無人機在醫藥物流配送中的應用

(北京物資學院 北京 101149)

一、引言

2013 年，亞馬遜使用無人機飛行設備將貨物送到目的地，這是成功運用無人機設備進行貨物投遞的首位成功案例；京東企業在投遞貨物的過程中達到了全面的自動化。2017年2月22日，京東與陜西省政府達成一系列戰略合作，包括：無人機通航物流體系、智慧物流體系和傳統物流體系升級等，還計劃在陜西打造低空無人機通用航空物流網絡。

醫藥物流在運輸過程中具有特殊的要求，運用無人機實施小批量多次配送，可以加快交通擁堵的大城市的配送速度，本文以陜西省西安市為例，研究無人機在醫藥物流配送中應用的可行性、運用重心法分析無人機配送中心的選址問題，分析無人機配送在未來城市配送中的發展趨勢。

二、無人機配送的可行性

京東已經和陜西省政府以及達成一系列戰略合作，將西安市作為無人機配送的試點，首先為無人機配送奠定了政策基礎。其次陜西方面也給出了很多優惠政策，比如西安航天基地會為京東提供5公里的“管道式”空域、200畝的試飛場地等，用于京東無人機研發、制造等活動。

西安市具有交通擁擠、配送效率低等問題，是我國大城市普遍存在的問題，具有代表性。京東已經在西安市建立了一個無人機配送中心，對西安市的地理環境和氣候變化等無人機試飛條件已經有了較全面的掌握。

三、重心法最優配送站點設計

(一)模型假設

以西安市內十所醫院為例進行分析。以地鐵1號線和二號線交點為原點，一號線路線為x軸，二號線路線為y軸，建立直角坐標系，假設西安市內十所大型醫院為A—J均滿足使用無人機配送的條件，并且無人機對特殊藥品的配送能夠滿足醫院的需求。

(二)建立模型

通過測量，得出各家醫院的具體位置。A-J分別代表西安市中心醫院、西京醫院、西安市第三醫院、西安市兒童醫院、西安市第五醫院、西安市第一醫院、西安高新醫院、西安市第八醫院、紅會醫院、第四醫院，坐標分別為：(115,105)、(3708,239)、(1443,5803)、(-1851,-789)、(-2682,-1198)、(-232,-1690)、(-6142,-4264)、(-567,-8579)、(116,-3006)、(-1535,907)。

根據西安市十所醫院2017年特殊藥物的使用情況，分別給出十所醫院在實驗中一次需要配送的數量，如表1所示：

醫院ABCDEFGHIJ需求量(支)280550335290270365290180275400

假設：O：原點表示配送中心；

Qi：表示各醫院的需求量；

(xi,yi):表示各醫院的位置；

C：表示配送成本(假設每次配送成本均為5元)；

根據各醫院的需求量，求重心點P(X，Y)：

聯立方程組求解得：P(X，Y)=(1981，2239)(精確到m)，應用重心法求得在P點處建立配送中心配送成本最低。

運用無人機在交通擁擠的城市進行配送保證了藥品的快速送達，能夠滿足醫院對特殊藥品時效性的要求，同時無人機和汽車相比，受地面環境影響小、速度快，在醫藥等急需商品配送中具有明顯優勢。無人機配送不僅成本低，而且能夠為其他相關工作贏得更多的時間。

四、配送中心運用無人機配送的優缺點

(一)無人機配送的優勢

無人機配送具有配送速度快、配送成本低的特點。首先通過無人機配送可以避免交通擁堵的問題，相比于快遞員挨家挨戶的運送貨物需要等紅燈或者堵車等，無人機可以快速準確的將貨物送到顧客手中，并且無人機的運用可以減少快遞人員的數量，進而減少人力成本，無人機可以代替傳統的運輸工具，因此也可以解決快遞的運輸成本。

無人機配送的應用性較為廣泛。不僅可以在城市配送，在偏遠鄉村的配送中也能使用。隨著電商的發展，和城市相比規模雖然較小，但是農村電商也在逐漸發展，網購的人數逐漸增多，但是農村的基礎設施不太完善，導致汽車+人力的配送模式成本過高，使用無人機進行配送，就能彌補這個不足，可以有效降低偏遠農村的配送成本，這不僅可以減少物流公司的成本，也能節約人民的采購成本，達到雙贏的效果。

(二)無人機配送的劣勢

首先，無人機配送的負載重量是有限的，當前運用的無人機只能用來裝載一些重量比較輕、體積比較小的貨物，比如應急的藥品或者文件等，例如京東無人機配送的重量不能超過3.4公斤。

其次，無人機配送會延長配送時間。藥品的重量是比較大的，不是輕泡貨，目前適合城市使用的小型無人機載貨量有效，對大型醫院的配送可能一次無法完成，一架無人機多次配送，那么就可能會延長配送時間，無法滿足醫院對特殊藥品的及時性需求。

最后無人機配送存在一系列安全性問題。比如操作員操作不熟練可能因為操作問題損壞無人機，并且如果遇到極端天氣或者撞到電線等障礙物的話，無人機可能會墜落，導致丟失貨物或者出現無人機毀壞的情況，更嚴重的情況是可能會傷害到地面的人員，對地面人員的安全造成一系列隱患。

五、結論

伴隨著快遞物流業的高速發展，無人機物流系統高速發展，但仍在許多方面有著局限。為了使送貨更加高效便利，本文通過分析單個城市內無人機配送案例的研究，分析論證了在西安市進無人機配送特殊藥品的可行性。規劃了運送線路與中心站點，減少了運輸成本，提高了運輸效率。起到節能減排，減少資源浪費，減少成本，增加利潤，促進物流業迅速發展的作用，讓無人機送貨具有更廣泛的市場前景。