流配送是物流企业面对的一个共同问题，造成这种瓶颈的主要原因之一是道路拥堵问题的影响，递送人员自身体能、组织、方向感、熟练程度等也会造成影响，将无人机引入物流配送是发展低空经济的一种积极创新。农村平房多，高层建筑少，更有益于无人机的推广，对农村物流无人机的研究，有很大的发展空间。
　　 1.无人机物流配送的优势
　　 与传统的物流配送方式相比，无人机物流配送具有诸多优势。首先无人机能够垂直起降，占用空间小，灵活性强。无人机能够在人所不能为之的情况下，完成高难度任务。具体优势如下：
　　 （1）配送速度快
　　 在某些特殊情况下无人机配送速度比汽车要快，因此使用它送货可以满足同城物流的加急配送服务。无人机配送避免了交通堵塞、快递员找地址等难题，并且配送路径能直接走直线，配送效率比快递员高出很多倍。而在农村虽然不存在堵车问题，但是会出现快递员找地址的难题，有些农村道路泥泞，车辆开进去会很颠簸，配送时间也会因此延长，无人机能够很好避免这一问题。
　　 （2）配送成本低
　　 由于农村网购者居住分散，道路不畅，交通不便，配送量不集中，因而配送路线长，耗时长，配送成本高。即使是在大城市，由于交通拥堵、交通管制等原因，货物从物流中心到收货人手里的最后一公里路程中产生的成本和运送复杂性也很高，农村送货成本是城市的5倍。无人机具有部署方便、成本低、可操作性强、对任务环境要求低等优点，能更好地解决快递成本问题。
　　 （3）配送条件要求低
　　 无人机可以实现垂直起飞降落，无人机送货，即便温度降至零下十几度也不受影响。在我国的一些贫困山村，自然环境恶劣，道路条件不好，车辆无法到达，只能通过快递员徒步送达。无人机具有部署方便、成本低、可操作性强等优点，用无人机替代传统配送工具来配送货物，不会受到复杂地形的限制。因此，与传统配送工具相比，在农村地区，无人机配送所需的配送条件较城市相对较低，可以实现农村的无人机配送服务。
　　 2.无人机配送的环境与人群分析
　　 农村地区地理位置偏僻，道路交通系统不完整，快递费用一直很高。无人机配备导航系统，操控员预先设定目的地，无人机将自动匹配最佳飞行路线，将包裹运送到指定位置。对于农村地区，无人机运输产生的单个包裹的运送成本远低于物流公司目前的运输和人工成本。
　　 目前，农村地区主要消费人群，分为年轻人和中年人，老年人更多选择去超市购物，而年轻人和中年人对新鲜事物的接受能力比较强，更容易学习和适应无人机的出现给他们生活带来的改变。
　　 3.无人机配送的影响因素分析
　　 （1）技术因素
　　 目前，无人机配备了路径设计算法，能够优化路径，并结合GPS技术，能够准确将货物送达消费者手中。
　　 （2）经济因素
　　 从经济角度来看，无人机的购置、调度系统的开发、无人机的维护以及专业操作员的培训费用很高。在农村地区，为了使无人机快递能够尽快得到提升，需要对专业操作员进行培训，使他们熟练掌握无人机系统。
　　 （3）安全因素
　　 无人机在配送过程中，安全系数是其运行的主要影响因素。无人机在配送过程中可能遇到鸟类的撞击、天气的影响，以及所配送物品掉落的风险。因此，我们必须确保群众对于无人机配送的接受度，并建立健全的系统，以确保无人机配送过程的安全。
　　 （4）国家政策
　　 目前，用无人机配送快递的发展前景不确定性，因此有关监管部门采取谨慎的态度也是合理的。无人机的使用以及配套设施的建立和实施都需要单独的法律法规来规范。
　　 三、物流无人机配送设计要求
　　 在论证了农村物流配送无人机可行性的基础上，下面对农村快递配送无人机进行具体设计，为实现无人机配送货物提供理论依据和形式参考。
　　 1.提升续航能力，提高物流配送半径
　　 农村地区乡镇距离大、地势开阔、配送距离远，需要保证一定的续航能力。目前无人机主要以锂电池作为能量来源，但是其动力能力较弱，在一定续航时间下，所负载的货物相对较少，故应使无人机在满足一定货载要求的基础上，提高续航能力，扩大配送半径，来为更多地区进行配送服务，节省物流配送时间及成本。 　　 2.荷载设备需承担一定重量
　　 物流配送无人机的设计要考虑到载重，以满足对不同重量、尺寸的货物的运输。目前无人机载重的方式主要有两种，将货物置于机身下方以及向上拖着货物飞行，荷载一般在10kg以内。国内物流企业顺丰、京东等正在积极研制物流无人机，如京東希望所研制的无人机载重能达到30kg。
　　 3.具备智能避障功能
　　 无人机在配送过程会遇到各种复杂场景，如飞行的鸟类、树枝、天线等，如果不能及时躲避，会对无人机造成严重损坏，也会增加维修成本。因此无人机需具备一定的智能避障功能，在遇到障碍物时悬停或者绕过，以提高配送的安全性。
　　 4.准确执行调度系统的指令
　　 无人机调度系统的设计可以参照车辆调度系统，地面上的路况较空中来说更为复杂，物流无人机的调度系统需根据订单自动规划飞行路线，无人机接收指令并执行配送任务。另外无人机调度系统需实时监控无人机的运行状态，如配送时常、载重量、是否损坏等。
　　 5.配备收货提醒功能
　　 农村物流“最后一公里”在应用无人机技术时，应在农村建立无人机配送自提点，在快递即将到达配送地时，无人机可以配备自动通知功能，如果无法接收快递，再将货物送到自提点，节省无人机的工作时间，提高配送效率。
　　 四、结语
　　 在实现货物配送的基础上，无人机还需要更加智能化和人性化的以信息系统为支撑的调度，同时还需要保证该系统与整个物流信息系统之间的实时交互。在此，操作人员必须掌握更先进的技术，后台还必须具备足够的数据分析能力，而系统规划和实施也需要丰富的经验。
　　 本文分析了农村物流无人机应用的可能性和现实意义，但是现实中还没有此类产品，无人机配送仍处于测试阶段。因此，本文提出的农村物流配送无人机设计的具体实施还有待进一步研究和论证，提出的“最后一公里”农村物流无人机的功能设计方案具有参考价值。无人机配送在农村物流的研究中处于初级阶段，还存在很多问题，未来可以对无人机实际运行中出现的问题进行更深一步的研究。
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　　作者简介：任晓秀（1994.04- ），女，汉族，籍贯：山东省，学历：研究生，研究方向：物流与链管理
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