六、区域调度中心

调度中心统一管理本区域所有快递的接收与投放，同时对无人机进行调度。调度中心同时监测无人机运行状态和自助快递柜运行状态，对其出现的异常或拥塞根据策略及时的发送相应指令。

 快递收发流程 

根据无人机的续航能力、快递业务量的地理分布、通讯的实时可靠性、系统的容积能力以及建设成本等诸多因素的综合考虑，将整个系统划分为若干区域，区域内部独立运作，区域之间协同运作。

一、区域内快递收发

自助快递柜在接收用户放入的快递后向调度中心发送收件信息，调度系统通过决策挑选出合适的无人机，并向无人机发送任务指令以及目的坐标，无人机收到指令后飞往目标，快递柜将引导无人机着陆并自动装卸快递，快递在送达目的快递柜之后，快递柜向用户发送领件短信。

流程如图1所示

二、区域间快递收发

调度中心在收到发往其他区域的快递信息后，将指引无人机收件后就近送往本区域的快递集散分点，分点自动将快递按区域分类，并装箱后送往机场，由大型飞机送往目的区域的快递集散基地，基地在收到快递箱以后拆分，集中将同一片区的快递送往该片区的快递集散分点，再由调度中心调度无人机送往目的自助快递柜。

流程如图2所示

 系统调动策略 

调动策略的核心是建立无人机状态列表，包括无人机编号、当前坐标、当前任务状态、运行状态、续航能力等。建立自助快递柜状态列表，包括快递柜编号、地理坐标、运转状态、拥塞程度等。

其具体方法为关联无人机状态列表和快递柜状态列表为每一部快递柜生成一张预设半径范围内无人机到达时刻表，此表包括：无人机编号、预计到达时间（通过对停泊装卸时间、平均飞行速度的统计，以及无人机当前坐标、当前任务和快递柜坐标估算求得）、预计无人机续航能力、停机位状态等，停机位包括三种状态：停在装卸平台、停在临时平台以及悬浮态。该表按到达时间、续航能力和停机位排序。半径的设定视无人机群规模统计优化而定，目的在于优化系统、缩减响应时间，无人机群规模较小的情况下可设为全区域。建立快递投送队列表，包括：快递编码、所在快递柜编号、目的快递柜编号、所需续航能力、快递优先级等，按优先级排序，优先级由快递等级和收件时间确定。

过程如图3所示

调度流程的步骤如下：

（1）无人机实时地向调度中心发送状态信息，调度中心实时更新无人机状态列表；

（2）快递柜收到快递后向调度中心发送收件信息，调度中心更新快递投送表；

（3）从投送表中取出优先级最高的快递编码，及其所在的快递柜编号和目的快递柜编号；

（4）从此部快递柜的无人机到达时刻表中取出具备续航能力且最快到达的无人机编号；

（5）调度中心此无人机发送指令，给出收件坐标位置和投件坐标位置；

（6）无人机到达目标位后，向快递柜发送着陆请求；

（7）利用iGPS定位系统，快递柜精确引导无人机对接着陆装卸快件；

（8）无人机装卸后将向调度中心发送快递到位报告（或无人机收件成功、或快件送达目的地）；

（9）无人机如任务未完，或有其他任务将继续进行，如：飞往目的快递柜投送快递、在此快递柜收件、或飞离此快递柜；

（10）无人机如无其他任务，将接收快递柜引导停靠临时停机台的让位指令，快递柜会在收到其他无人机发出着陆请求时发出让位指令；

（11）快递柜在快递入柜后将向调度中心发送快递到位确认报告，并同时向用户发送手机短信，提醒用户及时收取，内容包括提取密码以及超时收费和退还原地的温馨提示

（12）超过系统设定时限未被取走的快递将按照无人查收的方式退回原地，并短信通知用户。退回后超时无人取走的快递将送往就近的集散分点储存

  系统分析  

分析表明，为了避免系统出现拥塞状态以至系统崩溃，在一个区域内吞吐快递的极限速率与区域无人机总量成正比，与区域的自助快递柜总量也成正比。

如式（1）所示V1=k1×N+k2×M；

（1）式中：V1为吞吐快递的极限速率；k1、k2为系数；N为无人机总量；M为快递柜总量。进一步分析表明，无人机最大总量可以由快递柜的总量、快递柜应对无人机最大量、无人机极限飞行速度以及区域面积来确定，

如式（2）所示：Nmax=K×M+k3×（S/V2）；

（2）式中：Nmax为无人机最大总量；K为快递柜应对无人机最大量；M为快递柜总量；k3为系数；V2为无人机极限飞行速度；S为区域面积。由此我们可以得出结论，自动化无人机快递系统的重点在于自助快递柜的布局与建设上，系统的吞吐量最终由快递的数量确定，合理地规划快递柜、提高快递柜应对无人机的能力、以及提升无人机飞行速度可以有效应对快递的增长速度，以及优化各种成本资源。

 发展历程 

2013年6月，美国Matternet公司在海地和多米加共和国测试了无人机网络，无人机能够携载2公斤物体飞行9.7公里。该公司希望建立一个庞大的国际无人机运输网络和无人机配件全球供应系统，同时，还计划建立充电基站，使无人机可以沿途降落进行充电。

2013年9月，顺丰自主研发的用于派送快件的无人机完成了内部测试，在局部地区试运行。这种无人机采用八旋翼，下设载物区，飞行高度约100米，内置导航系统，工作人员预先设置目的地和路线，无人机将自动到达目的地，误差在2米以内。