

在 COVID-19 大流行期间,无接触配送系统蓬勃发展,因为它们降低了在运送食品和药品等必需品时的传播风险。卢旺达和加纳等国家在整个大流行期间使用无人机,以限制人际接触,同时将药品和 COVID-19 补给品送达人们的家门口。
在美国,公司也在采用无人机配送服务。无人机可以帮助企业扩大消费者覆盖范围,缩短配送时间,并增加收入。例如,主要的零售和药店连锁店沃尔玛和沃尔格林分别与 DroneUp 和谷歌的 Wing 合作,开展商业无人机配送业务。
毫无疑问,无人机配送对消费者和零售商都有益,但新的研究表明,它们还有另一个好处。事实证明,使用无人机运送小包裹可能比传统的送货卡车或货车更环保。
对于小件物品的配送,无人机比货车和卡车更环保
将无人机用于“最后一英里”配送——即包裹送达客户家门口的配送过程的最后一步——可能是一种减少与交通相关的碳排放的有效工具。根据发表在《Cell Patterns》上的一项近期研究,使用四旋翼无人机运送小而轻的包裹,每配送一个包裹,能耗和温室气体(GHG)排放量可分别降低高达 94% 和 84%。
为了确定小型无人机的能耗,作者基于 188 次无人机配送飞行开发了一个能源模型,发现其每公里能耗约为 0.08 兆焦耳。然后,他们将其与不同配送车辆的能耗和相关的碳排放进行了比较,其中包括柴油货车和卡车、电动货车和卡车以及电动货运自行车。
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根据该研究结果,只有电动货运自行车在每包裹的碳足迹方面与小型四旋翼无人机相似或更低。“我们的研究表明,无人机可以显著降低最后一英里配送的能耗和温室气体排放,有助于减轻交通运输部门的环境足迹,”卡内基梅隆大学土木与环境工程系博士候选人、该研究的作者 Thiago A. Rodrigues 说。
他补充说,使用节能车辆是企业减少配送碳排放的重要第一步,此外还要找到每英里配送包裹量更多的路线。
今年早些时候,美国邮政服务宣布,已订购 50,000 辆下一代配送车辆,以取代其老化的配送卡车车队。他们打算购买至少 10,019 辆电池电动汽车(BEV),但在因其主要购买汽油动力配送车辆的计划面临多起诉讼后,他们将 BEV 的数量增加到 25,000 辆。
弗吉尼亚理工大学经济与社区参与中心的研究发展副主任 Sarah Lyon-Hill(未参与该研究)表示,如果使用可再生资源为无人机充电,它们可以产生更少的碳排放。随着电网的不断清洁,电力驱动车辆——无人机、货车、卡车和货运自行车——的碳排放量预计将随时间得到改善。而我们仍然需要卡车和货车来运送大件物品,所以绿色化我们的电力使用仍然至关重要。
消费者从无人机配送中受益
Lyon-Hill 表示,由于在 COVID-19 大流行期间呈指数级增长的配送服务的高需求,我们当前的交通基础设施正承受着巨大的压力。然而,即使在 COVID 之前,许多需要家庭配送的家庭,例如有老年居民或没有汽车的低收入家庭,交通选择也有限。
“配送无人机有可能满足这种更高水平的需求,减少道路拥堵,加快最后一英里配送服务,并以更低的成本提供这些服务,以支持低收入家庭,”Lyon-Hill 说。通过减少道路上的货车数量,无人机配送可以减少交通拥堵、噪音污染和有害排放。
无人机也可能是一种有效的方式来运送紧急药物和医疗用品,尤其是在农村地区。在一项2021 年《欧洲心脏杂志》研究中,配备自动体外除颤器(AED)的无人机被部署用于 12 例院外心脏骤停。在 92% 的病例中成功将 AED 送达现场,在 64% 的病例中比救护车提前到达。
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尽管无人机有诸多好处,但在某些应用中仍存在可能阻碍其使用的局限性。Rodrigues 说,例如,无人机的载货能力(包裹的质量和体积)有限。他补充说,一些地区也可能受到航空监管的限制,这限制了无人机的配送路线。机场、学校、体育场馆和政府大楼附近的区域可能会有临时和永久的禁飞区,禁止无人机飞行。
公司们已经开始着手解决这个问题。Amazon Prime Air 计划今年开始无人机配送,目前正与联邦航空管理局(FAA)和加州洛克福德的当地官员合作,让消费者可以选择通过无人机接收包裹。
Rodrigues 说:“如果我们能够克服上述一些操作和监管挑战,其他公司很可能会跟随无人机配送的趋势。”
当然,就像自动驾驶汽车和其他自动化形式一样,人们总是担心送货工人和他们的工作会怎么样。但是,即使所有的政策问题都得到了解决,无人机配送在未来的配送中也只会是一小部分。在此之前,做出可持续的选择,例如减少购物次数并增加每次购买的数量,或者接受更长的配送时间,无论以何种方式配送,都有助于减少您的在线购物足迹。