人工智能

自动化和人工送货的碳足迹相同,新研究发现

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一项新研究发现,无论是人工送货还是机器人送货,碳足迹都是相同的。这些新发现为自动化送货提供了新的见解,自动化送货正在逐渐增加,这在一定程度上是由于COVID-19疫情的影响,疫情导致在线购物增加。

密歇根大学的研究人员首先研究了依赖电动和汽油动力自动驾驶车辆以及两腿机器人的先进住宅包裹送货场景的环境影响,这些包裹从送货中心运送到社区,然后送到前门。这些影响与传统的由人工驾驶员手工送货的方法进行了比较。

研究结果表明,机器人和自动化的贡献不到包裹碳足迹的20%,但大部分温室气体排放来自车辆。包裹的碳足迹与车辆的动力系统和燃油经济性密切相关,切换到电动车辆并降低所用电力的碳强度可能对减少包裹送货的碳足迹产生最大影响。

研究人员的研究围绕着12种郊区送货场景的生命周期分析,并考虑了制造车辆和机器人以及废弃处理过程中的温室气体排放。

格雷戈里·基奥利安(Gregory Keoleian)是密歇根大学环境可持续发展学院彼得·M·韦格(Peter M. Wege)可持续系统教授,也是民用和环境工程教授。

“我们发现,在郊区地区,自动化包裹送货的能源和碳足迹与传统的人工驾驶车辆相似。通过车辆自动化实现更好的燃油经济性的优势被自动化车辆的电力负载所抵消,”基奥利安说。

“对于所有研究的送货系统,车辆使用阶段是单一最大的温室气体排放贡献者,突出了低碳燃料在可持续包裹送货中的需求。同时,在部署电动车辆的同时,去碳化电网至关重要,”他继续说。

COVID-19对送货的影响

目前,促进无接触送货的两个驱动因素是电子商务和COVID-19。由于这些因素,自动驾驶车辆和机器人在送货过程中被使用得更多。顶级公司如UPS和Waymo目前正在测试自动化送货,而福特汽车公司和Agilitic Robotics正在测试一种可以从车辆到前门送货的两腿行走机器人。

根据Allied Market Research的说法,自动化最后一英里送货市场有可能增长到2030年的119亿美元。最后一英里送货是指从当地配送中心到客户手中的最后一段送货,这也是供应链中最为碳密集的环节。

最近的研究表明,自动化最后一英里解决方案可以在城市中降低送货成本10%至40%,但仍有许多问题围绕着它们的环境影响。

研究团队的研究

研究团队研究了三种送货场景和四种车辆平台及其排放。

这三种送货场景包括传统送货,即人工驾驶车辆在社区最后一英里,然后送货到前门;半自动化送货,即人工驾驶最后一英里,机器人完成最后50英尺,即到门口;以及全自动化送货,即自动驾驶车辆行驶最后一英里,机器人将包裹送到门口。

研究人员分析了每种场景的内燃机和电池电动力系统,并使用了两种尺寸的送货车辆。一种是120立方英尺的货车,另一种是350立方英尺的车型。

最小的碳足迹来自传统送货方式,使用较小的电动货车,每包裹167克二氧化碳。最大碳足迹来自半自动化场景,使用较大的汽油动力货车和两腿机器人。

“研究结果表明,自动化送货系统可能比传统送货系统具有稍高的生命周期温室气体排放,特别是对于较小的货车。但是,对于较大的货车,有潜在的机会来降低排放,”基奥利安说。“与传统场景相比,完全自动化的结果对于大型汽油动力货车具有相似的温室气体排放,但对于较小的电池电动货车,排放量增加了10%。”

根据基奥利安的说法,无法为所有场景设计单一的自动化送货系统,其他因素现在必须被研究,包括生命周期成本、安全性、视觉影响和社会可持续性。

Alex McFarland 是一名人工智能记者和作家,探索最新的人工智能发展。他曾与世界各地的众多人工智能初创公司和出版物合作。