無人機讓物流運輸駛?cè)肟燔嚨?/h1>
2023-09-06 18:12:47胡毅華
無人機 2023年5期
胡毅華
無人機物流作為航空物流、智慧物流體系的重要分支，得到包括我國在內(nèi)的多國政府、軍方，以及物流、電商、航空制造商等企業(yè)的高度重視。近年來，機械化、自動化、智能化技術(shù)的不斷成熟，智能終端與人工智能、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)融合成效顯著，航空物流無人機型號“百花齊放”，研發(fā)、制造、生產(chǎn)、試飛、適航審定、運營等領(lǐng)域日益成熟，逐步形成了“大型有人運輸機+大型支線無人機+末端配送無人機”的航空物流產(chǎn)品布局。物流無人機具有以下優(yōu)點：
（1）可突破地形地貌限制，摒棄傳統(tǒng)陸運路由線路迂回冗長、高耗低效的方式，優(yōu)化運輸線路，適合于偏遠地域和應(yīng)急件配送。
（2）無人機擁有較強的自主決策能力、感知與避讓能力、抗干擾能力，可支持無人機在城市、山區(qū)等復(fù)雜環(huán)境中的運行。
無人機將成為物流新業(yè)態(tài)
近年來，無人機逐漸成為我國物流的新業(yè)態(tài)，其形成有深層次的原因。
地面交通運力受限，無人機成為物流新選項
隨著城市規(guī)模和人口的不斷增加，城市交通擁堵成為全國性話題，通過引入智能調(diào)度技術(shù)和無人機可挖掘低空空域物流潛力、搭建城市低空即時運輸網(wǎng)絡(luò)，將傳統(tǒng)的二維物流網(wǎng)絡(luò)提升至三維，降低地面交通壓力，未來低空經(jīng)濟的發(fā)展空間非?？捎^。在鄉(xiāng)村、山區(qū)、海島等人口密度較低、地面交通條件欠發(fā)達的地區(qū)，物流無人機可跨越地理障礙、搭建空中運輸通道，有效縮運輸時長、提高運輸頻次，提供經(jīng)濟性高的運輸方案，助力貧困地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。
我國勞動力人口持續(xù)減少，無人機成為運力的有效補充
我國于2020年明確提出要加快形成“以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進”的新發(fā)展格局，國內(nèi)市場潛力將得到進一步挖掘，尤其是鄉(xiāng)村市場、西部地區(qū)及生鮮領(lǐng)域等消費需求的釋放，物流需求隨之持續(xù)增長。而我國勞動力人口從2011年以來持續(xù)減少，迫使物流行業(yè)逐步由勞動密集型向數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型，以無人機為代表的無人化物流平臺將成為運力的有效補充，成為發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)增長的需要。
國內(nèi)疫情防控常態(tài)化，加速無人機在物流領(lǐng)域應(yīng)用
新冠肺炎疫情發(fā)生以來，線下消費受到嚴重影響，以網(wǎng)絡(luò)購物、移動支付、線上線下融合等新業(yè)態(tài)、新模式為特征的新型消費發(fā)揮起重要作用。雖然我國新冠疫情防控已取得重大戰(zhàn)略成果，但核酸樣本轉(zhuǎn)運、快遞、外賣等常態(tài)化即時物流需求仍保持較高水平，而疫情防控措施對有人運輸提出更多的限制，小批量、高頻次、無接觸的物流需求爆發(fā)，無人機憑借靈活、便捷、安全、高效的優(yōu)勢成為物流市場的迫切需求。
物流向綠色化智能化發(fā)展，無人機是重要抓手
“雙碳”目標、新一代人工智能正引發(fā)鏈式突破，推動物流產(chǎn)業(yè)鏈向綠色化、智能化方向發(fā)展。電推進、大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、北斗定位等技術(shù)在無人機上有廣闊的應(yīng)用空間，通過優(yōu)化監(jiān)管技術(shù)，引入不同載重的無人機實現(xiàn)不同物流環(huán)節(jié)的智能化對接，可推動智慧物流的強勢發(fā)展。
無人機物流發(fā)展環(huán)境日益完善
2021年12月，國務(wù)院發(fā)布《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》，提出“綜合提升綜合性機場貨運能力和利用率，有序推進通用機場規(guī)劃建設(shè)，構(gòu)建區(qū)域短途運輸網(wǎng)絡(luò)。推廣無人車、無人機運輸投遞，穩(wěn)步發(fā)展無接觸遞送服務(wù)”。2022年2月，民航局發(fā)布《“十四五”航空物流發(fā)展專項規(guī)劃》，提出“從‘場到場到‘門到門的轉(zhuǎn)變”。
自2000年以來，我國低空空域管理改革不斷開展，目前已完成低空空域管理改革籌劃論證、改革集中試點，正處于低空空域管理改革綜合試點階段。2020年10月，民航局公布首批共13個民用無人駕駛航空試驗基地（試驗區(qū)）開展無人駕駛民用航空試點示范工作，其中涵蓋了支線物流、城市場景、海島場景及綜合應(yīng)用拓展。2022年8月，民航局為第二批共4個民用無人駕駛航空試驗區(qū)、3個民用無人駕駛試驗基地正式授牌，拓展檢驗檢測、試飛驗證、城市管理等運行場景和應(yīng)用。
四川、湖南、江西、安徽已劃設(shè)全部低空空域作為低空飛行試點，推動低空空域管理改革；海南開放1000m以下空域資源，在局部地區(qū)探索開放3000m以下空域，劃設(shè)三類23個低空空域和三條?？谥寥齺喌涂漳恳曪w行航線，初步構(gòu)建省內(nèi)低空飛行網(wǎng)絡(luò)；廣西、江蘇、浙江、廣東、重慶等省市發(fā)布規(guī)劃，支持有條件的地區(qū)開展低空空域管理改革先行先試，加快推進低空飛行服務(wù)保障體系建設(shè)；深圳成為全國首個無人機低空空域開放的城市。
2019年3月，中國民用航空西北地區(qū)管理局印發(fā)《西北地區(qū)民用無人駕駛航空器物流配送經(jīng)營活動管理辦法（試行）》，允許最大空機重量（質(zhì)量）為250g以上（含250g）、最大起飛重量不大于150kg的民用無人機在陜西、甘肅、寧夏、青海等民航西北局轄區(qū)使用無人機開展貨物運輸配送的經(jīng)營性飛行活動，且適用于相應(yīng)飛行活動的監(jiān)管管理。
在政策和自身需求的驅(qū)動下，順豐、京東、美團、迅蟻、天域航通等電商平臺、物流企業(yè)、無人機服務(wù)提供商在航空物流場景方面開展大量工作，支撐完善物流園區(qū)、配送中心、末端配送站三級物流網(wǎng)絡(luò)，探索“干線物流+支線物流+末端配送”的航空物流模式，分析無人機在支線物流、末端配送兩個環(huán)節(jié)的應(yīng)用：由干線貨機中轉(zhuǎn)后經(jīng)支線物流無人機短途運輸?shù)竭_物流中轉(zhuǎn)站，再由末端配送無人機交付至收貨人。
支線物流
為滿足區(qū)域間、城市間的物流需求，物流企業(yè)大多使用以固定翼飛機為主要形式的無人機平臺，克服陸路交通網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達、成本高、時效性低等短板，有效滿足舟山群島、“胡煥庸線”以西等區(qū)域的貨運需求，明顯提升運輸效率和經(jīng)濟性。支線物流無人機往往具有全天候自主飛行、載重量大、貨艙容積大等優(yōu)勢，可在簡易機場或開闊的硬化土地、草地、公路甚至水面進行短距起降，完成區(qū)域樞紐間200～500km的貨物運輸任務(wù)。
末端配送
以旋翼無人機、復(fù)合翼無人機為主要形式的末端配送無人機可具備自主決策、感知及避讓、抗干擾等能力，在搭載貨物后，按預(yù)定航線飛行至目標區(qū)域，由接駁柜引導(dǎo)降落，并自動完成包裹裝卸和電池充電/更換。無人機可有效提高末端配送環(huán)節(jié)的收派效率和頻率、靈活應(yīng)對各種復(fù)雜情況，實現(xiàn)疫情期間的非接觸物流遞送，并有效解決現(xiàn)有物流配送過程中人員及地面交通因素導(dǎo)致的時效性低等問題，可應(yīng)用于區(qū)域內(nèi)運輸、末端“最后1km”配送、快遞進村等場景，服務(wù)于同城直送、區(qū)域內(nèi)直送、異地件末端配送、及時配送等業(yè)務(wù)，滿足疫情期間快遞、外賣及核酸檢測樣本等醫(yī)療物資常態(tài)化即時運送等需求。
國內(nèi)已獲得初步成果
目前，天域航通、順豐、京東、美團、迅蟻等企業(yè)完成了無人機在物流中試點應(yīng)用，并取得一系列成果進展。
順豐目前探索了無人機在城鄉(xiāng)末端配送、支線航空中的應(yīng)用。順豐旗下豐翼科技自2020年12月獲批在大灣區(qū)開展“低空無人機物流配送體系試點”，構(gòu)建基本覆蓋深圳的低空物流網(wǎng)絡(luò)，并開展城市環(huán)境無人機配送，截至2022年8月底，在深圳累計飛行超8.2萬架次、8400h、42.3萬km，運輸貨物超170t。2022年，順豐旗下豐鳥科技獲得全球首張支線物流無人機商業(yè)試運行牌照，目前已使用航天九院的“飛鴻”98無人機開展支線物流業(yè)務(wù)，實現(xiàn)鄂托克前旗—榆林貨運航線常態(tài)化運行。
天域航通在基于運5-B進行智能化改裝推出“鴻雁”支線物流無人機后，在新疆獲批多條物流無人機用航線，聯(lián)合京東、中通實現(xiàn)了支線物流常態(tài)化商業(yè)運行，可在24h內(nèi)完成生鮮產(chǎn)品、高附加值產(chǎn)品的區(qū)域間運輸，預(yù)計全年轉(zhuǎn)運近萬噸物資。
京東面向物流落后的人口密度低、地面交通欠發(fā)達地區(qū)，布局無人機開展末端配送。2016年6月，京東在江蘇宿遷完成無人機配送第一單，開始探索無人機在鄉(xiāng)村物流中的應(yīng)用；2017年，在陜西全省開展末端無人機物流配送試點。目前，已形成了成熟的末端配送無人機運營模式，在江蘇、廣東、福建、海南、陜西、廣西、青海等7個省份實現(xiàn)常態(tài)化運營，有效緩解了鄉(xiāng)村物流最后一公里配送困難。
美團則基于外賣配送業(yè)務(wù)，探索構(gòu)建“空地協(xié)同”的即時配送網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供3km、15min的配送服務(wù)。目前在深圳已運營近1年時間，與十余個品牌達成合作；在上海金山落地了國內(nèi)首個低空物流運營中心，構(gòu)建15min城市配送圈。
迅蟻先后為中國郵政、菜鳥網(wǎng)絡(luò)、蘇寧物流、中通、韻達等企業(yè)提供無人機物流服務(wù)，涉及外賣、快遞、醫(yī)療轉(zhuǎn)運等領(lǐng)域，在2016年完成首次生鮮配送，2019年3月發(fā)布無人機醫(yī)療配送網(wǎng)，同年10月獲民航局頒發(fā)的全球首張城市物流無人機試運營牌照。中國郵政通過迅蟻的第一代無人機物流產(chǎn)品，搭建首條無人機郵路，并常態(tài)化運行至今。未來3～5年，迅蟻計劃為全球100座城市構(gòu)建安全高效的空中配送網(wǎng)絡(luò)，為企業(yè)用戶和消費者提供城市內(nèi)航空運輸服務(wù)。
建議
為了更加快速、高效推進我國無人機貨物運輸業(yè)態(tài)發(fā)展，根據(jù)當(dāng)前無人機發(fā)展現(xiàn)狀，提出以下建議：
加大創(chuàng)新激勵，探索發(fā)展配套能力
無人機物流的大規(guī)模運營與配套能力息息相關(guān)，當(dāng)前國內(nèi)設(shè)施、保障措施遠不能滿足應(yīng)用需求，需加大市場創(chuàng)新激勵，加強能源、通信、運營、維護、監(jiān)管等能力，協(xié)同推動支線機場、無人樞紐站、無人充電坪等設(shè)施的開發(fā)及落地。
多維運力并重，構(gòu)建“多元化”物流場景
無人機當(dāng)前無法完成全流程配送任務(wù)，“最后100m”需要依賴無人車、配送人員實現(xiàn)“人機協(xié)同”或“車機協(xié)同”，提供更優(yōu)質(zhì)的物流體驗；此外，在短距離配送中，無人車、配送人員相比無人機更具時效和成本優(yōu)勢。需面向多維運力在物流場景中的協(xié)同應(yīng)用，著力研發(fā)智能調(diào)度系統(tǒng)，提升多維運力的協(xié)同能力，構(gòu)建“多元化”智慧物流。
（本文轉(zhuǎn)載自《國際航空》2023年第2期）
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胡毅華
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（1）可突破地形地貌限制，摒棄傳統(tǒng)陸運路由線路迂回冗長、高耗低效的方式，優(yōu)化運輸線路，適合于偏遠地域和應(yīng)急件配送。
（2）無人機擁有較強的自主決策能力、感知與避讓能力、抗干擾能力，可支持無人機在城市、山區(qū)等復(fù)雜環(huán)境中的運行。
無人機將成為物流新業(yè)態(tài)
近年來，無人機逐漸成為我國物流的新業(yè)態(tài)，其形成有深層次的原因。
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隨著城市規(guī)模和人口的不斷增加，城市交通擁堵成為全國性話題，通過引入智能調(diào)度技術(shù)和無人機可挖掘低空空域物流潛力、搭建城市低空即時運輸網(wǎng)絡(luò)，將傳統(tǒng)的二維物流網(wǎng)絡(luò)提升至三維，降低地面交通壓力，未來低空經(jīng)濟的發(fā)展空間非?？捎^。在鄉(xiāng)村、山區(qū)、海島等人口密度較低、地面交通條件欠發(fā)達的地區(qū)，物流無人機可跨越地理障礙、搭建空中運輸通道，有效縮運輸時長、提高運輸頻次，提供經(jīng)濟性高的運輸方案，助力貧困地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。
我國勞動力人口持續(xù)減少，無人機成為運力的有效補充
我國于2020年明確提出要加快形成“以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進”的新發(fā)展格局，國內(nèi)市場潛力將得到進一步挖掘，尤其是鄉(xiāng)村市場、西部地區(qū)及生鮮領(lǐng)域等消費需求的釋放，物流需求隨之持續(xù)增長。而我國勞動力人口從2011年以來持續(xù)減少，迫使物流行業(yè)逐步由勞動密集型向數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型，以無人機為代表的無人化物流平臺將成為運力的有效補充，成為發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)增長的需要。
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物流向綠色化智能化發(fā)展，無人機是重要抓手
“雙碳”目標、新一代人工智能正引發(fā)鏈式突破，推動物流產(chǎn)業(yè)鏈向綠色化、智能化方向發(fā)展。電推進、大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、北斗定位等技術(shù)在無人機上有廣闊的應(yīng)用空間，通過優(yōu)化監(jiān)管技術(shù)，引入不同載重的無人機實現(xiàn)不同物流環(huán)節(jié)的智能化對接，可推動智慧物流的強勢發(fā)展。
無人機物流發(fā)展環(huán)境日益完善
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自2000年以來，我國低空空域管理改革不斷開展，目前已完成低空空域管理改革籌劃論證、改革集中試點，正處于低空空域管理改革綜合試點階段。2020年10月，民航局公布首批共13個民用無人駕駛航空試驗基地（試驗區(qū)）開展無人駕駛民用航空試點示范工作，其中涵蓋了支線物流、城市場景、海島場景及綜合應(yīng)用拓展。2022年8月，民航局為第二批共4個民用無人駕駛航空試驗區(qū)、3個民用無人駕駛試驗基地正式授牌，拓展檢驗檢測、試飛驗證、城市管理等運行場景和應(yīng)用。
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2019年3月，中國民用航空西北地區(qū)管理局印發(fā)《西北地區(qū)民用無人駕駛航空器物流配送經(jīng)營活動管理辦法（試行）》，允許最大空機重量（質(zhì)量）為250g以上（含250g）、最大起飛重量不大于150kg的民用無人機在陜西、甘肅、寧夏、青海等民航西北局轄區(qū)使用無人機開展貨物運輸配送的經(jīng)營性飛行活動，且適用于相應(yīng)飛行活動的監(jiān)管管理。
在政策和自身需求的驅(qū)動下，順豐、京東、美團、迅蟻、天域航通等電商平臺、物流企業(yè)、無人機服務(wù)提供商在航空物流場景方面開展大量工作，支撐完善物流園區(qū)、配送中心、末端配送站三級物流網(wǎng)絡(luò)，探索“干線物流+支線物流+末端配送”的航空物流模式，分析無人機在支線物流、末端配送兩個環(huán)節(jié)的應(yīng)用：由干線貨機中轉(zhuǎn)后經(jīng)支線物流無人機短途運輸?shù)竭_物流中轉(zhuǎn)站，再由末端配送無人機交付至收貨人。
支線物流
為滿足區(qū)域間、城市間的物流需求，物流企業(yè)大多使用以固定翼飛機為主要形式的無人機平臺，克服陸路交通網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達、成本高、時效性低等短板，有效滿足舟山群島、“胡煥庸線”以西等區(qū)域的貨運需求，明顯提升運輸效率和經(jīng)濟性。支線物流無人機往往具有全天候自主飛行、載重量大、貨艙容積大等優(yōu)勢，可在簡易機場或開闊的硬化土地、草地、公路甚至水面進行短距起降，完成區(qū)域樞紐間200～500km的貨物運輸任務(wù)。
末端配送
以旋翼無人機、復(fù)合翼無人機為主要形式的末端配送無人機可具備自主決策、感知及避讓、抗干擾等能力，在搭載貨物后，按預(yù)定航線飛行至目標區(qū)域，由接駁柜引導(dǎo)降落，并自動完成包裹裝卸和電池充電/更換。無人機可有效提高末端配送環(huán)節(jié)的收派效率和頻率、靈活應(yīng)對各種復(fù)雜情況，實現(xiàn)疫情期間的非接觸物流遞送，并有效解決現(xiàn)有物流配送過程中人員及地面交通因素導(dǎo)致的時效性低等問題，可應(yīng)用于區(qū)域內(nèi)運輸、末端“最后1km”配送、快遞進村等場景，服務(wù)于同城直送、區(qū)域內(nèi)直送、異地件末端配送、及時配送等業(yè)務(wù)，滿足疫情期間快遞、外賣及核酸檢測樣本等醫(yī)療物資常態(tài)化即時運送等需求。
國內(nèi)已獲得初步成果
目前，天域航通、順豐、京東、美團、迅蟻等企業(yè)完成了無人機在物流中試點應(yīng)用，并取得一系列成果進展。
順豐目前探索了無人機在城鄉(xiāng)末端配送、支線航空中的應(yīng)用。順豐旗下豐翼科技自2020年12月獲批在大灣區(qū)開展“低空無人機物流配送體系試點”，構(gòu)建基本覆蓋深圳的低空物流網(wǎng)絡(luò)，并開展城市環(huán)境無人機配送，截至2022年8月底，在深圳累計飛行超8.2萬架次、8400h、42.3萬km，運輸貨物超170t。2022年，順豐旗下豐鳥科技獲得全球首張支線物流無人機商業(yè)試運行牌照，目前已使用航天九院的“飛鴻”98無人機開展支線物流業(yè)務(wù)，實現(xiàn)鄂托克前旗—榆林貨運航線常態(tài)化運行。
天域航通在基于運5-B進行智能化改裝推出“鴻雁”支線物流無人機后，在新疆獲批多條物流無人機用航線，聯(lián)合京東、中通實現(xiàn)了支線物流常態(tài)化商業(yè)運行，可在24h內(nèi)完成生鮮產(chǎn)品、高附加值產(chǎn)品的區(qū)域間運輸，預(yù)計全年轉(zhuǎn)運近萬噸物資。
京東面向物流落后的人口密度低、地面交通欠發(fā)達地區(qū)，布局無人機開展末端配送。2016年6月，京東在江蘇宿遷完成無人機配送第一單，開始探索無人機在鄉(xiāng)村物流中的應(yīng)用；2017年，在陜西全省開展末端無人機物流配送試點。目前，已形成了成熟的末端配送無人機運營模式，在江蘇、廣東、福建、海南、陜西、廣西、青海等7個省份實現(xiàn)常態(tài)化運營，有效緩解了鄉(xiāng)村物流最后一公里配送困難。
美團則基于外賣配送業(yè)務(wù)，探索構(gòu)建“空地協(xié)同”的即時配送網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供3km、15min的配送服務(wù)。目前在深圳已運營近1年時間，與十余個品牌達成合作；在上海金山落地了國內(nèi)首個低空物流運營中心，構(gòu)建15min城市配送圈。
迅蟻先后為中國郵政、菜鳥網(wǎng)絡(luò)、蘇寧物流、中通、韻達等企業(yè)提供無人機物流服務(wù)，涉及外賣、快遞、醫(yī)療轉(zhuǎn)運等領(lǐng)域，在2016年完成首次生鮮配送，2019年3月發(fā)布無人機醫(yī)療配送網(wǎng)，同年10月獲民航局頒發(fā)的全球首張城市物流無人機試運營牌照。中國郵政通過迅蟻的第一代無人機物流產(chǎn)品，搭建首條無人機郵路，并常態(tài)化運行至今。未來3～5年，迅蟻計劃為全球100座城市構(gòu)建安全高效的空中配送網(wǎng)絡(luò)，為企業(yè)用戶和消費者提供城市內(nèi)航空運輸服務(wù)。
建議
為了更加快速、高效推進我國無人機貨物運輸業(yè)態(tài)發(fā)展，根據(jù)當(dāng)前無人機發(fā)展現(xiàn)狀，提出以下建議：
加大創(chuàng)新激勵，探索發(fā)展配套能力
無人機物流的大規(guī)模運營與配套能力息息相關(guān)，當(dāng)前國內(nèi)設(shè)施、保障措施遠不能滿足應(yīng)用需求，需加大市場創(chuàng)新激勵，加強能源、通信、運營、維護、監(jiān)管等能力，協(xié)同推動支線機場、無人樞紐站、無人充電坪等設(shè)施的開發(fā)及落地。
多維運力并重，構(gòu)建“多元化”物流場景
無人機當(dāng)前無法完成全流程配送任務(wù)，“最后100m”需要依賴無人車、配送人員實現(xiàn)“人機協(xié)同”或“車機協(xié)同”，提供更優(yōu)質(zhì)的物流體驗；此外，在短距離配送中，無人車、配送人員相比無人機更具時效和成本優(yōu)勢。需面向多維運力在物流場景中的協(xié)同應(yīng)用，著力研發(fā)智能調(diào)度系統(tǒng)，提升多維運力的協(xié)同能力，構(gòu)建“多元化”智慧物流。
（本文轉(zhuǎn)載自《國際航空》2023年第2期）
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