无人机或可让“最后一公里”包裹配送更加环保

An airborne drone heading towards a city
Using drones for the last mile of package deliveries uses less energy and creates fewer emissions than conventional means, a new study shows.Image: Unsplash/Goh Rhy Yan
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  • 作为消费者,我们已经习惯了想要的商品随时送达,但实现这一点所需的“最后一公里”物流却要付出环境代价。

  • 许多公司正在探索使用自动驾驶车辆,以减少交通运输行业对环境的影响。

  • 一项新研究显示,无人机每配送一个包裹的能耗最多可比其他车辆低94%。

  • 研究人员表示,电动货运自行车和其他地面自主配送机器人,或许能以节能的方式将物品送到客户手中。

作为消费者,我们已经习惯了配送的即时性。今天下单,第二天商品就能送到家中。但如此大规模的货物流动背后的物流及其环境影响意味着,我们需要更好的解决方案,在消费者需求与“最后一公里”配送的能源消耗之间取得平衡。

为解决这一问题,研究人员关注了他们所说的“在努力减少交通运输行业环境影响的同时,最后一公里配送需求不断增长”这一现象。

卡内基梅隆大学土木与环境工程专业博士生蒂亚戈·罗德里格斯表示,许多公司正在探索使用自动驾驶车辆完成最后一公里配送。

罗德里格斯说:“我们重点研究了这种包裹配送方式转变对能源消耗和温室气体排放的影响。”

实验首先界定了影响飞行器总体能耗的因素。罗德里格斯说:“这一领域的大多数文献都聚焦于直升机。因此,我们调整了物理模型,并制定了实验方案,以模拟最后一公里配送中预期的飞行条件。”

研究团队发现,载荷质量和总飞行时长是影响无人机总体能耗的两个主要因素。“对于价值较高的小件包裹,例如医疗用品和电子产品,与其他运输方式相比,四旋翼无人机每飞行一英里的能耗显著更低。”

罗德里格斯表示,令人意外的是,无人机的飞行速度和风速对其总体能耗影响不大。测试时,无人机的飞行速度为每秒4至12米(约13至39.3英尺)。期间,风速在2至16节之间变化。

罗德里格斯说:“无人机每配送一个包裹的能耗最多可比其他车辆低94%。”他补充说,实际减排幅度取决于当地电网的清洁程度。“电力来源更清洁的地区,采用无人机运输小件包裹会受益更多。”

研究人员发现了使用小型无人机的多项优势,但罗德里格斯承认,在无人机配送成为现实之前,仍有运营和监管方面的挑战需要解决。

“不过,目前已有少数无人机配送业务投入运营,医疗用品乃至杂货都已由无人机安全送达。这些业务正在引领无人机在各类最后一公里配送领域的应用拓展。”

这些成功的业务或许会让消费者更乐于接受无人机配送。罗德里格斯认为,人们已经愿意尝试这一方式。他指出,近期一项研究显示,超过60%的网购消费者表示,愿意额外付费,通过自主配送机器人收取包裹。

大件包裹也存在配送难题,因为小型无人机无法运送。罗德里格斯建议,电动货运自行车和其他地面自主配送机器人,或许能以节能的方式将这些物品送到客户手中。

这项新研究发表于《Patterns》期刊。

这项研究由美国能源部资助。

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