農村“最后一公里”無人機配送的應用研究
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摘 要：物流配送的“最后一公里”瓶頸限制了其服務水平的進一步提高。無人機進入商業領域給物流公司帶來了好消息，以解決物流配送的瓶頸問題。農村物流對農業，農村經濟和農民生活水平的影響至關重要。本文首先闡述無人機在農村“最后一公里”配送中的可行性，并在此基礎上，對農村物流配送無人機進行了初步設計，提出應用方案。
關鍵詞：農村;最后一公里;無人機
一、引言
隨著生活水平的提高，物流與我們的生活越來越密切?！白詈笠还铩迸渌褪钦麄€物流過程的終點，中間出現的任何小摩擦都有可能使電商失去積累的顧客群。我國農村物流受多方因素制約，其發展速度不高，如何解決農村物流“最后一公里”快速配送的難題，是一項重要且有意義的研究。本文將無人機技術引入農村物流的配送服務中，建立了一個可行的農村“最后一公里”無人機配送方案。
農村物流分三步進行，依次是倉庫點貨、區域運輸以及“最后一公里”配送。除“最后一公里”配送之外，其他物流步驟均不直接與收貨人溝通，使“最后一公里”配送成為決定收貨人滿意度的關鍵步驟。由于農村收貨人的地址不明確，錯誤配送、多次配送等現象造成配送成本增高，影響收貨人滿意度，配送成功率不高一直是困擾“最后一公里”配送的主要問題。一些大型電商公司開始與物流公司合作，采用了多種特殊形式的配送方式，但均未能有效提高配送成功率。
二、無人機在農村“最后一公里”配送中的可行性
“最后一公里”物流配送是物流企業面對的一個共同問題，造成這種瓶頸的主要原因之一是道路擁堵問題的影響，遞送人員自身體能、組織、方向感、熟練程度等也會造成影響，將無人機引入物流配送是發展低空經濟的一種積極創新。農村平房多，高層建筑少，更有益于無人機的推廣，對農村物流無人機的研究，有很大的發展空間。
1.無人機物流配送的優勢
與傳統的物流配送方式相比，無人機物流配送具有諸多優勢。首先無人機能夠垂直起降，占用空間小，靈活性強。無人機能夠在人所不能為之的情況下，完成高難度任務。具體優勢如下：
（1）配送速度快
在某些特殊情況下無人機配送速度比汽車要快，因此使用它送貨可以滿足同城物流的加急配送服務。無人機配送避免了交通堵塞、快遞員找地址等難題，并且配送路徑能直接走直線，配送效率比快遞員高出很多倍。而在農村雖然不存在堵車問題，但是會出現快遞員找地址的難題，有些農村道路泥濘，車輛開進去會很顛簸，配送時間也會因此延長，無人機能夠很好避免這一問題。
（2）配送成本低
由于農村網購者居住分散，道路不暢，交通不便，配送量不集中，因而配送路線長，耗時長，配送成本高。即使是在大城市，由于交通擁堵、交通管制等原因，貨物從物流中心到收貨人手里的最后一公里路程中產生的成本和運送復雜性也很高，農村送貨成本是城市的5倍。無人機具有部署方便、成本低、可操作性強、對任務環境要求低等優點，能更好地解決快遞成本問題。
（3）配送條件要求低
無人機可以實現垂直起飛降落，無人機送貨，即便溫度降至零下十幾度也不受影響。在我國的一些貧困山村，自然環境惡劣，道路條件不好，車輛無法到達，只能通過快遞員徒步送達。無人機具有部署方便、成本低、可操作性強等優點，用無人機替代傳統配送工具來配送貨物，不會受到復雜地形的限制。因此，與傳統配送工具相比，在農村地區，無人機配送所需的配送條件較城市相對較低，可以實現農村的無人機配送服務。
2.無人機配送的環境與人群分析
農村地區地理位置偏僻，道路交通系統不完整，快遞費用一直很高。無人機配備導航系統，操控員預先設定目的地，無人機將自動匹配最佳飛行路線，將包裹運送到指定位置。對于農村地區，無人機運輸產生的單個包裹的運送成本遠低于物流公司目前的運輸和人工成本。
目前，農村地區主要消費人群，分為年輕人和中年人，老年人更多選擇去超市購物，而年輕人和中年人對新鮮事物的接受能力比較強，更容易學習和適應無人機的出現給他們生活帶來的改變。
3.無人機配送的影響因素分析
（1）技術因素
目前，無人機配備了路徑設計算法，能夠優化路徑，并結合GPS技術，能夠準確將貨物送達消費者手中。
（2）經濟因素
從經濟角度來看，無人機的購置、調度系統的開發、無人機的維護以及專業操作員的培訓費用很高。在農村地區，為了使無人機快遞能夠盡快得到提升，需要對專業操作員進行培訓，使他們熟練掌握無人機系統。
（3）安全因素
無人機在配送過程中，安全系數是其運行的主要影響因素。無人機在配送過程中可能遇到鳥類的撞擊、天氣的影響，以及所配送物品掉落的風險。因此，我們必須確保群眾對于無人機配送的接受度，并建立健全的系統，以確保無人機配送過程的安全。
（4）國家政策
目前，用無人機配送快遞的發展前景不確定性，因此有關監管部門采取謹慎的態度也是合理的。無人機的使用以及配套設施的建立和實施都需要單獨的法律法規來規范。
三、物流無人機配送設計要求
在論證了農村物流配送無人機可行性的基礎上，下面對農村快遞配送無人機進行具體設計，為實現無人機配送貨物提供理論依據和形式參考。
1.提升續航能力，提高物流配送半徑
農村地區鄉鎮距離大、地勢開闊、配送距離遠，需要保證一定的續航能力。目前無人機主要以鋰電池作為能量來源，但是其動力能力較弱，在一定續航時間下，所負載的貨物相對較少，故應使無人機在滿足一定貨載要求的基礎上，提高續航能力，擴大配送半徑，來為更多地區進行配送服務，節省物流配送時間及成本。 2.荷載設備需承擔一定重量
物流配送無人機的設計要考慮到載重，以滿足對不同重量、尺寸的貨物的運輸。目前無人機載重的方式主要有兩種，將貨物置于機身下方以及向上拖著貨物飛行，荷載一般在10kg以內。國內物流企業順豐、京東等正在積極研制物流無人機，如京東希望所研制的無人機載重能達到30kg。
3.具備智能避障功能
無人機在配送過程會遇到各種復雜場景，如飛行的鳥類、樹枝、天線等，如果不能及時躲避，會對無人機造成嚴重損壞，也會增加維修成本。因此無人機需具備一定的智能避障功能，在遇到障礙物時懸?；蛘呃@過，以提高配送的安全性。
4.準確執行調度系統的指令
無人機調度系統的設計可以參照車輛調度系統，地面上的路況較空中來說更為復雜，物流無人機的調度系統需根據訂單自動規劃飛行路線，無人機接收指令并執行配送任務。另外無人機調度系統需實時監控無人機的運行狀態，如配送時常、載重量、是否損壞等。
5.配備收貨提醒功能
農村物流“最后一公里”在應用無人機技術時，應在農村建立無人機配送自提點，在快遞即將到達配送地時，無人機可以配備自動通知功能，如果無法接收快遞，再將貨物送到自提點，節省無人機的工作時間，提高配送效率。
四、結語
在實現貨物配送的基礎上，無人機還需要更加智能化和人性化的以信息系統為支撐的調度，同時還需要保證該系統與整個物流信息系統之間的實時交互。在此，操作人員必須掌握更先進的技術，后臺還必須具備足夠的數據分析能力，而系統規劃和實施也需要豐富的經驗。
本文分析了農村物流無人機應用的可能性和現實意義，但是現實中還沒有此類產品，無人機配送仍處于測試階段。因此，本文提出的農村物流配送無人機設計的具體實施還有待進一步研究和論證，提出的“最后一公里”農村物流無人機的功能設計方案具有參考價值。無人機配送在農村物流的研究中處于初級階段，還存在很多問題，未來可以對無人機實際運行中出現的問題進行更深一步的研究。
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作者簡介：任曉秀（1994.04- ），女，漢族，籍貫：山東省，學歷：研究生，研究方向：物流與鏈管理
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