兰德公司研究报告:无人机配送的城市规模影响
周三,兰德公司发布了一份关于无人机送货的研究报告,题为“什么是热点?”无人机送货的城市规模效应。该报告专门研究了使用无人机的城市包裹递送,使用数学模型评估对能源消耗、基础设施需求、空中交通拥堵、隐私和噪音的影响。

这份报告没有说明天气可能对无人机配送物流造成的影响,但这是可以理解的。在解决天气问题之前,物流行业还有许多其他的、更直接的挑战需要解决。

我在报告中发现了一些有趣的东西。在这篇报道中,你可以自己阅读这份报告,因为它是相当全面的,它提出了一些有趣的问题,包括无人机与卡车的交付,以及两者的结合。

就我个人而言,我不认为在城市里大规模的无人机送货是一种长期可行的包裹递送方式。空域管理、娱乐、商业拥堵和隐私是我目前没有看到的重要因素。同时,电力驱动和自动驾驶技术也在迅速改进,在安全高效的城市无人机交付解决方案的时候,对它的需求可能已经消失了。


在我看来,无人机送货的发生地点在农村地区以外的城市。DHL的包裹式飞机试验(见下图)是一个很好的例子,它利用无人机将包裹送到偏远的地方,很难到达卡车的地方。我们可能会第一次看到全自动Cessna车队做晚上货物运行的联邦快递,也许不久之后开始看到商队大小偏转翼,或其他单独提升推力垂直起落,做跑到偏僻的地方从一辆卡车(最终完全自动化和电气)然后在街面分发包。时间会告诉我们,真正掌握指数级的进展是一件困难的事情,而不久之后我们可能会(可能会)看到一些全新的技术或想法来解决这些问题。

兰德公司的研究报告中有趣的摘录是什么?无人机配送的城市规模影响

“目标和方法

在这份报告中,我们探讨了无人机送货的城市规模对以下领域的影响:能源消耗、基础设施需求、空中交通拥堵、隐私和噪音。
大型无人机的缺乏先例,以及两者的专有性质。
飞机设计和商业模式增加了决策者面临的挑战
获得这种理解,但是简单的数学模型可以帮助填补空白。我们在这个报告中创建和展示的模型提供了一种方法来理解可能出现的问题的规模以及存在的关系或权衡。我们使用这些模型来理解无人机在一系列假设的城市中所产生的影响。特别地,我们推导出了一个方程式,描述了一个城市的能源消耗,它是基于城市的参数,交付车辆,以及由无人机交付的包裹的百分比。该模型包括用于卡车配送的能源,以及用于基于无人机配送的能源。我们还推出了一种排队理论模型,来估计无人机所需要的无人机数量,以确保给定的服务水平(至少有一架无人机可以随时使用)。此外,我们还提供了空中交通堵塞的简单模型,地面舰队可观测到的范围,以及地面上产生的噪音。
利用这些数学模型和基础文献回顾和专家讨论,我们讨论以下问题:
与卡车运输相比,无人驾驶飞机能消耗多少能源?
需要多少基础设施,以及基础设施的选择如何影响
其他的结果吗?
整个城市可以预计到多少空中交通堵塞?
交付无人机对隐私的影响是什么?特别是,一个城市有多少
无人机可以用来监控吗?
无人机还能提供多少额外的噪音?”
“我们推导出了一个方程式,描述了城市所消耗的能量,这些参数与城市、运载工具以及无人机包裹的包裹百分比有关。该模型包括用于卡车配送的能源,以及用于基于无人机的配送;它发现,通过无人机交付的包裹数量的增加,可以在某些情况下,增加每包裹的能量消耗,从而达到数量级。这样做的原因是,在大城市里,无人机必须不断地飞行相对较长的距离,而卡车可以在距离较远的地方行驶一段距离,然后在一个较小的区域内运送许多包裹。
然而,在短期内,卡车将主要是由汽油驱动的,而无人机更有可能是由电力驱动的,有可能使用可再生能源;此外,无人机配送的能量可以大大降低,因为有许多无人机中心分布在城市或地区,而不是使用一个集中的中心。
提供许多分布式无人机中心也减少了无人机的数量
服务的一个城市。我们推出了一种排队理论模型,来估计无人机的数量,以确保给定的服务水平(至少有一架无人机可以随时使用)。
越来越多的无人机中心减少了每次飞行的时间,因此可以增加更多的飞行时间。
用更少的无人驾驶飞机交付。但是这种关系会因为大量的无人机而中断
中心;一个单独的无人机中心服务的社区的规模会减少,随机波动会导致更多的订单量的增加。”
“尽管商用无人机已经开始交付商业包裹,研究也开始着手解决送货无人机的物流问题,但政策制定者对无人机在全球各地广泛采用无人机的影响知之甚少。
有广泛的预期的积极影响,包括经济效益、便利性和对难以到达的地区的时间关键产品和服务的交付。但也有可能产生与空中交通堵塞、隐私、噪音、能源消耗和空气污染有关的负面影响。衡量这些巨大的成本和效益是困难的,因为强劲的数据来源无法获得,一个大规模的无人机交付系统还没有在世界任何地方尝试过,而详细的无人机设计和商业计划都是专有信息。”
下载的嗡嗡声是什么?无人机配送的城市规模影响

在研究报告中提到的,还有一个有趣的解读,就是Uber提升的白皮书,链接在这里。下载优步提升的白皮书“快速转发”到按需城市航空运输的未来。

在我们周二的YouTube视频直播节目中,我们讨论了无人驾驶交通管理系统以及它们之间的联系


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