基于無(wú)人機(jī)配送的窗口智能接駁柜研究*

□ 熊佳美，岳凡迪，朱新怡，朱思锜

(上海商學(xué)院，上海 201400)

1 研究背景

1.1 研究現(xiàn)狀

如今,城市商貿(mào)物流在爆發(fā)式增長(zhǎng)的同時(shí),其配送成本與日俱增。物流行業(yè)技術(shù)的更新迭代難以緊跟我國(guó)電子商務(wù)的迅猛發(fā)展,成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。企業(yè)需要以高新技術(shù)為突破,打破傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè)人力成本居高不下的現(xiàn)狀,打造現(xiàn)代化物流運(yùn)輸體系。為了降低物流運(yùn)輸成本、提高配送效率,無(wú)人機(jī)憑借運(yùn)輸成本低廉、機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)、安全和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較小等特征,成為解決物流行業(yè)痛點(diǎn)的新辦法。與傳統(tǒng)物流配送模式相比,無(wú)人機(jī)配送在物流運(yùn)輸中優(yōu)勢(shì)明顯。首先，無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行垂直起降著陸,所占時(shí)間和空間較少,靈活性高。此外，無(wú)人機(jī)可以完成一系列高難度的任務(wù),為人們提供個(gè)性化的便利[1]。

基于無(wú)人機(jī)配送的自動(dòng)化投遞系統(tǒng)，其目的是真正實(shí)現(xiàn)快件投遞的自動(dòng)化、無(wú)人化、信息化,以提升傳統(tǒng)人工投遞的工作效率和快件投遞的服務(wù)質(zhì)量,有利于緩解日益增長(zhǎng)的快遞數(shù)量與人工服務(wù)質(zhì)量不足的矛盾[2]。智能接駁柜是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的進(jìn)一步落地，以末端智慧物流為細(xì)分領(lǐng)域開(kāi)拓創(chuàng)新并整體融入智慧城市、智慧社區(qū)、智慧家居等一系列智能信息化的戰(zhàn)略布局，是智慧城市落地的項(xiàng)目之一。智能接駁柜系統(tǒng)用技術(shù)替代人工、降低成本，大大提高配送效率，符合國(guó)家智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略規(guī)劃和內(nèi)涵要求，具有較強(qiáng)的城市服務(wù)功能。

1.2 行業(yè)痛點(diǎn)

對(duì)于快遞基層服務(wù)商而言,若其服務(wù)質(zhì)量較低受到了客戶(hù)投訴，將會(huì)遭到總部的處罰；對(duì)于投遞人員來(lái)說(shuō),日益增長(zhǎng)的派件數(shù)量導(dǎo)致工作壓力逐漸加劇,派件速度也因此受到影響。快遞員常常會(huì)面臨丟件、運(yùn)費(fèi)拖欠、快件被拒收以及被投訴后來(lái)自快遞網(wǎng)點(diǎn)的處罰等多重問(wèn)題；對(duì)于消費(fèi)者而言，其包裹通常會(huì)被存放在小區(qū)門(mén)衛(wèi)、公司樓下等存在安全風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中,快件丟失、配送時(shí)效性未知等問(wèn)題會(huì)時(shí)常出現(xiàn),同時(shí)，傳統(tǒng)人工投遞方式無(wú)法有效保障消費(fèi)者的隱私。

受到派件成本、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、快遞包裹限流等問(wèn)題的制約，完整的末端物流很難在獨(dú)立的快遞公司中搭建起來(lái)，只有與獨(dú)立的第三方快遞公司合作，才能有效解決“快遞最后一百米”這一物流服務(wù)問(wèn)題。因此，“自提”式的快遞服務(wù)和第三方收發(fā)式的快遞服務(wù)類(lèi)型企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。目前，國(guó)內(nèi)做第三方快遞代收的企業(yè)，從代理類(lèi)型上來(lái)看，主要分為物業(yè)代理類(lèi)、自助式提柜類(lèi)、社區(qū)或直營(yíng)門(mén)店等多種類(lèi)型，但以上形式并未徹底解決我們所提及的需要消除快遞物品配送時(shí)差的本質(zhì)性問(wèn)題，常出現(xiàn)用戶(hù)繞路去取快遞的現(xiàn)象，給用戶(hù)造成了不必要的麻煩。

2 研究思路

本文將會(huì)從窗口智能接駁柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、整體方案操作流程以及方案可行性評(píng)估三個(gè)維度進(jìn)行分析研究，打造出一套針對(duì)城市物流“最后一公里”配送的創(chuàng)新型解決方案。本方案設(shè)想一種基于無(wú)人機(jī)快遞收派的智能接駁柜，通過(guò)在建筑外墻上、兩列戶(hù)之間鋪設(shè)供接駁柜移動(dòng)的軌道，接駁柜的規(guī)格可隨應(yīng)用場(chǎng)景所調(diào)整，其背側(cè)安置與滑動(dòng)軌道對(duì)接，由電機(jī)控制模塊控制的驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)所述智能接駁柜移動(dòng)至指定位置，便于用戶(hù)拿取快遞。在接駁柜能夠與用戶(hù)對(duì)接的前提下解決了因戶(hù)型或其他客觀(guān)條件差異而導(dǎo)致的存取困難，提高了快遞交接的便捷性與精確性，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)足不出戶(hù)就能輕松寄取快遞的愿望。

3 具體操作流程

3.1 無(wú)人機(jī)快遞

訂單管理及配送調(diào)度控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 訂單調(diào)度控制流程圖

后臺(tái)信息系統(tǒng)，接收并處理訂單信息，所述送貨信息包括送貨地點(diǎn)、送貨路線(xiàn)和預(yù)定到達(dá)時(shí)間，接著進(jìn)行訂單配送狀態(tài)確認(rèn)，根據(jù)訂單處理結(jié)果生成送貨路線(xiàn),并根據(jù)所述送貨路線(xiàn)生成預(yù)定到達(dá)時(shí)間，最后，所述服務(wù)器將所述送貨信息發(fā)送至所述移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配送[3]。

無(wú)人機(jī)，獲取目標(biāo)配送位置和配送時(shí)間，自動(dòng)裝載目標(biāo)貨物并在配送時(shí)間啟動(dòng)無(wú)人機(jī)配送飛行，根據(jù)航跡路徑將目標(biāo)貨物配送至目標(biāo)配送位置，并將目標(biāo)貨物投遞到戶(hù)外家裝的收貨裝置中，然后返航[4]；或在配送時(shí)間啟動(dòng)無(wú)人機(jī)配送飛行，根據(jù)航跡路徑飛行至目標(biāo)配送位置，裝載目標(biāo)貨物并返航，將目標(biāo)貨物投遞到至窗口智能快遞接駁柜[5]。

用戶(hù)管理模塊，存儲(chǔ)用戶(hù)信息并與用戶(hù)終端和訂單管理模塊通信實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)配送訂單下單、配送信息確認(rèn)、訂單處理和的訂單配送狀態(tài)確認(rèn)；訂單管理模塊，接收并處理訂單信息和進(jìn)行訂單配送狀態(tài)確認(rèn)[6]；調(diào)度管理模塊，根據(jù)訂單處理結(jié)果控制窗口智能快遞接駁柜的訂單調(diào)度排隊(duì)情況并實(shí)時(shí)反饋訂單的貨物信息，控制無(wú)人機(jī)配送訂單調(diào)度排隊(duì)；航跡路徑規(guī)劃模塊，規(guī)劃無(wú)人機(jī)從窗口智能快遞接駁柜至目標(biāo)配送位置的航跡路徑[7]。

收件人進(jìn)行取件，根據(jù)終端界面提示進(jìn)行人臉識(shí)別或指紋識(shí)別以進(jìn)行身份確認(rèn)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)查詢(xún)無(wú)誤后，將自動(dòng)打開(kāi)柜門(mén)，顧客取出快遞后關(guān)閉柜門(mén)即可。

3.2 窗口智能接駁柜

窗口智能接駁柜的組件構(gòu)成及功能如圖2和圖3所示。

圖2 窗口智能接駁柜組件結(jié)構(gòu)線(xiàn)框示意圖

圖3 接駁柜橫向移動(dòng)示意圖

窗口智能快遞接駁柜柜體設(shè)有金屬外殼，用于防雨防潮，結(jié)構(gòu)共四層，前三層與第四層由卡扣活動(dòng)連接，整體和軌道滑桿之間活動(dòng)連接，接駁柜柜體上配備有紅外掃描儀，電磁鎖與每層柜門(mén)活動(dòng)連接，收件時(shí)，無(wú)人機(jī)靠近接駁柜，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)到信號(hào)，自動(dòng)開(kāi)啟柜門(mén)，投放完成后關(guān)閉；集成處理器中的電機(jī)控制模塊控制所述窗口智能快遞接駁柜于不同區(qū)域之間移動(dòng)，移動(dòng)至方便用戶(hù)開(kāi)啟的位置。收件時(shí)，柜體離開(kāi)托盤(pán)，投放完畢，返回托盤(pán)。本快遞接駁柜的派取系統(tǒng)包括用戶(hù)終端、智能快遞接駁柜中央服務(wù)器和接駁柜派取端APP終端與中央服務(wù)器通信連接，并將寄送地址等信息傳遞至中央服務(wù)器；智能快遞接駁柜用于存放快遞物品并與中央服務(wù)器通信連接且可傳遞攬件及自身位置等信息，并能接收中央服務(wù)器指令。接駁柜派取端用于智能快遞接駁柜的運(yùn)送和回收，并可接收中央服務(wù)器的指令。

智能窗口接駁柜包括柜體和集成處理器，集成處理器內(nèi)設(shè)置電源模塊、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、定位模塊、電磁鎖控制模塊。無(wú)線(xiàn)通訊模塊與中央服務(wù)器通信連接，智能接駁柜通過(guò)定位模塊向中央服務(wù)器發(fā)送自身位置信息，箱體內(nèi)設(shè)有與電子鎖配合的鎖合部，這樣通過(guò)電子鎖將接駁柜鎖住，且電子鎖只有在終端輸入正確密鑰的情況下才能打開(kāi)，保證接駁柜里快遞物品的安全性，防止快遞物品被盜；在收取快遞時(shí)，用戶(hù)終端需預(yù)先發(fā)送可以在30分鐘內(nèi)取件的指令或提前預(yù)定目標(biāo)派送時(shí)間，目標(biāo)無(wú)人機(jī)在接收到一定數(shù)量的指令之后，提示工作人員為其按訂單順序裝件，之后向各用戶(hù)終端發(fā)送密鑰。

所述的集成處理器組件系統(tǒng)包括CPU處理器、信號(hào)接收模塊、信號(hào)發(fā)送模塊、操控模塊、電機(jī)控制模塊、電磁鎖控制模塊，如圖4所示。由信號(hào)接收模塊的輸出端電連接CPU的輸入端，所述信號(hào)接收模塊由ZigBee模塊和WiFi模塊構(gòu)成。所述電磁鎖的輸入端電連接電磁鎖控制模塊的輸出端，CPU處理器還包括有響應(yīng)于信息接收模塊的紅外掃描儀，其輸出端電連接信息接收模塊的輸入端，紅外掃描儀的輸入端電連接無(wú)線(xiàn)通訊模塊的輸出端。所述信息交互模塊移動(dòng)終端上的APP的人機(jī)交互程序，運(yùn)用RFID模塊的感應(yīng)裝置在放置板上，通過(guò)信號(hào)發(fā)送模塊至云服務(wù)平臺(tái)向客戶(hù)終端展現(xiàn)其所選擇的快遞件的相關(guān)信息，由客戶(hù)發(fā)出最終指令確定快遞件，將該信息傳至云服務(wù)平臺(tái)的高效信息交互過(guò)程。其中，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)具體功能表現(xiàn)為，當(dāng)箱體內(nèi)的溫度傳感器啟動(dòng)后，信息發(fā)送模塊將箱體內(nèi)的溫度信息發(fā)送至云服務(wù)平臺(tái)及相關(guān)APP，由云服務(wù)平臺(tái)發(fā)送給終端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)控制模塊接收云服務(wù)平臺(tái)的指令對(duì)制冷模塊進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

圖4 集成處理器部件系統(tǒng)示意圖

紅外線(xiàn)掃描屏通過(guò)掃描儀來(lái)識(shí)別快遞種類(lèi)，輸入密鑰以打開(kāi)接駁柜，很好地實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，又提升了接駁柜使用時(shí)的便利性，還提升了接駁柜的智能性。

用戶(hù)終端包括智能手機(jī)或平板電腦或臺(tái)式電腦，方便用戶(hù)及時(shí)獲取收取快遞的密鑰和發(fā)送快遞的相關(guān)信息，極大地提升了收發(fā)快遞的便利性和智能性。

3.3 方案介紹

3.3.1 無(wú)人機(jī)方案的選擇

末端無(wú)人機(jī)作為主要運(yùn)輸工具，其單次運(yùn)輸量及運(yùn)輸效率對(duì)于窗口智能快遞接駁柜的吞吐量起著決定性的作用，因此，我們選取了目前國(guó)內(nèi)已投放使用的8款用于貨物運(yùn)輸?shù)臒o(wú)人機(jī)作為對(duì)接本窗口智能快遞接駁柜的備選無(wú)人機(jī)機(jī)型，如表1所示。

表1 備選無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)

我們分別選取了無(wú)人機(jī)的六個(gè)性能指標(biāo)：最大航程半徑、航行速度、最大載荷重量、旋翼設(shè)計(jì)、產(chǎn)品尺寸、使用場(chǎng)景來(lái)作為因素分析法的因素因子，對(duì)于各個(gè)無(wú)人機(jī)的性能做綜合性分析(見(jiàn)表2)，其中得分最高的無(wú)人機(jī)為京東旗下的油動(dòng)小壯CT120(圖5)，由此我們可以得出，在貨物從集散點(diǎn)至窗口智能快遞接駁柜這段的運(yùn)輸工具可優(yōu)先選擇無(wú)人機(jī)油動(dòng)小壯CT120。

表2 無(wú)人機(jī)遴選機(jī)型得分表

圖5 無(wú)人機(jī)備選方案遴選機(jī)型綜合得分折線(xiàn)圖

由表3可知，京東旗下的油動(dòng)小壯單次最大飛行時(shí)間為2000秒，運(yùn)輸一次需要無(wú)人機(jī)起降2次，起降一次耗時(shí)6秒，由此可得利用優(yōu)選無(wú)人機(jī)油動(dòng)小壯運(yùn)送一次貨物最多需耗費(fèi)2012秒。在理想狀態(tài)下，無(wú)人機(jī)在12小時(shí)內(nèi)最少可飛行21次，最大起降頻次為1次/h，最大運(yùn)輸量為1050kg。

表3 無(wú)人機(jī)優(yōu)選機(jī)型“油動(dòng)小壯”主要數(shù)據(jù)

3.3.2 窗口智能接駁柜的規(guī)格設(shè)計(jì)

表4 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)快遞紙箱 1-12 號(hào)規(guī)格數(shù)據(jù)[8]

圖6 2019年我國(guó)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)商品品類(lèi)分布

在一項(xiàng)對(duì)于不同類(lèi)型地區(qū)的文件類(lèi)、小件類(lèi)、中件類(lèi)、大件類(lèi)的快遞分布情況的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，文件類(lèi)的快遞中，寫(xiě)字樓所占比重較大；小件類(lèi)快遞中，學(xué)校所占比重稍大；中件類(lèi)快遞中，小區(qū)和學(xué)校的占比基本相似；大件類(lèi)的快遞中，小區(qū)的稍多，其他兩個(gè)地區(qū)相對(duì)較少。

根據(jù)不同場(chǎng)景快遞類(lèi)型的數(shù)量分布，我們將安裝不同尺寸的窗口智能接駁柜，以保證其投放量和利用率。

表5 窗口智能接駁柜規(guī)格數(shù)據(jù)

小件快遞標(biāo)準(zhǔn)：長(zhǎng)0.23M*寬0.23M*高0.29M；體積：0.015M3限重：2KG；

中件快遞標(biāo)準(zhǔn)：長(zhǎng)0.35M*寬0.23M*高0.29M；體積：0.023M3限重：5KG；

大件快遞標(biāo)準(zhǔn)：長(zhǎng)0.53M*寬0.23M*高0.29M；體積：0.035M3限重：10KG。

本接駁柜最大載重區(qū)間范圍為50-200kg，可隨實(shí)際應(yīng)用樓房層高來(lái)調(diào)節(jié)，1-9層建筑可配備承重為50kg的1號(hào)接駁柜，10-40層建筑可配備承重為100kg的2號(hào)接駁柜，40層以上的建筑可配備承重為200kg的3號(hào)接駁柜。本接駁柜存放快遞區(qū)域分為4層，其中前三層為正常使用區(qū)域，第四層為緊急存放區(qū)域，因無(wú)人機(jī)投放快遞順序是按用戶(hù)訂單順序的優(yōu)先度排列，若在接駁柜正常工作時(shí)發(fā)生某些用戶(hù)未在規(guī)定時(shí)間取件阻礙了接下來(lái)的用戶(hù)取件，那么該用戶(hù)的快遞將被投遞至第四層的安全箱中。

在無(wú)外界因素影響的理想狀態(tài)下，接駁柜的單次工作時(shí)間=箱門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間(10s)+沿軌運(yùn)輸時(shí)間(路程/1.75m/s)。假設(shè)單次投遞量為50kg，運(yùn)輸路程為一層，則可計(jì)算出本接駁柜最大吞吐量X為4.3kg/s。①

4 可行性評(píng)估

4.1 技術(shù)效果

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)快遞接駁柜需設(shè)置在空曠的地面上，其位置距用戶(hù)有一定的距離，并未徹底解決物流在最后一公里配送中存在的問(wèn)題；城市地面資源緊缺，預(yù)期派送效率將會(huì)因無(wú)人機(jī)快遞接駁柜地面位置屬性有所降低。本方案通過(guò)將無(wú)人機(jī)快遞接駁柜設(shè)置在用戶(hù)窗口處，使用戶(hù)實(shí)現(xiàn)足不出戶(hù)就能拿取快遞的愿望，無(wú)人機(jī)向本接駁柜投遞時(shí)，接駁柜將移動(dòng)至樓頂，免去了無(wú)人機(jī)規(guī)避高樓降低高度駛?cè)氲孛嫠l(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

本窗口智能接駁柜背側(cè)安置滑動(dòng)軌道,連接由電機(jī)控制模塊控制的驅(qū)動(dòng)電機(jī)使所述智能接駁柜移動(dòng)到指定位置,便于用戶(hù)拿取快遞。通過(guò)智能快遞接駁柜與軌道滑桿的連接，實(shí)現(xiàn)了智能快遞接駁柜的上下移動(dòng)，提高了用戶(hù)拿取快遞的便捷度，在接駁柜與用戶(hù)對(duì)接的前提下解決了因戶(hù)型或其他客觀(guān)條件差異導(dǎo)致的存取困難,能夠提高快遞交接的便捷性與精確性。

本窗口智能接駁柜的第四層保險(xiǎn)箱可直接對(duì)接快遞員，提升了派取智能快遞接駁柜的靈活性，保證了快遞收發(fā)的正常進(jìn)行。設(shè)置保險(xiǎn)箱的目的在于：應(yīng)對(duì)在接駁柜的配送過(guò)程中若出現(xiàn)某一用戶(hù)在預(yù)約時(shí)間出現(xiàn)不能取件的情況，為了不影響接駁柜后續(xù)的工作，將未能按時(shí)取件的用戶(hù)貨物自動(dòng)投遞至第四層保險(xiǎn)箱。接駁柜工作時(shí)間結(jié)束后，用戶(hù)可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)聯(lián)系快遞員在保險(xiǎn)箱拿取快遞。

智能接駁柜的功能設(shè)計(jì)大致可以分為服務(wù)基本功能、輔助服務(wù)功能和增值服務(wù)三大功能。基本功能主要有取件管理功能、收件功能、暫存功能;輔助功能包括支付功能、查詢(xún)功能;增值功能包括廣告服務(wù)功能、代收繳費(fèi)功能、其他增值服務(wù)。

其控制柜中設(shè)有控制系統(tǒng),包括CPU處理器及其下屬控制模塊。所述信息交互模塊能夠使用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)終端上的人機(jī)交互程序獲取快遞即時(shí)狀況并發(fā)送確認(rèn)、取件、支付、溫度控制等指令,配合云服務(wù)平臺(tái)的信息上傳服務(wù)與壓力傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù),能夠給用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)而迅速的信息與操作反饋,規(guī)避了智能快遞柜使用過(guò)程中的信息滯后與錯(cuò)漏問(wèn)題。

4.2 設(shè)施安全性

智能快遞接駁柜通過(guò)定位模塊向中央服務(wù)器發(fā)送自身位置信息，箱體內(nèi)設(shè)有與電子鎖配合的鎖合部，這樣通過(guò)電子鎖將接駁柜鎖住，且電子鎖只有在用戶(hù)終端輸入正確密鑰的情況下才能打開(kāi)，保證接駁柜里快遞物品的安全性，防止快遞物品被盜。

考慮到戶(hù)外極端天氣情況，高溫機(jī)柜的柜體外殼本身結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有良好的耐高溫、抗腐蝕性能,例如優(yōu)先選用不銹鐵型鋼板,如若采用普通材料，則需要對(duì)機(jī)柜表面涂層的覆蓋金屬材料和制作工藝品有嚴(yán)格要求,覆層須達(dá)到足夠的強(qiáng)度穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)緊密、完整安全無(wú)孔、不易透過(guò)耐腐蝕化學(xué)介質(zhì)，并且與機(jī)柜底層其他金屬材料基體間粘結(jié)力強(qiáng)，表面硬度高、在底層金屬表面具有分布均勻的耐磨特性。戶(hù)外貯藏機(jī)柜上的油漆層及涂料包覆層使用需要考慮貯存運(yùn)輸過(guò)程中的磨損和惡劣氣候帶來(lái)的影響。油漆材料涂覆處理層應(yīng)有良好的涂料機(jī)械加工性能，良好的耐熱抗水、耐化學(xué)性、腐蝕性的能力，良好的耐極度高溫、耐超強(qiáng)光照和抗堿耐霉菌的優(yōu)良性能。采用覆膜鑄鋁或鍍鋅不銹鋼板為原材料，再對(duì)表面進(jìn)行靜電氧化噴塑處理工藝是一種很好的處理方案[9]。

5 結(jié)果與討論

5.1 方案優(yōu)勢(shì)

①直面痛點(diǎn)，趨勢(shì)向好。

由于每戶(hù)一箱的設(shè)置，不存在產(chǎn)生逾期費(fèi)的問(wèn)題，又因其便利、注重隱私的特性，公眾對(duì)其的接受度應(yīng)比落地式智能快遞柜高。窗口智能接駁柜能夠真正實(shí)現(xiàn)人們足不出戶(hù)輕松拿取快遞的愿望，打通城市物流的最后一百米。

據(jù)悉，京東物流已完成了無(wú)人機(jī)物流快遞體系。其末端無(wú)人機(jī)的發(fā)展不斷成熟、支線(xiàn)無(wú)人機(jī)將投入運(yùn)營(yíng)、干線(xiàn)無(wú)人機(jī)開(kāi)始研發(fā)，表明京東地空一體化智慧網(wǎng)絡(luò)框架的初步構(gòu)建。京東發(fā)布的年度報(bào)告《世界物流無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報(bào)告(2017-2018)》中指出，“當(dāng)前世界物流無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)正在迅速成長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)物流無(wú)人機(jī)尚在發(fā)展初期。在美國(guó)領(lǐng)先、歐洲積極跟隨的局勢(shì)下，中國(guó)正不斷追趕并轉(zhuǎn)至領(lǐng)跑。”而據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》有關(guān)數(shù)據(jù)，未來(lái)民用無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)968億元，顯示出無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的良好發(fā)展前景。

②最終實(shí)現(xiàn)降本增效。

據(jù)物流行業(yè)人士分析，在未來(lái)的3到5年，物流的人力及交通成本將上漲20%-50%，在此情況下，無(wú)人機(jī)物流系統(tǒng)將有很大的應(yīng)用價(jià)值。末端配送無(wú)人機(jī)往往采用電力驅(qū)動(dòng)，相較于車(chē)輛的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，電能直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能程度更為高效，進(jìn)一步降低了運(yùn)輸成本。2018年4-6 月江西省開(kāi)展了無(wú)人機(jī)物流配送試點(diǎn)，計(jì)算電費(fèi)、耗材、人力等成本得出無(wú)人機(jī)單次飛行約 15元，如果貨物配載合理，預(yù)計(jì)每件包裹平均成本小于5元，同期地面快件運(yùn)輸單票成本約23元，較無(wú)人機(jī)運(yùn)輸成本高53%，是預(yù)期無(wú)人機(jī)運(yùn)輸成本的3.6倍，同時(shí)效率可提高70%[10]。

5.2 方案不足之處及未來(lái)展望

①無(wú)人機(jī)配送安全風(fēng)險(xiǎn)高。

現(xiàn)實(shí)中使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行配送首先需要考慮的影響要素就是安全問(wèn)題。按照規(guī)定,無(wú)人機(jī)的飛行高度范圍需要控制在100米左右的低空空域[11]。而無(wú)人機(jī)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:一是飛行過(guò)程中可能受到攻擊(包括有意和無(wú)意),例如彈弓、飛鳥(niǎo)、射擊類(lèi)玩具;二是因天氣、機(jī)械故障等外界因素造成的安全隱患;三是高空配送過(guò)程中貨物意外墜落對(duì)地面人群造成傷害的風(fēng)險(xiǎn);四是可能遭受黑客技術(shù)、電磁波動(dòng)等其他干擾。

②前期投資成本高。

方案中另外一個(gè)需要考慮的風(fēng)險(xiǎn)是前期成本問(wèn)題。目前,我國(guó)許多的快遞物流公司和企業(yè)還處于從人工向物流自動(dòng)化方式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,由此將會(huì)造成前期在物流技術(shù)設(shè)備、無(wú)人機(jī)等方面的巨額資金投入,這與其他傳統(tǒng)的配送方式相比明顯經(jīng)濟(jì)性增量不多,配送每一個(gè)單位貨物的成本也更高。而就此方面的優(yōu)化來(lái)看,只有整體降低無(wú)人機(jī)的構(gòu)建成本、維護(hù)成本、團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)成本,才有可能盡量降低單位配送成本。在未來(lái),勞動(dòng)力短缺以及技術(shù)革新帶來(lái)的成本紅利將會(huì)刷新無(wú)人配送的接受度,只要市場(chǎng)規(guī)模足夠龐大、客戶(hù)需求足夠?qū)?其成本一定向持續(xù)走低的方向發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

在物流業(yè)高速發(fā)展之際，如何節(jié)約人力物力、提高配送效率成為了未來(lái)物流發(fā)展的主要方向，而在人工智能技術(shù)支撐下的無(wú)人配送模式則是提高配送效率最有效的方法。本文以此為基點(diǎn)，提出了通過(guò)為用戶(hù)提供基于無(wú)人機(jī)配送快遞到自家窗戶(hù)口的創(chuàng)新配送方式，解決物流配送末端效率低、安全性差的難題，應(yīng)用于城市物流“最后一公里”配送中，為末端配送體系未來(lái)的發(fā)展提出了對(duì)策建議。

注釋?zhuān)?/p>

①接駁柜吞吐量：X=C/T(總運(yùn)輸量除以總?cè)〖r(shí)間)