“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送模式研究

楊 明

（中國(guó)郵政速遞物流股份有限公司，北京 100808）

0 引言

隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，物流配送成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中重要的一環(huán)，同時(shí)促進(jìn)了物流行業(yè)的快速發(fā)展。然而，傳統(tǒng)物流配送方式已難以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。此時(shí)，無(wú)人機(jī)物流應(yīng)運(yùn)而生。林舒儀等[1]對(duì)無(wú)人機(jī)物流配送的產(chǎn)業(yè)特性、新型無(wú)人機(jī)、行業(yè)挑戰(zhàn)等問(wèn)題進(jìn)行了探究，指出民用無(wú)人駕駛航空器綜合管理平臺(tái)（Integrated Management Platform of Civil Unmanned Aerial Vehicle,UOM）已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心。鄧永蕤等[2]在對(duì)無(wú)人機(jī)與卡車聯(lián)合運(yùn)輸物流網(wǎng)絡(luò)的研究中，嘗試采用無(wú)人機(jī)和卡車實(shí)現(xiàn)山區(qū)冷鏈物流運(yùn)輸。周斯斯[3]在對(duì)城市物流無(wú)人機(jī)配送的研究中，對(duì)飛行安全、負(fù)重、能源、人為干擾、競(jìng)爭(zhēng)和合作等問(wèn)題進(jìn)行了定性分析，強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的重要性。

當(dāng)前無(wú)人機(jī)運(yùn)量小、安全要求高，因此“配送車+無(wú)人機(jī)”成為一種新型的物流配送模式，不僅可以滿足人口稠密的城市內(nèi)物流配送，也能對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的物流配送起到一定幫助。低空物流快速發(fā)展的趨勢(shì)下[4]，“配送車+無(wú)人機(jī)”這一物流配送模式逐漸成為熱點(diǎn)，但是關(guān)于該模式對(duì)物流業(yè)的影響以及未來(lái)的發(fā)展前景，目前還未見(jiàn)系統(tǒng)的研究。

本文主要從“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式的目標(biāo)設(shè)計(jì)、實(shí)施方案、技術(shù)核心、法律法規(guī)等方面進(jìn)行探討，旨在為推進(jìn)現(xiàn)代智能物流配送的發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

1 “配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送的現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)商品的需求量也不斷增加。物流配送作為連接生產(chǎn)和消費(fèi)的重要環(huán)節(jié)，扮演著至關(guān)重要的角色。傳統(tǒng)物流配送模式人工成本高、效率低、覆蓋面有限，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需求。此時(shí)，“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式應(yīng)運(yùn)而生，在物流配送行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊，市場(chǎng)需求越來(lái)越大。

在當(dāng)前的物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)中，“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送已經(jīng)被廣泛使用，無(wú)人配送系統(tǒng)憑借其高速度、高精度等特征受到許多物流企業(yè)的青睞。最早將無(wú)人機(jī)引入物流領(lǐng)域的是亞馬遜于2013 年提出的Prime Air 業(yè)務(wù)，2016 年12 月，亞馬遜的Prime Air 無(wú)人機(jī)在英國(guó)完成了第一次送貨任務(wù)[5]，2019年開始進(jìn)入批量運(yùn)營(yíng)階段。2015年，阿里巴巴與圓通速遞合作進(jìn)行了國(guó)內(nèi)首次無(wú)人機(jī)配送[6]。順豐速運(yùn)在2018 年3 月獲得國(guó)內(nèi)首張無(wú)人機(jī)航空運(yùn)營(yíng)（試點(diǎn)）許可證[7]，將無(wú)人機(jī)與配送車結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了從配送車上起飛、飛行到目的地并降落的全流程配送。2018 年6 月，京東第一臺(tái)重型無(wú)人機(jī)京鴻完成最后組裝，開啟了京東三級(jí)無(wú)人機(jī)智能物流網(wǎng)絡(luò)在支線段的發(fā)展[8]。

目前，“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送的應(yīng)用推廣對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用已凸顯。一方面，其在物流配送中的優(yōu)化已見(jiàn)成效，從無(wú)人機(jī)看守倉(cāng)庫(kù)貨物，到續(xù)航更穩(wěn)定、載量更大的無(wú)人機(jī)出現(xiàn)，配送質(zhì)量和效率都得到了很大的提高。另一方面，它給物流倉(cāng)儲(chǔ)的老企業(yè)、新創(chuàng)企業(yè)以及個(gè)體工商戶帶來(lái)了新的盈利模式，可以借助這種新模式來(lái)打造新的物流配送標(biāo)準(zhǔn)解決傳統(tǒng)配送難題。

2 基于應(yīng)用場(chǎng)景及運(yùn)輸物品類型的差異化物流配送模式

2.1 配送車和無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景及其特點(diǎn)

“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送技術(shù)是將無(wú)人機(jī)與配送車相結(jié)合的一種新型物流技術(shù)。該技術(shù)將一種適用于均勻地形的干線配送車與多個(gè)小型無(wú)人機(jī)的智能化配送系統(tǒng)相結(jié)合，針對(duì)不同的物流配送環(huán)境和需求，靈活調(diào)配無(wú)人機(jī)和干線配送車，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能調(diào)度提高配送效率，以達(dá)到物流配送效率和服務(wù)質(zhì)量總體最大化的運(yùn)營(yíng)模式。

配送車是一種用于供貨、采購(gòu)和物流配送的智能車輛，主要應(yīng)用于物流配送行業(yè)中的中長(zhǎng)程配送。在行駛過(guò)程中，它通過(guò)GPS、導(dǎo)航器、射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification,RFID）等技術(shù)，實(shí)時(shí)獲得路況信息，從而更加準(zhǔn)確地規(guī)劃配送路線。此外，它還可以通過(guò)車載傳感器監(jiān)測(cè)貨物的溫度、濕度、氧氣及二氧化碳濃度等指標(biāo)，確保貨物在途安全。配送車的主要優(yōu)勢(shì)在于批量配送，可以滿足分布范圍較大、單次運(yùn)載量較大的配送需求，適用于中長(zhǎng)距離的運(yùn)輸。但是在交通繁忙的城市道路上，配送車常常受到交通擁堵的影響，降低了配送效率，造成運(yùn)輸成本的增加。

無(wú)人機(jī)是一種用于物品空中運(yùn)輸?shù)闹悄茉O(shè)備，主要滿足運(yùn)行路線較短的物流配送需求。它采用無(wú)線監(jiān)控、導(dǎo)航、定位等先進(jìn)技術(shù)，具有速度性、靈活、安全、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可以快速穿越城市繁忙的交通流，靈活到達(dá)一些配送車無(wú)法到達(dá)的地方。此外，無(wú)人機(jī)的成本較低，更加適用于簡(jiǎn)單、小件的配送服務(wù)。然而，由于無(wú)人機(jī)半徑較小、單次運(yùn)載量較小，因此難以完成大件物品的運(yùn)輸。在使用的過(guò)程中，還需要考慮天氣影響，這也是限制無(wú)人機(jī)運(yùn)輸發(fā)展的瓶頸之一。

2.2 差異化的聯(lián)合物流配送模式

基于上述分析，本文提出基于應(yīng)用場(chǎng)景及運(yùn)輸物品類型的差異化聯(lián)合物流配送模式，作為解決思路：重量較大、體積較大的貨物通過(guò)配送車配送；重量較小、體積較小的物品通過(guò)無(wú)人機(jī)配送。這種差異化的配送模式，既可以實(shí)現(xiàn)更高效的配送，又可以降低配送成本。不僅如此，差異化的物流配送模式也會(huì)帶來(lái)新的商業(yè)機(jī)會(huì)，比如：一些小型物流配送服務(wù)商可以通過(guò)單個(gè)配送無(wú)人機(jī)在社區(qū)等較小范圍內(nèi)較快地配送物品，大型物流配送服務(wù)商可以通過(guò)車載無(wú)人機(jī)配送模式，在特定地區(qū)發(fā)揮智能終端平臺(tái)統(tǒng)一管控的優(yōu)勢(shì)[9]，實(shí)現(xiàn)高效配送。

2.3 “配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1）提高效率。傳統(tǒng)的物流配送方式存在大量人工參與的流程環(huán)節(jié)，而無(wú)人機(jī)技術(shù)將人的干預(yù)降至最低程度，大幅提高了物流配送效率。無(wú)人機(jī)搭載高分辨率的傳感器和高精度的定位系統(tǒng)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成大量的物流配送任務(wù)，與人工物流配送方式相比，效率顯著提高。

2）降低成本。傳統(tǒng)的物流配送方式需要大量人工和車輛，物流配送成本高昂。而無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以降低人工和車輛調(diào)度成本。同時(shí)，無(wú)人機(jī)可以直接從空中投送物品到目標(biāo)區(qū)域，垂直起降方式也大大減少了無(wú)人機(jī)的消耗。

3）精準(zhǔn)配送。無(wú)人機(jī)與配送車聯(lián)合配送，可以將包裹分送到不同空間層次，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配送。例如，對(duì)于收件地址為城市中某大樓高樓層的，可通過(guò)無(wú)人機(jī)將包裹送達(dá)高樓層的某一個(gè)陽(yáng)臺(tái)，對(duì)于收件地址為該大樓低樓層的，則由地面的快遞車負(fù)責(zé)將貨物送達(dá)（快遞員配送）。

4）增大配送范圍。“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送技術(shù)可以將物流配送的范圍擴(kuò)大到較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，滿足更多的物流配送需求。無(wú)人機(jī)可以在規(guī)劃范圍較大、配送車難以到達(dá)的地區(qū)提供物流配送服務(wù)，并且縮短物流配送時(shí)間，提高配送效率。

通過(guò)上述分析可以看出，無(wú)人機(jī)與配送車聯(lián)合配送的優(yōu)勢(shì)明顯。在利用無(wú)人機(jī)配送的同時(shí)，傳統(tǒng)的物流配送模式仍然可以在無(wú)人機(jī)與配送車之間無(wú)縫銜接，提供更完善的配送方案。在這種融合的環(huán)境下，物流配送可以實(shí)時(shí)調(diào)整、最大程度地滿足客戶需求，進(jìn)一步促進(jìn)物流配送服務(wù)的智能化、精細(xì)化，并帶動(dòng)物流配送行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3 “配送車+無(wú)人機(jī)”物流智能配送的核心技術(shù)

3.1 硬件技術(shù)

配送車輛應(yīng)當(dāng)具備較好的適應(yīng)性，包括自動(dòng)駕駛技術(shù)與駕駛員的配合、車輛的機(jī)動(dòng)性等。在適應(yīng)性的基礎(chǔ)上，車輛還應(yīng)配備GPS 定位系統(tǒng)和交通安全器材等，以滿足運(yùn)輸需求和安全要求。

無(wú)人機(jī)的硬件技術(shù)是其飛行安全和穩(wěn)定性的重要保障。無(wú)人機(jī)需要飛行控制器、電機(jī)、電池、稱重傳感器、自動(dòng)駕駛儀等硬件，以實(shí)現(xiàn)自主避障、精準(zhǔn)定位。

3.2 軟件技術(shù)

軟件是無(wú)人機(jī)與配送車的聯(lián)合智能操作系統(tǒng)。配送車主要通過(guò)集成車載臺(tái)式和移動(dòng)式終端、慣導(dǎo)、車載攝像頭等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)作業(yè)任務(wù)的調(diào)度、路線規(guī)劃、數(shù)據(jù)傳輸以及支付等操作。

無(wú)人機(jī)的軟件技術(shù)主要由任務(wù)規(guī)劃、姿態(tài)穩(wěn)控、實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù)等組成，主要實(shí)現(xiàn)自主飛行、物件“接收→抓取→起飛→航飛→降落→繼續(xù)啟動(dòng)”等一系列工作，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化綠色物流配送。

3.3 算法優(yōu)化

“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送算法包括路徑規(guī)劃、任務(wù)調(diào)度和資源分配等三個(gè)主要方面。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者從不同角度對(duì)相關(guān)的算法進(jìn)行了研究，重點(diǎn)是路徑規(guī)劃、智能配送和選型等，但不夠系統(tǒng)。熊興隆等[10]以“無(wú)人機(jī)-旅行商”問(wèn)題（Travelling Salesman Problem with Drone,TSP-D）作為配送車與無(wú)人機(jī)的路由優(yōu)化主要模型，以新型優(yōu)化迭代算法對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化，但是仍然受到諸多實(shí)際約束條件的限制以及存在規(guī)模小的局限性。胡春麗[11]則通過(guò)分析無(wú)人機(jī)飛行時(shí)的慣性規(guī)律，提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)化感知方法，可以更加準(zhǔn)確地感知無(wú)人機(jī)物流配送環(huán)境。韓睿等[12]對(duì)不同環(huán)境和運(yùn)載重量下無(wú)人機(jī)物流配送的選型進(jìn)行了比較分析。

1）路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃是指根據(jù)配送需求和道路網(wǎng)絡(luò)等信息，確定配送車和無(wú)人機(jī)的最優(yōu)路徑。首先，通過(guò)分析配送需求和訂單信息，確定配送區(qū)域和配送節(jié)點(diǎn)。然后，根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)和交通狀況，利用最短路徑算法或最優(yōu)路徑算法，確定配送車和無(wú)人機(jī)的路徑。以常用的啟發(fā)式搜索算法為例，通過(guò)估計(jì)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離來(lái)選擇下一步前往的節(jié)點(diǎn)，以找到最短路徑。該算法結(jié)合Dikstra 算法的廣度優(yōu)先搜索和貪婪算法的啟發(fā)式搜索，同時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的實(shí)際代價(jià)和啟發(fā)式函數(shù)的評(píng)估值，從而找到最優(yōu)解。

2）任務(wù)調(diào)度

任務(wù)調(diào)度是指將配送需求分配給配送車和無(wú)人機(jī)，使其能夠高效地完成配送任務(wù)。該算法的主要原理是對(duì)配送車和無(wú)人機(jī)進(jìn)行任務(wù)分配，并使用線性規(guī)劃和貪心算法等優(yōu)化方法來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)的最優(yōu)化分配。在任務(wù)調(diào)度過(guò)程中，需要考慮配送車和無(wú)人機(jī)的容量限制、充電/加油需求、無(wú)人機(jī)的航程等因素，以保證配送任務(wù)順利完成。具體而言，該算法需要重點(diǎn)考慮以下因素。

①將物流配送區(qū)域劃分為若干個(gè)子區(qū)域，便于后續(xù)任務(wù)分配和路徑規(guī)劃。可以根據(jù)地理位置、交通條件等因素進(jìn)行劃分，確保每個(gè)子區(qū)域能夠被配送車或無(wú)人機(jī)覆蓋。

②訂單屬性。根據(jù)訂單的屬性，如緊急訂單或普通訂單，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。

③距離和成本。根據(jù)訂單的收貨地址和配送車/無(wú)人機(jī)的位置，計(jì)算訂單的運(yùn)輸距離和運(yùn)營(yíng)成本，以便選擇最佳的配送方式。

④容量限制。確保配送車和無(wú)人機(jī)的容量符合訂單的需求，避免超載或浪費(fèi)。

3）資源分配

資源分配是指根據(jù)配送需求和配送車/無(wú)人機(jī)的可用情況，合理分配配送車和無(wú)人機(jī)的資源，以提高配送效率。首先，根據(jù)配送需求和配送車/無(wú)人機(jī)的性能參數(shù)，確定資源的分配方式，包括配送車和無(wú)人機(jī)的數(shù)量、型號(hào)、充電/加油設(shè)施等。然后，根據(jù)配送需求和資源分配方式，進(jìn)行資源分配，在滿足配送需求的同時(shí)，最大限度地利用資源。

可以參考的算法為：

式（1）中：Score(i,j)表示將訂單i分配給配送方式j(luò)時(shí)的得分；α,β,γ,δ分別為權(quán)重系數(shù)，用于調(diào)節(jié)不同因素在任務(wù)分配中的重要程度；Priority(i)表示訂單i的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)訂單屬性（緊急訂單或普通訂單）的不同進(jìn)行賦值；Distance(i,j)表示訂單i的收貨地址與配送方式j(luò)的位置之間的距離，可以通過(guò)GIS 計(jì)算得出；Cost(i,j)表示訂單i在配送方式j(luò)上的運(yùn)營(yíng)成本，包括燃料費(fèi)用、人力成本等，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行估算；Capacity(i,j)表示配送方式j(luò)的容量與訂單i的需求量之間的匹配程度，如果配送方式的容量超過(guò)訂單的需求量，則容量匹配度為1，否則容量匹配度為配送方式容量與訂單需求量的比值。

4 “配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)建議

1）設(shè)計(jì)適應(yīng)性強(qiáng)的無(wú)人機(jī)

由于“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送服務(wù)的特殊性，所使用的無(wú)人機(jī)必須能夠應(yīng)對(duì)多種狀況，避免受到玻璃、金屬等物體撞擊，并且具有防盜、固定等特征；配送車則主要考慮與地面基礎(chǔ)設(shè)施配套，能夠給無(wú)人機(jī)提供規(guī)范的起降、充電、收放貨物等服務(wù)即可。

2）設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)物載荷和載荷箱

針對(duì)不同的物流配送需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的運(yùn)物載荷。有些物品可能過(guò)重，有些卻需兼顧虛實(shí)和壓力限制，合理配荷對(duì)于無(wú)人機(jī)配送至關(guān)重要。另外，根據(jù)荷載重量、運(yùn)輸溫度、顛簸程度等情況，可以設(shè)計(jì)特定的載荷箱并形成一定的組合運(yùn)輸模式，匹配智能算法，從而最大程度地保證物流效率。

3）設(shè)計(jì)智能路徑規(guī)劃系統(tǒng)

“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送應(yīng)搭配智能化的“地上+空中飛行”的路徑規(guī)劃。要求規(guī)劃系統(tǒng)能夠?qū)煌ňW(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)交通流量、交通速度等因素對(duì)配送線路進(jìn)行優(yōu)化。“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送的規(guī)劃流程包括三個(gè)階段：選擇路線及配送手段→配送數(shù)據(jù)分析及智能調(diào)度→“配送車+無(wú)人機(jī)”配送方案的實(shí)施。各個(gè)階段應(yīng)無(wú)縫對(duì)接，并可動(dòng)態(tài)調(diào)整等。

4）建立完善的物流門戶網(wǎng)站

建立“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送門戶網(wǎng)站，及時(shí)發(fā)布并更新物流配送的道路狀況、進(jìn)度、需求等信息，方便用戶進(jìn)行信息查詢。

5）考慮智能物流配送的安全等因素

在“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送模式中，還需要考慮安全、節(jié)能和環(huán)保等因素。例如，可以通過(guò)預(yù)測(cè)配送需求和交通狀況，優(yōu)化配送路徑，減少行駛里程和時(shí)間，從而降低能耗、減少排放。同時(shí)，可以利用傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配送車和無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，以確保配送過(guò)程的安全性。另外，由于各種原因（例如天氣、交通狀況等），可能會(huì)出現(xiàn)某個(gè)訂單無(wú)法按時(shí)配送到達(dá)的情況。為了提高物流配送的可靠性和客戶滿意度，需要制定針對(duì)異常情況的處理規(guī)范，以合理分配資源和重新安排配送路徑，有效應(yīng)對(duì)物流配送過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況，以提高訂單的交付成功率和客戶滿意度。

4.2 模式設(shè)計(jì)

要更好地實(shí)現(xiàn)“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送，不僅需要從配送車輛、無(wú)人機(jī)設(shè)備、調(diào)度方案、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及安全保障機(jī)制等多個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，而且要充分考慮應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)輸物品類型的差異化。

1）城市和農(nóng)村物流配送模式設(shè)計(jì)

混合物流配送模式是通過(guò)將配送車與無(wú)人機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)城市物流和農(nóng)村物流的高效配送模式。該模式基于以下主要原則：①配送車負(fù)責(zé)長(zhǎng)距離和大容量貨物的運(yùn)輸，適用于城市物流配送和中長(zhǎng)途物流運(yùn)輸；②無(wú)人機(jī)負(fù)責(zé)短距離和小規(guī)模貨物的運(yùn)輸，適用于農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的物流配送。

對(duì)于城市內(nèi)的短途配送，可以采用“配送車+無(wú)人機(jī)”協(xié)同配送模式。具體而言，在城市內(nèi)的物流中心設(shè)立控制中心，由配送車負(fù)責(zé)物品的集中裝載和分發(fā)，而無(wú)人機(jī)則負(fù)責(zé)最后一公里的配送服務(wù)。這種配送模式可以減少人力成本，避免受到交通擁堵的影響，提高配送效率和服務(wù)質(zhì)量。

對(duì)于農(nóng)村地區(qū)的遠(yuǎn)程配送，可以采用“固定基地+移動(dòng)站點(diǎn)+無(wú)人機(jī)”配送模式。具體而言，在農(nóng)村地區(qū)設(shè)立固定的物流配送基地，由移動(dòng)站點(diǎn)負(fù)責(zé)在各個(gè)村莊之間進(jìn)行中轉(zhuǎn)和分發(fā)，而無(wú)人機(jī)則負(fù)責(zé)從移動(dòng)站點(diǎn)飛往各個(gè)村莊進(jìn)行最后一公里的配送服務(wù)。這種配送模式可以充分利用無(wú)人機(jī)在遠(yuǎn)程空間的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)物品配送的覆蓋并提高配送效率。黎聰?shù)萚13]對(duì)無(wú)人機(jī)農(nóng)村物流配送的應(yīng)用可行性進(jìn)行了研究，指出高效率的物流模式分配、高科技的配送硬件支持、高水平的物流配送體系和高學(xué)歷的物流配送人才儲(chǔ)備，是形成一套適合農(nóng)村物流的運(yùn)作模式的關(guān)鍵。

2）不同品類物品物流配送模式設(shè)計(jì)

對(duì)于輕小件物品，可以采用“小型無(wú)人機(jī)+快遞柜”配送模式。該模式利用小型無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，能夠快速、準(zhǔn)確地將小件物品送達(dá)指定的快遞柜，提高了配送效率和服務(wù)質(zhì)量。

對(duì)于大件重物品，可以采用“配送車+無(wú)人機(jī)”協(xié)同配送模式。該模式利用配送車的載重能力和無(wú)人機(jī)的靈活性，實(shí)現(xiàn)了大件物品的集中裝載和分發(fā)，然后由無(wú)人機(jī)進(jìn)行最后一公里的配送服務(wù)。

對(duì)于高價(jià)值物品，則需要采用更為安全可靠的物流配送模式?？梢允褂谩疤胤N運(yùn)輸車+無(wú)人機(jī)”協(xié)同配送模式，對(duì)高價(jià)值物品進(jìn)行專門運(yùn)輸，并在無(wú)人機(jī)的配送過(guò)程中加強(qiáng)安全保障，如加密通信、設(shè)立限制區(qū)域等措施。

該工程最早設(shè)想擴(kuò)建第3廠房，安裝12臺(tái)600 MW機(jī)組，年發(fā)電量增加46億kW·h(占原年發(fā)電量146億kW·h的31.5%)，其中6臺(tái)為第3廠房的第1期工程。

3）共性的管理運(yùn)營(yíng)模式要求

“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送模式的管理和運(yùn)營(yíng)，應(yīng)當(dāng)包括作業(yè)計(jì)劃、維護(hù)保養(yǎng)、人員培訓(xùn)、安全管理等共性要求。

①作業(yè)計(jì)劃方面，需要制定合理的配送路線和計(jì)劃，確保配送車和無(wú)人機(jī)高效運(yùn)行，并滿足客戶的物流需求。同時(shí)，還需要考慮交通、天氣等因素對(duì)物流配送的影響，以及如何應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。

②維護(hù)保養(yǎng)方面，需要建立完善的維修和保養(yǎng)體系，確保配送車和無(wú)人機(jī)能夠持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，避免由于設(shè)備故障或損壞而導(dǎo)致物流延誤和成本增加。

③人員培訓(xùn)方面，需要針對(duì)不同崗位的工作人員進(jìn)行專業(yè)化的培訓(xùn)和考核，提高其技術(shù)水平和工作效率，從而保證物流配送服務(wù)的高質(zhì)量和穩(wěn)定性。程曉磊等[14]以京東無(wú)人機(jī)快遞為例，研究提出以三級(jí)通航物流體系的構(gòu)建為契機(jī)提升傳統(tǒng)配送車司機(jī)和快遞員的技能，增加無(wú)人機(jī)的操作技能培訓(xùn)，為提升從業(yè)人員的職業(yè)化水平提供了參考。

④安全管理方面，需要建立科學(xué)的安全管理機(jī)制，包括飛行安全、數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)等方面。在實(shí)際應(yīng)用中，需要嚴(yán)格執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，防范各類風(fēng)險(xiǎn)，消除安全隱患。

無(wú)人機(jī)物流配送的應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)輸物品類型具有較大的差異性，因此需要針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)輸物品類型設(shè)計(jì)差異化的物流配送模式。

在城市內(nèi)的短途配送中，可以采用集中控制的管理模式，由物流中心設(shè)立控制中心統(tǒng)一管理無(wú)人機(jī)和配送車的任務(wù)安排和調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)效率最大化。

在農(nóng)村地區(qū)的遠(yuǎn)程配送中，則需要采用分布式管理的模式，將控制中心和移動(dòng)站點(diǎn)設(shè)置在不同地方，通過(guò)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)物流配送的覆蓋和服務(wù)質(zhì)量的提升。

針對(duì)運(yùn)輸物品類型的不同，需要根據(jù)物品特征確定相應(yīng)的管理和運(yùn)營(yíng)模式，如：對(duì)于高價(jià)值物品，需要加強(qiáng)安全保障，采用封閉式管理模式，嚴(yán)格限制物品轉(zhuǎn)移過(guò)程中的人員操作，并增強(qiáng)安全檢查和流程監(jiān)控。

5 風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策建議

5.1 存在的風(fēng)險(xiǎn)

1）法律法規(guī)不配套

由于涉及交通安全、數(shù)據(jù)安全、個(gè)人隱私等問(wèn)題，對(duì)于無(wú)人機(jī)與配送車的聯(lián)合配送需要有相應(yīng)的法律法規(guī)，防止產(chǎn)生相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題和安全問(wèn)題。由于物流配送的不同領(lǐng)域存在區(qū)別以及特殊情況，各行業(yè)還需制訂專門的細(xì)則，以完善服務(wù)。只有在法律法規(guī)的保障下，物流配送行業(yè)才能做好各項(xiàng)服務(wù)工作，滿足消費(fèi)者和社會(huì)的需求。

2）行業(yè)尚未成熟

物流配送具有高度的規(guī)模性和復(fù)雜性，在不斷發(fā)展壯大的過(guò)程中，需要有相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范來(lái)引領(lǐng)和保障。在運(yùn)用無(wú)人機(jī)配送技術(shù)、智能配送車等新興技術(shù)和設(shè)備的初期，物流配送企業(yè)需要制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以確保配送過(guò)程的安全性和規(guī)范性。只有在基本的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，才能夠針對(duì)市場(chǎng)變化和消費(fèi)者需求變化，不斷進(jìn)行技術(shù)革新和服務(wù)優(yōu)化，最終促進(jìn)行業(yè)智能化發(fā)展。

3）交通安全風(fēng)險(xiǎn)

無(wú)人機(jī)的實(shí)際運(yùn)作中面臨一定的交通安全風(fēng)險(xiǎn)，突發(fā)故障、意外天氣、違規(guī)飛行和不當(dāng)操作都會(huì)影響無(wú)人機(jī)的正常飛行，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。另外，由于一些特殊因素，如行政區(qū)的劃分、無(wú)人機(jī)飛行空域管理等，無(wú)人機(jī)的飛行區(qū)域受到限制。對(duì)于“配送車+無(wú)人機(jī)”配送模式而言，主要的安全隱患是在無(wú)人機(jī)起飛、飛行、降落過(guò)程中出現(xiàn)的意外事故，如碰撞、掉落等。這類問(wèn)題可以通過(guò)引入先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)化配送路線等方式解決。

4）數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)

物流配送過(guò)程中，數(shù)據(jù)信息非常重要，包括貨主信息、物流流程等。然而，配送過(guò)程中的數(shù)據(jù)容易受到黑客攻擊或發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏等問(wèn)題，給物流公司造成重大損失。因此，數(shù)據(jù)安全非常重要，需要有穩(wěn)妥的解決方案，采取一系列的措施防范風(fēng)險(xiǎn)。

5.2 對(duì)策建議

1）建立健全法律法規(guī)，規(guī)范管理

為了推動(dòng)“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送模式的發(fā)展，必須制定相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范，包括：配送車標(biāo)準(zhǔn)，盲飛、導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，配送車和無(wú)人機(jī)的使用和管理標(biāo)準(zhǔn)，等等。同時(shí)，還需要建立一系列的評(píng)估、測(cè)試和審核機(jī)制。

應(yīng)盡快制定關(guān)于“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式的法律法規(guī)，為“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式的健康穩(wěn)定發(fā)展提供法律保障。

在無(wú)人機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》《民用輕小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)安全性通用要求》（GB/T 38931—2020）、《民用輕小型無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)通用要求》（GB/T 38911—2020）、《輕小型多旋翼無(wú)人機(jī)飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)通用要求》（GB/T 38997—2020）等雖然對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行行為、飛行器構(gòu)造、飛行器性能、電池管理、通信導(dǎo)航頻率使用范圍等進(jìn)行了規(guī)范，但是沒(méi)有對(duì)與其他載具的協(xié)同，尤其是與配送車的物流配送協(xié)同等進(jìn)行規(guī)定。因此，需要繼續(xù)推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的完善。

在配送車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，《危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸安全管理辦法》《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258—2017）、《道路車輛 牽引車與掛車之間的電氣和氣動(dòng)連接位置》（GB/T 32861—2016）等規(guī)定了機(jī)動(dòng)車的設(shè)計(jì)指標(biāo)、性能指標(biāo)、安全配置、車輛車身標(biāo)識(shí)、駕駛員資質(zhì)、配送車與掛車之間的連接裝置等方面的要求，但這些內(nèi)容尚不能有效運(yùn)用到與無(wú)人機(jī)的協(xié)同上，需要進(jìn)一步修訂甚至重新制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

在無(wú)人機(jī)飛行管理、道路交通安全、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)等方面，也亟需在《中華人民共和國(guó)民用航空法》《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》等法律框架下對(duì)“配送車+無(wú)人機(jī)”的飛行許可、禁飛區(qū)域、速度限制、交通信號(hào)、數(shù)據(jù)采集和傳輸過(guò)程管控等作細(xì)化規(guī)定。

2）推動(dòng)技術(shù)成熟和平臺(tái)統(tǒng)一

隨著5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷進(jìn)步，相關(guān)領(lǐng)域的高科技設(shè)備不斷完善，為物流業(yè)的智能化和集成化提供了更好的平臺(tái)和條件。因此，物流行業(yè)需要緊緊把握科技發(fā)展機(jī)遇，不斷引進(jìn)更先進(jìn)的配送技術(shù)。在未來(lái)，物流公司可以利用人工智能等技術(shù)，提高貨物的分揀、配送效率。

由于低空領(lǐng)域無(wú)人機(jī)的使用限制（《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》），需要在地方政府的指導(dǎo)和統(tǒng)一管理下，推動(dòng)各個(gè)物流配送企業(yè)在本地建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送平臺(tái)，既和本地的智慧城市治理平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，也方便各個(gè)快遞企業(yè)接入，加速新型智能物流業(yè)態(tài)應(yīng)用和商用部署進(jìn)程。

其中最重要的抓手是“配送車+無(wú)人機(jī)”物流智能配送的統(tǒng)一管控平臺(tái)規(guī)劃建設(shè)，涉及以下內(nèi)容。

①技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)和云計(jì)算中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸和存儲(chǔ)，為后續(xù)的管控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。

②管控系統(tǒng)開發(fā)和多平臺(tái)接入。開發(fā)針對(duì)配送車輛和無(wú)人機(jī)的管控系統(tǒng)，包括路線規(guī)劃、任務(wù)調(diào)度、資源管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流配送過(guò)程的全面智能管控。同時(shí)滿足政府管控需求，并且可以將各類物流企業(yè)平臺(tái)接入，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控。

③通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。構(gòu)建穩(wěn)定可靠的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，確保配送車輛與無(wú)人機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和指令下達(dá)。

④設(shè)備配置與安裝。配置相關(guān)的設(shè)備，如GPS 定位裝置、攝像頭、傳感器等，安裝在配送車輛和無(wú)人機(jī)上，實(shí)現(xiàn)位置跟蹤、行駛狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。

⑤數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)。建立完善的數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施，確保配送過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的安全性，同時(shí)合法合規(guī)地處理個(gè)人隱私信息。

在平臺(tái)的建設(shè)過(guò)程中可能面臨技術(shù)、法規(guī)、安全等方面的挑戰(zhàn)，可以通過(guò)與相關(guān)部門和專家合作，采取有效措施保障系統(tǒng)的安全和合規(guī)性。

3）探索綠色低碳多場(chǎng)景配送

綠色低碳多場(chǎng)景配送的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。

①使用電動(dòng)車、混合動(dòng)力車等清潔能源驅(qū)動(dòng)的配送車輛，減少尾氣排放和噪聲污染。

②高效使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行短距離的快速配送，減少配送車輛的行駛里程和交通擁堵。

③利用智能綠色調(diào)度系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)路況監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，合理規(guī)劃配送路線，提高車輛利用率和運(yùn)輸效率。

④建設(shè)“配送車+無(wú)人機(jī)”的共用充電基礎(chǔ)設(shè)施，形成城鄉(xiāng)一體的網(wǎng)絡(luò)體系。國(guó)外有學(xué)者研究提出了以公交車作為無(wú)人機(jī)移動(dòng)充電站的思路，對(duì)無(wú)人機(jī)配送的路由模型進(jìn)行效益推算[15]，證明無(wú)人機(jī)在最后一公里配送的節(jié)能潛力很大。

⑤微型倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在城市區(qū)域布局微型倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，以減少最后一公里配送的時(shí)間和能耗。

4）建立評(píng)估機(jī)制

針對(duì)“配送車+無(wú)人機(jī)”智能物流配送中的各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)體系、風(fēng)險(xiǎn)處置、效益評(píng)估等問(wèn)題建立不同層級(jí)、不同側(cè)面的評(píng)估機(jī)制，為行業(yè)的發(fā)展提供全面的基礎(chǔ)保障。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式的應(yīng)用極大地提高了物流配送效率和質(zhì)量，大幅降低了人力、物力成本且方便快捷。然而，該模式的推廣也面臨難題，即建設(shè)“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式需要大量投資，從硬件設(shè)備到軟件系統(tǒng)的升級(jí)都需要成本，監(jiān)管和管理等方面亟需更清晰、更完善的制度規(guī)范，等等。

本文重點(diǎn)探討了相關(guān)的法律法規(guī)和規(guī)范引領(lǐng)下“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式下的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)問(wèn)題，并提出了對(duì)策建議，旨在推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的物流配送。未來(lái)，智能化、快速化和綠色化將會(huì)成為“配送車+無(wú)人機(jī)”物流配送模式的主要發(fā)展趨勢(shì)，還需要基于更多的典型應(yīng)用場(chǎng)景分析并解決其中的關(guān)鍵問(wèn)題。