Nghiên cứu so sánh việc sử dụng năng lượng của máy bay không người lái với xe tải diesel và xe điện để xác định xem công nghệ này có tiết kiệm tiền không
của Anna Marie Tomczyk, Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne
Mô hình định tuyến xe tải tìm ra các tuyến đường tối ưu để vận chuyển hàng hóa cũng như tối ưu hóa số lượng xe tải sẽ được sử dụng. Các hình ảnh hiển thị vị trí của khách hàng và FC cho cả trường hợp giao hàng bằng máy bay không người lái và giao hàng bằng xe tải. Bản đồ giao hàng bằng xe tải mô tả các khách hàng được phục vụ bởi một kho hàng. Ảnh: Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne
Máy bay không người lái có thực sự tiết kiệm năng lượng? Điều đó phụ thuộc vào tốc độ gió trung bình. Một nghiên cứu của Argonne so sánh việc sử dụng năng lượng của máy bay không người lái với xe tải diesel và xe điện và nhằm mục đích giúp ngành xác định xem họ có thể tiết kiệm tiền với việc giao hàng bằng máy bay không người lái hay không.
Theo một nghiên cứu mới từ Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), máy bay không người lái có thể tiêu thụ lượng điện năng tương đương xe điện hoặc xe tải chạy bằng dầu diesel để vận chuyển hàng hóa thương mại điện tử, tùy thuộc vào điều kiện gió. Argonne đã phát triển các khả năng mới được thiết kế để giúp các nhà lãnh đạo trong ngành xác định các địa điểm giao hàng bằng máy bay không người lái phù hợp bằng cách so sánh mức tiêu thụ năng lượng của máy bay không người lái với các phương tiện chạy bằng pin và diesel thông thường.
Các mô hình dựa trên phân tích của Argonne về mức tiêu thụ năng lượng trong khu vực và chi phí cơ sở của máy bay không người lái giao hàng trực tiếp trong các kịch bản tốc độ gió khác nhau.
Khi phân tích khu vực đô thị Chicago, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng vào một ngày trung bình, máy bay không người lái giao hàng trực tiếp yêu cầu năng lượng tương đương với xe điện. Vào một ngày nhiều gió, máy bay không người lái cần nhiều năng lượng hơn 15% so với xe tải chạy bằng dầu diesel.
Phân tích tốc độ gió mở ra câu chuyện. Máy bay không người lái sử dụng ít năng lượng hơn xe tải diesel cho đến khi tốc độ gió đạt 20 dặm một giờ; tuy nhiên, tốc độ gió chỉ cần đạt 10 dặm một giờ trước khi máy bay không người lái bắt đầu sử dụng nhiều năng lượng hơn xe điện. Nghiên cứu ở Chicago đã xem xét các trường hợp cực đoan, trong đó máy bay không người lái sẽ đối mặt trực tiếp với gió cả từ kho hàng đến khách hàng và trên đường trở về của họ.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sự sẵn sàng của máy bay không người lái không chỉ phụ thuộc vào việc đo mức tiêu thụ năng lượng mà còn cân nhắc sự kết hợp của các yếu tố tiền tệ, môi trường và năng lượng. Việc triển khai máy bay không người lái lý tưởng có thể song song với các phương tiện khác—ví dụ: máy bay không người lái được thả từ nóc xe tải để giao hàng ở dặm cuối cùng với các thuật toán định tuyến phương tiện tiên tiến đánh giá tác động của gió để xác định các vị trí thả máy bay không người lái tối ưu.
Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục giúp các công ty quyết định địa điểm và cách triển khai máy bay không người lái giao hàng dựa trên nhu cầu không chắc chắn của khách hàng, điều kiện thời tiết và sự phát triển của công nghệ.
Taner Cokyasar, một nhà tư vấn trong bộ phận Vận tải và Hệ thống điện của Argonne cho biết: “Các công ty nên thừa nhận chi phí năng lượng sắp tới trong khi họ đầu tư vào việc giao hàng bằng máy bay không người lái.
"Đây là nghiên cứu rất thú vị và chúng tôi cần nhiều nghiên cứu như thế này để hiểu rõ hơn về mức tiêu thụ năng lượng của máy bay không người lái và cách sử dụng chúng tốt nhất", Juan Zhang, trợ lý giáo sư tại Đại học Wisconsin–Eau Claire, viết trên LinkedIn vào đầu tháng 1. Bài báo vào tháng 1 năm 2021 của cô ấy, "Mô hình tiêu thụ năng lượng cho máy bay không người lái giao hàng: so sánh và đánh giá", đã lập biểu đồ cho nghiên cứu Argonne bằng cách xem xét các mô hình tiêu thụ năng lượng của máy bay không người lái và làm cho các mô hình phức tạp khó hiểu trở nên dễ theo dõi hơn.
Cokyasar là đồng tác giả của bài báo nghiên cứu về máy bay không người lái ở khu vực đô thị Chicago "So sánh mức tiêu thụ năng lượng của khu vực đối với việc giao hàng bằng máy bay không người lái và xe tải trực tiếp", được xuất bản vào ngày 12 tháng 1 trong Bản ghi nghiên cứu giao thông vận tải: Tạp chí của Ban nghiên cứu giao thông vận tải.
