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物流无人机在美国,环境效益or经济效益

2019-11-19 13:39:29来源:无人机网 点击次数:1403次字号:|

物流技术的提升着实改善了人们的生活。物品从工厂运出,在仓库之间穿梭,最后用卡车运到您的家中。但是这种便利也带来了更大的环境成本–据了解,物流运输所带来的温室气体占美国排放量的29%,而中型和重型卡车占其中的近四分之一。

而当下,无人机被认为是一种清洁、快速的方式来满足我们对快速交付的需求。当亚马逊公司在6月份为其Prime Air交付无人机推出新设计时,它构想了新的愿景——即到2030年将其一半的出货量实现零碳净值。另外,UPS首次从送货卡车的顶部公开飞行一架无人机在家里放下包裹后,其一位高管将测试称为降低UPS排放的“重要一步”。

根据两项最新研究,无人机运输业务确实比卡车更环保。但这取决于它们的部署方式和位置。

根据去年在《自然通讯》杂志上发表的一项研究,小型无人机比地面运输方式对环境的影响要小,包括柴油卡车、天然气驱动的卡车甚至是电动货车。但是无人机电池需要充电,则需要对其做充电站的部署。

为了使无人机发挥其绿色潜力,使用清洁电源至关重要。《自然通讯》中的研究得出的结论是,与柴油卡车相比,加利福尼亚的一架小型无人机运输一磅重的包裹将减少温室气体排放54%。在密苏里州进行的相同交付(其大部分电力来自煤炭)将减少23%。

卡内基梅隆大学土木与环境工程学副教授,《科学》杂志的合著者Costa Samaras说:“当您拥有低碳电力并且正在搬运小型包裹时,无人机交付的碳足迹可能最低。让无人机运送一套耳机要比使用汽油动力汽车甚至电动汽车开车去商店取货要绿色得多。”

Wing公司在弗吉尼亚州克里斯琴斯堡经营商业无人机交付服务,以及澳大利亚堪培拉和芬兰的赫尔辛基。Wing营销和传播负责人Jonathan Bass说,在堪培拉,Wing由近100%的可再生能源提供动力,而赫尔辛基则使用核能,可再生能源和化石燃料的混合物。另一方面,弗吉尼亚州主要以天然气和核能为动力。他说,随着时间的推移,这三个地点的电能将越来越干净。
但是,无人机的飞行距离比卡车短得多,充电站也比加油站少得多。

因此,送货公司将需要庞大的充电站网络。将这些充电站点放置在仓库中很容易实现,但现实是无人机续航短而站点的部署需要很灵活。

由于我们渴望快速交货,美国已经看到了货运无人机的前景。世邦魏理仕(CBRE)去年的一项研究显示,在过去十年中,全国范围内建造了10亿平方英尺的仓库,而内陆帝国(Inland Empire)则蓬勃发展。

但是,建立更广泛的仓库网络来满足无人机的需求将对环境造成严重影响。更多的仓库意味着更多的照明、供暖和空调系统,更不用说为两次飞行之间的无人机充电所需的能量,所有这些都会增加服务总排放量。

当然目前也有无需新建仓库的解决方案,无人机交付公司可以使用现有的设施,例如携带食物的无人机可以从杂货店的顶部起飞。亚马逊将很容易做到这一点,因为它已经拥有500多家Whole Foods商店,并且正在尝试新的杂货店概念。

为无人机开发更高容量的电池也可能会有所帮助:如果无人机可以飞得更远,那么仓库和充电器的网络密度可能会降低。(目前,在美国,无人机的使用受到制于禁止飞越人类或超出运营商视线的规则的限制。但是,预计这些规则将在未来几年内放宽,并且一些公司已获豁免。)

另一个选择是从运送卡车上部署无人驾驶飞机。卡车运输覆盖了大部分区域,然后以一种方式承担大量包裹,而另一架则以无人机运载。然后,无人机可以与卡车会合以进行其他此类交付,并最终返回仓库。
去年发表在《运输研究》 D部分杂志上的一项研究得出结论,无人机适合一次运送几个包裹,而卡车则更适合将大量物品运送到人口稠密的地区。

该研究的合著者,华盛顿大学供应链运输和物流中心主任安妮·古德希尔德(Anne Goodchild)说。“重要的是要记住,可以互补使用这些模式。我们不应该只是比较无人机还是卡车。”

在人迹罕至的地方,物流业已向城市环境中一些环保的解决方案迈进。例如亚马逊储物柜,或者一辆汽油卡车可能会为数十名客户提供包裹。但是这种方法并不一定在农村地区有效,因为那里的居民更加分散,卡车将包裹运到每个门口。研究人员说,在这种情况下,无人机可能是一种更有效的方式来运送包裹,尤其是因为电力线和建筑物等障碍物较少有利于解决“最后一英里”的问题。

Goodchild说:“无人机无法真正与一个满载的卡车竞争,它只能在相当小的空间内完成100次交付。因此,这些客户之间的距离越远,合并的空间就越少,无人机的竞争力就越强。”

尽管无人机最终可能会改善传统的包裹递送方式,但它们并不是解决运输行业排放问题的灵丹妙药。例如,Wing的无人机最多可以携带3磅的包裹,这可以代替部分前往商店的行程,但不能代替送货卡车的整个路线。

Wing的相关负责人提及,他们不希望无人机代替运送卡车来运送较大的物品,而是使它们更有效率。

加州州立长滩市国际贸易和运输中心研究和劳动力发展主管泰勒·里布说,无人机运输如果能节省成本的话,公司将广泛使用无人机。另外,除了对于使用风险和费用的计算外,无人机所带来的环境效益极具优势。

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