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京东张迎涛无人机送货研究

发布时间:2019-04-11 08:18:28

随着无人机在各行各业的逐步应用,“无人机+”时代已经悄然来临。其中,无人机与快递的结合,即无人机送货,日益成为各方关注的热点和焦点。

无人机送货不是一个孤立的存在,而是智慧物流体系中的一道关键环节。与传统送货方式(车辆+快递员)相比,无人机送货至少具有下述两大核心优势:一是降低成本。据纽约金融研究机构ARKInvest公司的一项研究显示,亚马逊公司的无人机送货服务,可以让快递小包裹的每件成本降到只有1美元左右。与之相比,亚马逊采用传统方式在纽约等城市实施的一小时内快递服务,每件快递的费用高达7.99美元。二是提高效率。传统的车辆+快递员的送货模式对路面交通有着强烈的依赖性,如果城市道路交通拥堵,或者乡村道路通行条件不好,甚至尚未通公路卫浴价格品牌
,将严重降低货物的递送效率。无人机送货则可以完全不受路面通行条件的影响,采用走直线的方式利用空中交通直接将货物送达目的地,既能缩短运送里程,又能提高运送速度,从而大大提升配送的效率。

一、无人机送货的发展情况

总体来看,各国的无人机送货尚处在测试阶段。在国内,电商企业和快递企业越来越重视无人机送货,已经开始测试在农村地区利用无人机送货,试图解决“一公里”配送难题。国内无人机送货的主要方式是利用无人机将货物从一个站点运送至另外一个站点,再由快递员递送至顾客手中。在国外,许多知名企业纷纷加入无人机送货测试的行列,尤其是美国的谷歌公司更是宣称其无人机项目ProjectWing将在2017年正式投入运营。

(一)美国

美国有着雄厚的无人机技术基础,在无人机送货的研发和测试方面呈现出了百花齐放的局面。

1.谷歌Project Wing项目

早在2012年,谷歌就秘密启动了无人机送货的研发工作。2014年8月,谷歌正式公布了名为Project Wing的无人机送货项目。这个项目由大名鼎鼎的GoogleX实验室负责。

Project Wing项目诞生之初仅仅是为了给心脏病发作的病人运送心脏除颤器。但是,现在看来,谷歌有着一颗借助即时配送改变世界的“雄心”。据媒体报道,谷歌几乎把全世界的好点子都集中到了无人机送货项目上。

谷歌的努力得到了回报,2016年8月3日,美国白宫宣布,谷歌的无人机送货项目ProjectWing获批在美国展开测试塑胶跑道价格
。ProjectWing将在美国联邦航空管理局(FAA)规定的6个无人机试飞区域进行测试,为未来的审批打下基础。

此外,据CNBC报道,快餐连锁店Chipotle与Project Wing项目团队近日结成联盟,推出试点项目,利用无人机为弗吉尼亚理工学院的学生递送卷饼。这种实验性服务已经获得FAA的批准,亚马逊和沃尔玛等公司都在进行相关测试,很快将推出正式的递送协议。

irtey公司

Flirtey是一家创立于澳大利亚并且在美国取得了快速发展的公司。初创的Flirtey公司便把市场定位于无人机送货业务,澳大利亚也同时成为了个商用无人机的发源地。起初的合作是与在校园中提供课本租赁的Zookal公司展开的,Flirtey公司的无人机大幅降低了课本的递送成本,Zookal使用普通快递的成本是29.95美金,而Flirtey的报价却是2.99美金,时间也大幅缩减至分钟。

2015年7月,Flirtey公司的一架小型无人机给美国弗吉尼亚州一家农村诊所送去了医疗用品。这是FAA首次批准使用无人机送货。一年之后的2016年7月11日,美国便利店与Flirtey公司合作,使用2部无人机将食品送到了顾客手中。据介绍,两架Flirtey无人机从的一家便利店起飞,用GPS系统进行导航,飞行1.6公里后,将甜甜圈、冰沙、咖啡等食品送到了里诺市的一处私人住宅。

3.亚马逊公司

2013年,亚马逊公布了名为PrimeAir的无人机送货项目。但是,直到现在,亚马逊的无人机超视距送货测试项目仍然没有得到FAA的批准。

亚马逊PrimeAir项目中的送货无人机重55磅(约25千克),能够携带超过5磅(约2.3千克)的货物,可以在500英尺(约174米)高度以下飞行,并通过“感知并躲避”技术避开途中的障碍物。无人机运送范围在亚马逊物流配送中心16km范围内,快30分钟送达。无人机会在卸货之后,自动返回库房。

据2016年7月20日《今日美国报》报道,亚马逊取得了大面积无人机送货服务的专利,该送货服务运行机制与19世纪的小马快递极为相似,区别在于亚马逊采用的是无人机空运。此项专利于7月12日定档通过,专利权内容为“多用途无人机系泊系统”。

4.沃尔玛公司

2015年10月,零售巨头沃尔玛向FAA递交申请,申请利用无人机运送包裹、投递包裹以及查询仓库库存等测试项目。据悉,沃尔玛已经完成了无人机的室内测试,拟对无人机的户外使用做新的测试。沃尔玛表示,该公司计划使用由中国大疆公司生产的无人机。除了利用无人机查看各仓库库存外,沃尔玛还希望FAA能允许其使用无人机向客户运送包裹,其中包括向沃尔玛仓库中心运送和直接向客户家庭地址运送等。

S和FedEx公司

2013年12月,媒体报道,除了亚马逊,全球的包裹服务公司UPS已经开始试验用无人机送货。据悉,UPS一直在测试和评估利用无人机送货的各种方案。联邦快递(FedEx)也表示,该公司正在研究用于快递的无人机。

pline公司

据媒体报道,继在卢旺达开展无人机药品运输项目之后,硅谷创企Zipline计划将范围扩展至美国马里兰、内华达和华盛顿州的偏远和农村地区,包括印第安人保留区。

tternet公司

Matternet是一家起源于美国奇点大学的硅谷创业公司,在过去几年中一直探索在发展中国家利用无人机实现货物运输,尤其是把食物和医疗物资运送到车辆难以到达的地区。Matternet已经推出一款商业版4轴无人机Matternet One,提供一般货物(尤其是午餐和医药)的快递服务。2013年6月,Matternet公司在海地和多米加共和国测试了无人机服务,无人机能够携载2kg物体飞行9.7km。该公司希望建立一个庞大的国际无人机运输络和无人机配件全球供应系统。

(二)英国

1.亚马逊公司

在美国连番遭遇挫折之后,亚马逊转而投奔了英国。2016年7月25日,亚马逊对外宣布,已经获得英国民航局许可,可以在英国测试无人机超视距送货业务。英国民航局批准亚马逊在农村、近郊地区进行测试,内容包括超出视线范围的无人机运营、无人机识别并躲避障碍物及一人操作多部无人机。

ZBYsky公司

BIZZBYsky是基于智能应用程序控制的根据需求提供送货服务的无人机,公司位于英国伦敦。BIZZBYsky相比于其他无人机载货体积较小,为500g,但同时赋予了更强的灵活性,其主要定位于运送小件物品,如文件、钥匙、、紧急药品等。

(三)德国

2014年9月,在德国小镇Norddeich,德国快递业巨头DHL进行了为期一个月的无人机快递试飞钥匙包批发供应
,主要向人烟稀少的小岛Juist运送药品。DHL所设计的Paketkopter四轴无人机承重为1.2kg,飞行时间长约为45分钟,速度可达65千米/时。与以往的无人机需要来自地面的持续监控相比,DHL的无人机Paketkopter在落地之前都是自动的。DHL的无人机试飞获得了德国政府的授权,政府在北海上空划出了一个无人机送货飞行的特定空域。DHL表示此次飞行测试成功后,将在德国更多的偏远地区开辟无人机送货飞行线路。[16]

(四)法国

2014年9月,法国邮政GeoPost在上公开了其无人机送货测试视频。GeoPost与负责设计生产的Ateshsys公司合作制造的6轴无人机,多可承载4千克包裹,远投递距离达20公里。双方表示这款无人机在投递1.2km以内2千克以下包裹时是可靠的。在短期内,GeoPost可以实现利用无人机向偏远地区投送紧急物资。

(五)日本

在无人机送货测试方面,日本也不甘落后。据媒体报道,日本政府、无人机制造商ACSL以及电商巨头乐天等公司已于2016年4月开始测试使用无人机向顾客家中送货。日本计划2018年使用无人机在人口稀少的地区进行送货服务,到2020年东京奥运会时,无人机送货成为主流配送服务。另外,媒体报道,日本计划今年秋季开始试验利用无人机向急病患者投送药品和急救设备,为患者争取更多宝贵时间。

(六)新西兰

据媒体报道,达美乐披萨公司已经与无人机企业Flirtey合作,计划在2016年后半年中推出商业无人机送货服务。达美乐公司已获得新西兰政府批准,将进行无人机派送披萨服务试验。

(七)小结

通过上文对国内外无人机送货的梳理可以发现,无人机送货大致有两种模式:一是中转配送模式,即由无人机将货物从一个站点运送至另外一个站点,不直接面向顾客。二是直接配送模式,即由无人机直接送货至顾客手中。之所以有两种模式之分,主要跟各个企业使用无人机送货的出发点不同和各个国家的空域管理制度不同相关。

二、无人机送货面临的政策和法律难题

总体而言,无人机的发展正面临两大风险,其一,技术风险,除了电池续航能力差之外,无人机还面临如何自动避障、如何适应恶劣天气等问题。其二,政策和法律风险。本文着重谈谈无人机送货面临的政策和法律风险。

(一)无人机送货的监管规则存在诸多空白

一般而言,无人机送货离不开超视距飞行和在人群上空飞行。然而,国外在立法上普遍禁止无人机超视距飞行和在人群上空飞行,除非能够得到监管机构的豁免。这就成为了无人机送货在国外发展的一大障碍。以美国为例,虽然2016年6月FAA发布的小型无人机管理规则Part107进一步放开了对重量小于55磅的无人机的监管,但是小型无人机如果打算超视距飞行、夜间飞行或者在人群上空飞行,应当向FAA申请豁免。谷歌在2016年8月获批在美国展开无人机送货测试,就是得到了FAA的豁免。实际上,正是因为各国的无人机送货尚处于测试阶段,各国对无人机送货的监管规则极为匮乏,存在着诸多空白领域,急需通过大量的测试逐步建立相应的规则。

(二)无人机飞行审批程序存在优化的空间

在我国,无人机可以超视距飞行,但是无人机飞行应当申请空域许可和飞行计划许可,二者缺一不可。《中华人民共和国飞行基本规则》规定,“空域管理和飞行任务需要的,可以划设空中走廊、空中放油区和临时飞行空域”。根据《通用航空飞行管制条例》的规定,如果无人机飞行需要划设临时飞行空域的,应当向有关飞行管制部门提出划设临时飞行空域的申请。根据《中华人民共和国飞行基本规则》的规定,“所有飞行必须预先提出申请,经批准后方可实施”。飞行管制部门既包括民航的飞行管制部门,也包括空军的飞行管制部门。从实践的情况来看,我国对城市地区的空域有着较为严格的管理,空域和飞行计划审批程序也存在着较大的优化空间。

(三)无人机交通管理急需跟上

与地面的道路交通管理类似,无人机在空中飞行也需要进行交通管理。随着无人机数量的日益增加,如何解决因无人机数量众多、空域使用频繁而带来的空中交通管理问题,成为了制约无人机行业发展的瓶颈。

三、推动无人机送货发展的政策和法律建议

(一)逐步建立无人机送货的监管规则

实际上,国外的无人机送货测试都是在为建立无人机监管规则做准备。毕竟,无人机的技术还不成熟,需要通过大量的测试积累足够的数据和建立相应的监管措施。有了这些数据和措施作为基础,才有可能逐步放开对无人机送货的限制。当然,随着测试的开展和无人机技术的发展,有理由相信,对无人机送货的禁止性规则会被逐步放松甚至取消,各项监管规则也会逐步建立起来。

(二)优化无人机飞行审批程序

从促进电商行业、快递行业和无人机产业发展,保护公众人身财产安全以及便民利民角度出发,有关飞行管制部门有必要优化无人机的空域审批和飞行计划审批程序,并向社会公开申请许可的详细程序和要求,为相关企业申请飞行许可提供更多的便利条件。

(三)建立无人机交通管理系统

伴随着无人机+时代的来临,建立无人机交通管理系统(UTM)的需求也日益迫切。无人机交通管理系统旨在保障民用无人机保持在低空飞行,为操作者提供所需信息,以保障其远离客机及特定的路线,并考虑到限制空域和恶劣的天气条件。在美国,美国宇航局(NASA)具体负责无人机交通管理系统的研发和建设。据媒体报道,近期,航空电子软件开发商Vigilant Aerospace宣布成为无人机交通管理系统研发和测试合作伙伴。我国的无人机交通管理系统也正在研发之中。

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