物流无人机应用和发展研究
曾 珏
(南昌航空大学 经济管理学院，江西 南昌 330063)
摘 要： 分析了物流无人机的特点，研究了无人机在物流领域的应用及发展中遇到的问题，提出了未来无人机物流的研究方向和发展趋势。
关键词： 物流；无人机；发展
近年来，物流的发展速度随着互联网经济的快速发展而突飞猛进，物流的市场在不断壮大。2017年中国社会物流总额已达到252.8万亿元，比2016年增长了近27万亿元，同比增长6.7%[1]。自2017年中旬以来，中国已经达单日快递上亿件的快递量，2018年快递业务量更是超过500亿件，日均快递量达到1.39件，快递业务量同比增长26.6%。快递量的增长同时带来物流配送需要量的增加，给传统的人力投递模式造成极大的压力。同时，中国人口红利的消退，中国劳动年龄人口从2012年的93 727万人降低到2017年的90 199万人，降低了3 528万人。
随之而来的人力成本上升，末端配送难和农村偏远地区“最后一公里”等问题亟待解决。物流配送市场需要实现更加优质、高效、现代化的配送方式，由此无人机物流配送应运而生。物流企业对物流无人机的试运行为无人机物流的发展提供了可能[2]。
1 物流无人机特点
无人机(Unmanned Aerial Vehicles，简称UAV)是指利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的主要价值在于替代人类完成空中作业，并且能够形成空中平台，结合其他部件扩展应用。物流无人机指的是无人机在物流配送等领域的使用。
滁河干流堤防安徽滁州龚庄段，在2008年8月主汛期高水位时6 m高的堤防发生120 m长的大滑坡险情，其中重要原因就是堤防加高培厚施工时，没能彻底清除原有杂草，新老堤接合不紧密。
1.1 跨越空间，提升效率
由于物流配送环境的复杂和多样化，地面运输时常会遇到各种问题，在部分交通易瘫痪路段和城市拥堵地区，甚至农村等偏远地区，人力配送会受到交通和地域的限制，导致包裹的配送时间延长，时间和人力成本提高。而无人机可以弥补这些配送上的不便，充分利用没有交通拥堵的低空资源，不受地形和地段的限制，在空中实现直线配送，解决农村的“最后一公里”问题，提高配送效率。
1.2 节约成本
目前国内外对物流无人机尚未出台明确的法律法规，民用无人机坠毁，伤及人、财物以及扰乱空中秩序和危机公共安全等事件时常发生，无人机面临空中交通监管难题。《中华人民共和国民用航空法》(以下简称《航空法》)将无人机飞行划在通用航空，但各项法律都没有针对物流无人机制定相应的空中交通管理规定。无人机由于生产技术和成本不高，市场混乱，且由于没有专门的法律制约无人机的使用者，各种不规范的无人机飞行随处可见。
1.3 灵活度高
无人机在物流领域的应用除了在配送方面，还可以应用在仓储管理上。在人力管理难度较高的领域比如高架仓库的巡视和货物盘点，货物较为集中体量较大的货物堆场使用无人机盘点会大大提高盘点的效率。且无人机可以实现信息的快速传递，指挥中心可以在第一时间得到现场的信息，可以及时处理紧急问题。
支气管哮喘实质上就是一种气道炎症，属于慢性疾病，其临床症状包括喘息、胸闷、咳嗽和胸痛，多数发病于中老年人群体且多发于夜间和清晨，病发时还伴有平滑肌痉挛、黏膜异常水肿等症状，影响到了患者的健康生活。西药治疗及三伏灸辩证分型治疗均是支气管哮喘的主要质治疗方法，但单独的西药治疗效果并不理想，需要与三伏灸辩证分型联合治疗支气管哮喘才能取得最佳临床疗效，进一步改善患者的FEV1、FVC，所以三伏灸辨证分型联合西药治疗支气管哮喘是必要和重要的[2] 。
2无人机在物流领域的应用
2.1 远距离支线运输
无人机物流运输可以实现低空中的直线运输，在续航能力条件实现的保证下，可以完成大吨位，远距离的货物运输，减少交通不便或者航空航线固定带来的不便，可实现点对点的货物运输，以期达到标准化的运营管理。具体应用可以表现为：边防哨所和海岛等的货物运输、物流周转中心间的分拨货运以及跨地区货运。
2.2 末端配送
由于地形地貌交通路线等多方面的原因，地面路程30km，空中直线距离可能只需15km。在天气状况条件良好的情况下，在紧急物资配送上，无人机物流配送要明显优于传统配送方式。代表的有亚马逊末端配送，它目前主要实践于偏远地区的配送上，偏远地区的配送包裹量较少，但配送成本却较高。采用无人机配送可以灵活选择配送地点和配送时间，同时能降低配送成本[5]。末端配送可以应用于紧急文件、医疗物资、急救物资、农村土特产和果蔬等的运输。
2.3 仓储管理
对于小批量，高频次的运输，采用物流无人机能大大提高配送效率，而在目前增长较快的快递物流业，小批量高频次是它的主要特征，无人机有很高的灵活性和被调动能力。对于小部分紧急件和农村偏远地区的配送能力，无人机也明显优于传统人力，可以为客户提供更高效和个性化的服务[3]。
3物流无人机发展遇到的问题
3.1 技术不够成熟
目前无人机从技术和应用方面来说，还处于实验和试点的阶段。无人机产品开发的投入成本巨大，且产品还存在故障率高、适应性和稳定性差等问题，核心技术难点还难以突破。无人机产品本身还有续航能力，自主路线规划和自动避障和恶劣天气环境下运行等技术难点亟待解决，在无人的情况下要按照设定好的路线安全抵达目的地，且安全返回，如果遇到故障或者电量耗尽等问题导致无人机无法工作而易造成货品的遗失以及无人机本身的丢失，这都是无人机全面投入使用的难点。无人机对所配送的货物的体积、重量等也有所限制。因此物流无人机从试点阶段走向全面投入使用需要攻破这些技术难点。
3.2 法律监管问题
目前，物流的空中运输主要是航空运输和直升机运输，近年来航空运输的需求量也在急速增加，相应的配套资源和合格的飞行员数量以及相应的配套人工成本相对较高，一直制约着航空运输的发展。无人机在物流运输上相比航空运输和直升机运输有调度灵活和成本低的优点，物流无人机的发展可以降低部分物流配送的成本，弥补传统航空运输的空白。
中国对无人机的重量、飞行高度和范围有明确的法律规定，对超过250克以上(含)的民用无人机，需要进行实名登记，而规定的这个重量无法满足物流企业的配送需求。如果没有得到相关部门的飞行许可，无法在相应区域实行无人机物流配送。
未来无人机物流的发展是物流云监管系统和电子围栏技术的结合。物流云监管系统能够通过无人机获得实时数据传输给相关监管部门，同时还能为无人机提供气象、航线等各项服务。电子围栏是对无人机飞行区域界线设置的范围、数据结构等标准。以云系统为基础的监管系统将会是共享的、开放的，物流公司可以向监管部门发起航线申请，监管部门审批通过后可实施飞行路线规划，通过接入以云系统为基础的监管系统，不同物流公司可以获得相关航线信息[6]。
通过分析无人机的特点、国内外无人机物流的现状和存在的问题，提出了未来无人机物流的研究方向和发展趋势主要集中在以下几个方面。
3.3 成本问题
接续邓小平所开辟的中国特色社会主义道路，以江泽民为核心的党的第三代领导集体，确立了社会主义市场经济体制，深化了对中国特色社会主义的认识，捍卫了中国特色社会主义道路。江泽民明确指出：“中国的社会主义既不是苏联模式，也不是东欧模式，而是有中国特色的社会主义。走这条道路，是中国人民经过一百多年的奋斗与探索作出的历史性抉择。”[3]P163在1997年召开的中国共产党第十五次全国代表大会上，江泽民代表党中央提出了社会主义初级阶段的基本纲领，把建设中国特色社会主义经济、政治、文化作为统一的奋斗目标。
4无人机物流发展趋势
我国大多数的行政事业单位都没有建立科学的内部控制管理体系，没有用严格的制度和条例来约束部门员工和财务人员的日常工作行为。我国虽然推行了《行政事业单位内部控制规范(试行)》条例，但没有切实地进行监督和管理工作，体系落实得不够到位。由于我国政府监督和整改力度不够，使得很多行政事业单位的内部控制体制落后，缺乏科学的指导，内部人员和财务管理混乱，也没有明确的内部控制制度，内部控制的管理办法一直没有落实到位。新型的管理办法会使一部分行政事业单位在短时间内很想形成严谨的内部控制体系，一些传统的管理方式制约了单位改革的进程，现代化的管理方式在结构老化、管理模式固化的行政事业单位中产生了“水土不服”的情况。
虽然目前生产无人机的成本不高，但要实际运用到物流配送上所需要的技术投入成本和对物流无人机的维护成本都较高，这直接或间接地阻碍着配送过程中无人机替代人力，物流无人机还无法实现它的成本优势，因此目前对物流无人机的研究仅局限于实力较强的电商企业和物流企业。
4.1 云监管系统
中国白酒生产典范中国贵州茅台集团借助获“巴拿马金奖”一百年契机，开始了在德国、美国、俄罗斯、法国等地的国际巡展。白酒领域走出去的案例还有许多，如2016年11月，五粮液举办“耀世之旅”全球文化巡展活动；古井贡酒连续两年参加世博会；泸州老窖则在2018年4月于纽约开启了以“让世界品味中国”为主题的全球文化之旅……
2015年3月至2017年3月我院对53例输尿管结石患者开展了分析研究,共有29例男性和24例女性患者,最小25岁,最大65岁,平均38岁;左侧33例,右侧20例;输尿管上段结石33例,中段结石20例;结石直径0.7~2.1 cm,平均1.5 cm;结石以上输尿管有不同程度扩张,重度肾积水18例,轻度肾积水35例,1例双侧输尿管结石;其中,36例经ESWL或URSL治疗失败。全部患者均经B超、KUB+IVP或逆行肾盂造影检查明确诊断。
4.2 技术问题
2017年亚马逊通过“空中物流中心”专利，希望在空中实现远距离、高载重的无人机运输和配货功能，为解决无人机载重问题提供可能。同年亚马逊获得的“无人机配送运营中心”专利，有望建造发散的物流无人机专用运营中心[7]，可以解决无人机续航短的问题。
2017年亚马逊将相关感应器和折叠式降落伞内置包裹的标签内，可以实现无人机空中投放包裹，包裹自动根据感应器定位目标地点完成投递，后台能根据感应器追踪包裹位置，提高投递效率和准确率[7]。针对续航的技术问题，未来物流无人机可以设置无人机站点进行自动充电的方式完成包裹的远距离运输，并通过内置标签的方式，真正实现无人投递，解决物流“最后一公里”的难题。
4.3 安全性
为了解决因人为破坏造成无人机自身安全问题，2017年，亚马逊研发了相关专利，可以在无人机受到外力冲击时，由自动模式转为人工模式，亚马逊的无人机安全降落到地面的专利，将增加压缩空气罐和无人机自主分析周围环境的功能，保证无人机自身安全，同时确保包裹安全准确地降落[8]。
亚马逊的无人机定向碎片化专利，即让无人机掉落时在空中自行解体，最大限度地减少对地面上人、动物或物体的潜在威胁，提高无人机的安全性[9]。物流无人机相关技术的成熟发展能解决无人机在运输过程中可能发生的自身事故风险、货物丢失风险和对地面造成的风险等的安全问题，降低整个投递过程的出错率。
5结束语
物流无人机的应用和发展还处于初始阶段，无人机本身存在的续航、载重、安全等问题，物流无人机要真正得到实施还需要政策、技术和资金等各方面的支持。物流无人机技术的不断创新将颠覆传统物流行业的作业方式，同时它也被认为是解决物流配送“最后一公里”问题的关键。笔者通过对国内外物流无人机发展现状的分析和无人机优缺点的分析，对物流无人机的应用和发展进行了研究，希望能为无人机在物流领域的发展提供方向。
[参考文献]
[1] 中国产业信息网.2018年中国物流行业发展现状及发展趋势分析[EB/OL].http://www.chyxx.com/industry/201804/627420.html，2018-04-08.
[2] 中通无人机团队.物流无人机的发展与应用[J].物流技术与应用，2019，24(02):110～114.
[3] 圆通研究院物流信息共享技术及应用国家工程实验室.盘点无人机在物流相关领域的应用实践[J].中国物流与采购，2018，(1):48～51.
[4] 李宏.无人机在物流领域中运用研究[J].花炮科技与市场，2018，(4):205.
[5] 梁璐莉，吕文红，葛家丽，等.无人机物流发展综述[J].物流技术，2018，37(12):41～45.
[6] 全球无人机网.无人机物流配送将面临多方面的挑战[EB/OL].http://www.81uav.cn/uav- news/201708/18/25411.html，2017-08-18.
[7] 搜狐网.亚马逊:叮咚！您的包裹已空头至你家门口[EB/OL].http://www.sohu.com/a/126554386_350244，2017-02-17.
[8] 学马教育 .无人机快递安全问题[EB/OL].http://www.xuemaedu.com/C/201809/11513.HTML，2018-04-22.
中图分类号： TP39；F259.22
文献标识码： A
文章编号： 1007—6921(2019)20—0057—02
收稿日期： 2019-06-28
基金项目： 本项目由南昌航空大学研究生创新专项资金“基于空间计量的我国物流产业碳排放特征研究 ” 项目资助(课题编号：YC2017056)。
作者简介： 曾珏(1990-)，女，江西丰城人，硕士，主要研究方向：低碳经济与物流管理。
标签：物流论文; 无人机论文; 发展论文; 南昌航空大学经济管理学院论文;