无人机运送包裹实现碳排放大幅降低

小型无人机完成最后一公里配送,每个包裹的能源消耗远低于柴油卡车配送

A parcel attached by line to a delivery drone

2020年1月30日星期四,在爱尔兰都柏林的一次飞行演示中,Manna Aero MNA-1090 无人机运送一个食品包裹。无人机为小型包裹的配送提供了一种廉价且低影响的方式。

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将包裹直接送到人们家门口的无人机,可能是传统运输方式的一种环保替代方案。

一项比较各种“最后一公里”配送方法(即包裹旅程的最后一段)环境影响的研究发现,无人机每包裹的温室气体排放量比柴油卡车低 84%。无人机每包裹的能源消耗也比卡车低高达 94%。这项研究于 8 月 5 日发表在期刊Patterns上,表明使用无人机运送药物和其他小件物品可以降低产品交付对环境的影响。

在美国,货运交通占交通相关温室气体排放量的三分之一以上。亚马逊等主要公司一直在尝试使用无人机和机器人来运送包裹,目的是减少其环境影响。


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未来是自动化的

在 COVID-19 大流行期间,人们对这一想法的兴趣进一步增长。2020 年年中进行的一项调查发现,超过 60% 的人愿意为机器人配送包裹支付额外费用。卡内基梅隆大学(位于宾夕法尼亚州匹兹堡)的交通研究员、这项新研究的合著者蒂亚戈·罗德里格斯表示,这部分是由于人们希望避免感染。然而,他补充说,另一个激励因素是自动化配送通常比等待送货卡车绕路更快。

威斯康星大学欧克莱尔分校的交通研究员胡安·张表示,随着技术的进步,无人机配送很可能在不久的将来变得更加普遍。“因此,我们需要更多关于无人机能源消耗的研究,”她说。

罗德里格斯和他的同事们恰好做了这样一项研究。该团队将重量为 0.5 公斤或以下的包裹连接到“四旋翼”无人机(具有四个旋翼)上,并以每秒 4-12 米的速度飞行。通过这些飞行,研究人员能够确定无人机飞行所需的能量,以及发电为无人机电池充电所排放的温室气体量。

结果表明,无人机的环境足迹部分取决于其充电地点。例如,在美国中西部,发电的碳排放强度高于纽约。但无论在哪个地区,在运输小型包裹方面,无人机的环境影响都远小于柴油和电动卡车:无人机每公里的温室气体排放量约为中型柴油或电动卡车的 2%。该研究还发现,电动自行车每包裹的能源消耗低于无人机。

罗德里格斯表示,使用无人机运送轻型包裹,以及使用其他电动汽车运送较大物品,可以大幅降低该行业的能源成本。但仍存在许多注意事项。例如,张指出,大多数无人机一次只能携带一个包裹,因此在运送大量包裹时,它们的能源效率可能不如单辆卡车。但即使存在这种不确定性,拥有比较无人机与其他配送方式能源使用情况的数据也很有帮助,她说。

罗德里格斯说:“我们将货物交付给客户的方式正在快速变化。” “我们的研究表明,转向自动驾驶汽车可能为最后一公里配送提供一种非常高效且可持续的方法。”

本文经许可转载,并于 2022 年 8 月 5 日首次发表

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