无人机与电动汽车包裹递送的能源效率比较分析：面向可持续城市物流的物理模型研究

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Energetic, comparative analysis of package delivery by drones and e-vehicles

本文综述系统比较了无人机（UAV）与地面电动车辆（如机器人、电动自行车、e-bikes、电动货车、e-vans和电动卡车、e-trucks）在包裹递送中的能源需求。研究基于物理模型（physics-based energy demand）和任务剖面评估（mission profile evaluation），重点分析了有效载荷（payload）、递送半径和城市交通条件的影响。结果表明，小型无人机和地面机器人（ground robots）在单包短途递送中能效最高，而混合递送方案（mixed delivery solutions）在城市场景中的节能效益有限。研究强调了车辆质量（vehicle mass）和运行条件对能源效率系数（energy efficiency coefficients）建模的关键作用，为优化能源使用（optimized energy use）和最小化环境影响（minimal environmental impact）的可持续城市物流系统（sustainable urban logistics）提供了重要指导。

　　

Highlight

基本考量 – 研究框架

包裹/快递和食品递送系统的质量取决于：

i. 可用技术、递送车辆及所需基础设施，

ii. 创建运营概念，包括混合车队、混合集成及并行系统，

iii. 应用的商业模式，利用基于移动应用和社交连接的电子商务。

可用技术从飞行和车辆性能、成本和可操作性角度来看是适用且实用的。一方面，无人机技术正在迅速发展，另一方面，电动汽车（EV）和自动驾驶汽车技术也在不断进步。这些技术的结合为创新递送解决方案创造了机会。

应用输入

通过总结所述研究框架和评估包裹递送解决方案能效的方法，确定了几个包裹递送解决方案模型。每个定义的效率模型都可用作相对于驱动指标（如公里距离）和单个包裹递送的相对效率。

表1包含了所选无人机和典型电动车辆用于计算的基本输入、几何-技术和运行数据。

对所引入方法的评估

本文涉及所开发和应用的比较方法，用于评估基于不同空中和地面车辆的包裹递送解决方案的能耗。

该方法包括直接运行能耗和全生命周期能耗分析。

针对广泛高水平论文中发表的方法和结果，对所开发方法的角色和适用性进行了评估。

参考文献[23,32,53]介绍了几种描述...