無(wú)人機(jī)在醫(yī)藥物流配送中的應(yīng)用

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

一、引言

2013 年，亞馬遜使用無(wú)人機(jī)飛行設(shè)備將貨物送到目的地，這是成功運(yùn)用無(wú)人機(jī)設(shè)備進(jìn)行貨物投遞的首位成功案例；京東企業(yè)在投遞貨物的過(guò)程中達(dá)到了全面的自動(dòng)化。2017年2月22日，京東與陜西省政府達(dá)成一系列戰(zhàn)略合作，包括：無(wú)人機(jī)通航物流體系、智慧物流體系和傳統(tǒng)物流體系升級(jí)等，還計(jì)劃在陜西打造低空無(wú)人機(jī)通用航空物流網(wǎng)絡(luò)。

醫(yī)藥物流在運(yùn)輸過(guò)程中具有特殊的要求，運(yùn)用無(wú)人機(jī)實(shí)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(wú)人機(jī)在醫(yī)藥物流配送中應(yīng)用的可行性、運(yùn)用重心法分析無(wú)人機(jī)配送中心的選址問(wèn)題，分析無(wú)人機(jī)配送在未來(lái)城市配送中的發(fā)展趨勢(shì)。

二、無(wú)人機(jī)配送的可行性

京東已經(jīng)和陜西省政府以及達(dá)成一系列戰(zhàn)略合作，將西安市作為無(wú)人機(jī)配送的試點(diǎn)，首先為無(wú)人機(jī)配送奠定了政策基礎(chǔ)。其次陜西方面也給出了很多優(yōu)惠政策，比如西安航天基地會(huì)為京東提供5公里的“管道式”空域、200畝的試飛場(chǎng)地等，用于京東無(wú)人機(jī)研發(fā)、制造等活動(dòng)。

西安市具有交通擁擠、配送效率低等問(wèn)題，是我國(guó)大城市普遍存在的問(wèn)題，具有代表性。京東已經(jīng)在西安市建立了一個(gè)無(wú)人機(jī)配送中心，對(duì)西安市的地理環(huán)境和氣候變化等無(wú)人機(jī)試飛條件已經(jīng)有了較全面的掌握。

三、重心法最優(yōu)配送站點(diǎn)設(shè)計(jì)

(一)模型假設(shè)

以西安市內(nèi)十所醫(yī)院為例進(jìn)行分析。以地鐵1號(hào)線和二號(hào)線交點(diǎn)為原點(diǎn)，一號(hào)線路線為x軸，二號(hào)線路線為y軸，建立直角坐標(biāo)系，假設(shè)西安市內(nèi)十所大型醫(yī)院為A—J均滿足使用無(wú)人機(jī)配送的條件，并且無(wú)人機(jī)對(duì)特殊藥品的配送能夠滿足醫(yī)院的需求。

(二)建立模型

通過(guò)測(cè)量，得出各家醫(yī)院的具體位置。A-J分別代表西安市中心醫(yī)院、西京醫(yī)院、西安市第三醫(yī)院、西安市兒童醫(yī)院、西安市第五醫(yī)院、西安市第一醫(yī)院、西安高新醫(yī)院、西安市第八醫(yī)院、紅會(huì)醫(yī)院、第四醫(yī)院，坐標(biāo)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(jù)西安市十所醫(yī)院2017年特殊藥物的使用情況，分別給出十所醫(yī)院在實(shí)驗(yàn)中一次需要配送的數(shù)量，如表1所示：

醫(yī)院ABCDEFGHIJ需求量(支)280550335290270365290180275400

假設(shè)：O：原點(diǎn)表示配送中心；

Qi：表示各醫(yī)院的需求量；

(xi,yi):表示各醫(yī)院的位置；

C：表示配送成本(假設(shè)每次配送成本均為5元)；

根據(jù)各醫(yī)院的需求量，求重心點(diǎn)P(X，Y)：

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

運(yùn)用無(wú)人機(jī)在交通擁擠的城市進(jìn)行配送保證了藥品的快速送達(dá)，能夠滿足醫(yī)院對(duì)特殊藥品時(shí)效性的要求，同時(shí)無(wú)人機(jī)和汽車(chē)相比，受地面環(huán)境影響小、速度快，在醫(yī)藥等急需商品配送中具有明顯優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)配送不僅成本低，而且能夠?yàn)槠渌嚓P(guān)工作贏得更多的時(shí)間。

四、配送中心運(yùn)用無(wú)人機(jī)配送的優(yōu)缺點(diǎn)

(一)無(wú)人機(jī)配送的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)配送具有配送速度快、配送成本低的特點(diǎn)。首先通過(guò)無(wú)人機(jī)配送可以避免交通擁堵的問(wèn)題，相比于快遞員挨家挨戶的運(yùn)送貨物需要等紅燈或者堵車(chē)等，無(wú)人機(jī)可以快速準(zhǔn)確的將貨物送到顧客手中，并且無(wú)人機(jī)的運(yùn)用可以減少快遞人員的數(shù)量，進(jìn)而減少人力成本，無(wú)人機(jī)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的運(yùn)輸工具，因此也可以解決快遞的運(yùn)輸成本。

無(wú)人機(jī)配送的應(yīng)用性較為廣泛。不僅可以在城市配送，在偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的配送中也能使用。隨著電商的發(fā)展，和城市相比規(guī)模雖然較小，但是農(nóng)村電商也在逐漸發(fā)展，網(wǎng)購(gòu)的人數(shù)逐漸增多，但是農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施不太完善，導(dǎo)致汽車(chē)+人力的配送模式成本過(guò)高，使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行配送，就能彌補(bǔ)這個(gè)不足，可以有效降低偏遠(yuǎn)農(nóng)村的配送成本，這不僅可以減少物流公司的成本，也能節(jié)約人民的采購(gòu)成本，達(dá)到雙贏的效果。

(二)無(wú)人機(jī)配送的劣勢(shì)

首先，無(wú)人機(jī)配送的負(fù)載重量是有限的，當(dāng)前運(yùn)用的無(wú)人機(jī)只能用來(lái)裝載一些重量比較輕、體積比較小的貨物，比如應(yīng)急的藥品或者文件等，例如京東無(wú)人機(jī)配送的重量不能超過(guò)3.4公斤。

其次，無(wú)人機(jī)配送會(huì)延長(zhǎng)配送時(shí)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(wú)人機(jī)載貨量有效，對(duì)大型醫(yī)院的配送可能一次無(wú)法完成，一架無(wú)人機(jī)多次配送，那么就可能會(huì)延長(zhǎng)配送時(shí)間，無(wú)法滿足醫(yī)院對(duì)特殊藥品的及時(shí)性需求。

最后無(wú)人機(jī)配送存在一系列安全性問(wèn)題。比如操作員操作不熟練可能因?yàn)椴僮鲉?wèn)題損壞無(wú)人機(jī)，并且如果遇到極端天氣或者撞到電線等障礙物的話，無(wú)人機(jī)可能會(huì)墜落，導(dǎo)致丟失貨物或者出現(xiàn)無(wú)人機(jī)毀壞的情況，更嚴(yán)重的情況是可能會(huì)傷害到地面的人員，對(duì)地面人員的安全造成一系列隱患。

五、結(jié)論

伴隨著快遞物流業(yè)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)物流系統(tǒng)高速發(fā)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(guò)分析單個(gè)城市內(nèi)無(wú)人機(jī)配送案例的研究，分析論證了在西安市進(jìn)無(wú)人機(jī)配送特殊藥品的可行性。規(guī)劃了運(yùn)送線路與中心站點(diǎn)，減少了運(yùn)輸成本，提高了運(yùn)輸效率。起到節(jié)能減排，減少資源浪費(fèi)，減少成本，增加利潤(rùn)，促進(jìn)物流業(yè)迅速發(fā)展的作用，讓無(wú)人機(jī)送貨具有更廣泛的市場(chǎng)前景。