无人机配送一单
到底多少钱？

问题 / 背景

• 无人机配送的成本判断常停留在理论情景：缺少真实路网与气象约束，模型结论难以回应业务层最关心的问题——一单到底多少钱？
• 能效、调度、经济性与环境适应性相互牵制，单一目标优化给出的答案在现实中不可行；
• 研究目标：在真实城市尺度下，把「能不能飞」和「值不值得飞」算到每一单。

三阶段模型

阶段一 · 空间布局

加权 p-中值模型 + 启发式算法：巢址选址与订单—巢分配（N ∈ 2/4/6/8 巢）

阶段二 · 动态调度

ERA5 全年逐时气象 × 能耗模型，MOEA/D 多目标优化充放电与调度（K ∈ 10/30/60 机队）

阶段三 · 经济评估

LCOD 成本框架对照骑手基准 8 元/单，评估人机协作下的劳动力转型空间

场景：慈溪 · 思明 · 新会三城真实路网；每城 12 组配置，合计 36 组对照实验。

36 组实验：全部击穿骑手基准

• 三城最优 LCOD 差异仅约 0.01 元/单量级——经济性结论具有较强的城市泛化性；
• K 相同时增加巢数 N，LCOD 轻微上升（固定成本摊薄基数不变）；提高单巢机队密度 K 则显著降本——资源配置应优先提升单巢密度，而非盲目扩巢。

社会总价值：超线性增长

• N8_K60 配置下三城社会总价值合计可达 9.84 亿元/年；
• 政策激励敏感性：电价补贴、起降权优先、基础设施共享对经济性与鲁棒性有定量提升；
• 即便配送费降至与骑手基准持平的 8 元/单，系统仍保持正向利润。

政策工具：四类激励如何进入模型

运营成本侧动态激励

与天气强关联的动态能耗补贴（补偿抗风非线性能耗）· 限速效率损失补偿 · 节能奖励

空域资源灵活配置

基于风场预测的「顺风优先通道」与临时空域按需释放 · 恶劣天气弹性空域准入

基础设施公共供给

高分辨率风场预测网络公共化 · 巢址「气象适宜性认证」与用地、财政倾斜

风险分担与容错机制

恶劣天气任务「中断—恢复」下的保险与补贴联动，公共部门承担部分中断损失

四类工具以参数化方式注入第三阶段利润模型（如电价补贴直接修正度电成本项、 起降权优先提升可飞时隙），从而把「政策有没有用」变成可定量回答的问题—— 这一视角在现有文献中基本空白。

团队与我的贡献

• 团队研究（孙菱婧、李德政、张凯瑞），成果于 2026 年 4 月 25 日在第 4 期香樟数智经济学 Seminar（苏州）本科生专场汇报；
• 我的贡献：诊断并修复原模型中的关键逻辑问题；完成实验设计与 36 组实验的批量运行；建立结果复现与参数核验流程；将模型结果转译为单均成本的业务语言。

局限与边界

• LCOD 为模型测算结果，需与真实订单数据进一步验证；
• 气象基于 ERA5 再分析数据的全年模拟，极端天气情景未单独压测；
• 成本参数参照行业主流载货机型设定，机型迭代会移动绝对数值，但不改变配置间的相对结论。