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隨著小型無人機和大型無人航空器技術水平的提升以及航空運營能力的增強,一方面,無人航空運輸摒棄了傳統陸運路由線路迂回冗長、高耗低效的方式,優化運輸線路,節能減排,充分滿足了綠色發展的理念;另一方面,末端無人機配送則破解了由鄉到村配送不暢的困境,真正實現“快遞進村”。“末端+支線”無人航空物流體系是快遞物流行業發展動力源泉中更加強勁的一支。
與傳統陸路、航空貨運及物流配送模式相比,支線無人航空貨運與末端無人機物流配送相結合的模式具備較強的經濟性和適應性優勢。在這種模式下,專用航空物流網絡中的貨物由干線貨機中轉后經支線無人運輸機200-500公里的短途運輸到達智能物流中轉站點,再無縫銜接末端配送無人機設備至最終貨主,貨物自干線貨機開始由整套無人航空物流系統獨立地完成支線運輸和投遞工作。
一方面這種模式能夠解決有人支線航空貨運資源短缺和人工成本高昂的問題,另一方面則可以解決現有物流配送中,貨物投遞的人員因素導致的及時性不足問題,同時大幅降低現有物流模式中企業的倉儲成本。在該模式下物流企業只需要定期對無人機設備進行檢查維護,確保其能夠正常運行即可。在為物流企業降低人力物力投入的同時,也為其極大地節約了成本,更有效保障了物流配送工作的時效性。每年“雙十一購物節”電商促銷期間,物流配送規模巨大,憑借人工投遞很難滿足客戶需求,而使用無人機進行投遞,對貨物進行有效的末級路徑網絡規劃和分流配送,則極大地降低物流企業的配送負擔和工時冗余。
末端無人機配送應用分析及運營成本測算
當前,我國的山區、農村等地區交通欠發達問題仍然存在,特別是行政村到自然村的末端通行,自然災害和惡劣天氣導致的交通阻斷情況時有發生。小型無人機不受陸地交通的影響,通過低空支線運輸,在此類末端物流配送領域能夠及時響應,快捷便利,發揮奇效。此外,由于當前尤其是農村地區線上消費水平不高,部分地區快件量有限,前期利用傳統的交通工具(汽車、摩托車等)實施配送,經濟性不佳。末端配送無人機帶來的高效低成本運力,能夠為此類地區提供過渡的經濟性較高的配送解決方案。等到此類地區快件量達到一定規模,再切換成其他傳統配送方式。

末端無人機的運營成本主要由3個方面構成,包括無人機設備成本、供能設備成本以及能源使用成本。
無人機設備成本是指一架無人機設備從生產制造到投入使用再到退役報廢過程中產生的所有投入,它包含設備的生產制造成本以及定期保養與不定期維修成本。
以六旋翼無人機為例,一款物流無人機主要由機體、動力分系統、飛控與航電分系統、載荷分系統以及其他輔助模塊構成。其中機體即為構成一架無人機的基本骨架,可以是一體成型的造型,也可以是中心體、機臂與腳架相對獨立的結構;動力分系統主要包含多套電機、電調和螺旋槳總成;飛控與航電分系統是無人機的大腦,包括飛控模塊、機載計算模塊以及傳感器模組,還包括地面端的輔助控制模塊;對于物流無人機而言,其載荷分系統就是裝載貨箱以及貨箱外部的涂裝貼紙等;其他輔助模塊則包括供電線路和信號線路使用的線材、接插件,以及結構連接的螺栓等。無人機的生產制造成本包括所有零配件的采購成本以及前期研發的成本分攤。
供能設備成本是指無人機存儲及釋放能量的設備的使用成本。在純電動無人機設備中,供能設備指儲能動力電池;在油動無人機設備中,指燃油的儲存設備;在油電混合無人機設備中,指燃油存儲設備和儲能動力電池。一架無人機生產周期內,供能設備需要依據壽命定時更換,出現損壞時為了設備整體性能與可靠性也需要及時更換。因此供能設備的使用成本是指:無人機生命周期內,更換的所有供能設備的總采購成本。
能源使用成本是指一架無人機生命周期內消耗的所有燃油和電能產生的成本總和。對于純電動無人機,燃油消耗量為0,電能的消耗成本即為能源使用成本;對于油動無人機,電能的消耗量為0,燃油的消耗成本即為能源使用成本;對于油電混合無人機,其儲能動力電池內的電能絕大部分由燃油轉化,約占95%,同時轉化率一般低于100% ;另外5%的電能由電能直充而得,充電損耗幾乎為0。
支線無人航空貨運運營成本測算
支線航空貨運的運輸效率優勢明顯,如果其運營成本合理,必將能夠展現出傳統運輸模式無法企及的優越性。
一般而言,飛機總運營成本可劃分為兩部分:直接運營成本和間接運營成本。直接運營成本指航空公司的飛機在航班/航線上生產過程中發生的各種費用,包括固定成本和變動成本,其中固定成本主要是所有權成本(既購機成本)、機組成本等,變動成本主要是燃油成本,維護成本,空勤成本,機場/總局收費等。
變動成本中燃油成本是航路耗油量花費的費用。機場總局收費包括:民航基礎設計建設基金、航路費、進近指揮費、簽派費等。維修成本包括:計劃性維修活動的人工和材料成本、修理活動的人工和材料成本、GSE設備的維修成本、時壽件成本、人員定時復訓成本、訓練設施/維修設施/支援保障設施的使用/維護成本、技術出版物更新/修訂/發布成本、工程服務成本、工程支援保障成本、技術支持服務成本等。無人機的燃油成本和機場總局收費較有人機計算方法一致。考慮到國家對通用航空和無人機發展的大力支持,相繼出臺政策提倡發展,機場總局收費這塊有可能會做相應的減免。
固定成本中的機組成本包括飛機駕駛員、運維人員和運控人員的工資,與有人機相比,有人機的機組成本除了固定成本中的機組工資外,還有一部分變動成本是機組人員的執飛小時補貼,同時有人機比一般情況下一架飛機會配3-5組機組,故無人機的機組成本較有人機成本優勢明顯。購機成本為飛機采購成本。為了充分開發、發揮通用航空的潛力,國務院和地方政府在政策上做出了大力支持,例如減免增值稅和關稅等,故本次測算的購機成本以飛機采購價測算,未包含增值稅等其他費用。其他運營成本包括機庫租賃費和通訊費。
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