NIRO報告書
養父市の山間部における重量運搬ドローンの自動航行技術を用いた一括輸送ならびに自動配送ロボットと連携した配送無人化を狙う実証実験

花王株式会社

2024年3月18日(月)公募事業の概要
事業名

養父市の山間部における重量運搬ドローンの自動航行技術を用いた一括輸送ならびに自動配送ロボットと連携した配送無人化を狙う実証実験

実施時期

2023年9月28日(木)実施場所

兵庫県養父市上空

飛行ルート

離陸地：スーパーセンタートライアル養父店
着陸地：養父市立養父中学校

主な検証内容••15kg積載が可能なドローンによる一括輸送の効果を検証。
山越えを狙い、電波や安全性の担保を検証する。

座組

2

飛行ルート
配送拠点に見立てたトライアル様で物資を積み込み、15kgの運搬が可能なドローンで山越えを狙う。
着陸地点は中山間地域の商店・ダークストアに見立てた中学校。

着陸地点：養父中学校
商店・ダークストアに見立てた中学校の中庭に自動配送ロボットを待機させ、天井部に直接着陸する。

15kgの荷物を積載したドローンが自動航行で目的地まで飛行する。

※本実証では天井部にドローンが直接着陸するためのポートを設置予定

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本番当日のオペレーションフローと人数
レベル2飛行(目視外補助者あり)のため、全体管理者を離着陸地点に各1名(計2名)、フライヤーを離着陸地点に各1名 (計2名)、フライヤーが目視できない部分をフォローする補助者を計8名、自動配送ロボット運航に関する管理者と補助者を各1名(計2名)の計14名を配置し行った(赤枠内)。

荷物

荷物

実証イメージ荷物

荷物

GNSS位置補正でドローンポート着陸.荷物切離フライヤー(PD)

全体管理(NCOM)

離陸場所

トライアル(スーパー)

ドローンポートの台が昇降

フライヤー(PD) UGV管補助者1 補助者2 補助者3 補助者4 補助者5 補助者6 補助者7 補助者8
理者
(花王/養 (花王/養 (花王/養 (花王/養 (花王/養 (花王/養 (BI)
(花王)
父市)
父市)
(BI)
父市)
父市)
9号線前 父市)
父市)
ペイント 朝倉城跡 朝倉城跡 射撃場 271号線 奥の院
全体管理(NCOM)
ワーク
前の道路

飛行経路

着陸地点
養父中学校 中庭

荷物

約15m
走行

UGV

ポートから荷物を押し出し自動配送ロボットへ移動

補助者
(BI)

ドローンポートから自動配送ロボットへの荷物受け渡し中庭

荷物

UGV
荷物受領受取人(中学校関係者)*大人1人、中学生2人
自動配送ロ
ボット走行
中庭

受渡食堂

4試算の前提条件 - 候補ルート
兵庫県養父市から北西部への物量1,000口(10,000kg)/年について、地域の配送拠点(養父市)から小売店(新温泉町)までの上空片道40km(往復80km)をドローンに置き換えた場合の試算を行う。
※物流ターミナルから地域の配送拠点(養父市)まではトラックで配送。
※ドローン運用はレベル4での遠隔操縦。

【候補ルート】
・ ルート
養父市→新温泉町→養父市

新温泉町

・トラックの場合(片道)走行距離:100km 走行時間:171分※速度はVICS使用
・ドローンの場合(片道)飛行距離:40km 飛行時間: 48分※飛行速度50km/hで計算

養父市物流TT※自動配送ロボットは、各小売店内のバックヤードまで約100m程度での利用を想定

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試算の前提条件 - オペレーションモデル
レベル4解禁より、有人地帯での目視外飛行が可能となるため、実証時に配置していた補助者は不要となる。
運航管理システムを利用して遠隔地からの1対他運航を行う想定。
試算の想定

STEP1

STEP2

不測の事態に備え、現地パイロットを配送拠
点と小売店に配置

STEP3

操縦は遠隔からのみとし現地に作業支援者(操縦無)を配置

遠隔操縦のみでの運用を可能とする
ドローン
ポート

LTE
通信

LTE
通信

フライヤー/運航支援者

LTE
通信

作業支援者

運航管理者
運航管理者

運航管理者

・遠隔操縦・飛行監視・遠隔操縦・飛行監視・遠隔操縦
・飛行監視

フライヤー/運航支援者

作業支援者

ドローン
ポート

遠隔管理

有り

有り

有り

現地の人材配置

パイロット有作業支援者のみ

無人

ドローン
ポート

ドローン
ポート

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試算の前提条件（まとめ）【配送量と配送ルート】• 配送量 兵庫県養父市から北西部への物量を想定し、1,000口(10,000kg)/年を置き換える計算• 配送ルート 地域の配送拠点(養父市)→小売店(新温泉町) (往復)【ドローン機体性能】• 積載量 実証で使用したPD6B-Type3を想定し、20kg/フライトで試算• 飛行距離 片道40km• ドローンの時速 50km/h(13.9m/s)で試算※積載量に対する飛行距離は、スペックが改良された場合を想定※自動配送ロボットは、各小売店内のバックヤードまで約100m程度での利用を想定(20kgの積載可能)【配送オペレーション】• 1日のフライト数 1日3回で試算 【準備2時間、1フライト 2時間(バッファー含む)×3 計8時間】• 運用人数 レベル4での遠隔操縦を想定 計2名 (全体管理者1名、補助要員 1名)• ドローン運用の稼働日程 年間212日で計算（陸上輸送の営業日312日/年×年間晴天率68％）【費用】• ドローン運用の稼働費 1万円/人日で計算 (業界実績） ※バッテリー交換人件費は含まない
参考記事： PRODRONE Road to 50/50 #1『43kg運んでみました』 - PRODRONE

7ドローン配送と陸上配送の試算
1,000口の配送コストは、ドローンが年間1,403万円に対し、陸上配送は185万円。
(万円/年間)

年間費用
ドローン配送ドローン

機体費用(1機・5年償却)

139

保険料(本体8%)56

点検・消耗品費用(本体30%)209

人件費(2名)424

通信費(LTE上空利用プラン)

64

諸経費(電気代)

50

UTM

300

小計①UGV

陸上配送

備考
積載量20kgのドローン1機を購入する場合（5年償却)

遠隔にて2名の管理者で運行する場合
49,800円/月-

1,242

車体費用(1台・5年償却)

66

保険料(本体8%)20

点検・消耗品費用(本体30%)

75

小計②

161

合計(①＋②)

1,403万円

185万円

1口あたりの配送費（÷1,000）

14,030円

1,850円 陸上輸送の8倍のコストとなる※機体・車両の参考価格
ドローン(積載量20kg) 695万円
UGV 330万円
ポート 250万円

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片道約2.3kmに補助者を8人配置した(40kmだと138人必要！)⑨①

離陸地点(テスト・リハーサル)
スーパーセンタートライアル 第2駐車場

離陸地点
リハーサル スーパーセンタートライアル 第2駐車場
本番 スーパーセンタートライアル バックヤード

離陸地点 (本番)
スーパーセンタートライアル バックヤード②

着陸地点
養父市立養父中学校 中庭③
緊急着陸地点A 射撃場④⑤

緊急着陸地点
A 射撃場
B 万福寺奥の院⑥⑦

緊急着陸地点B 奥の院

⑧

補助者

飛行ルート

飛行距離
片道約2.3km

補助者人数 8名
※うち1名(⑨)は、離陸場所が第2駐車場時のみ配置

着陸地点
養父中学校中庭

離発着場所

9

ドローン配送と陸上配送の試算（補助者を経路に配置した場合）
1,000口の配送コストは、ドローンが年間30,659万円に対し、陸上配送は185万円。
(万円/年間)

年間費用
ドローン配送機体費用(1機・5年償却)

139

保険料(本体8%)56

点検・消耗品費用(本体30%)
ドローン

人件費(140名)

209

通信費(LTE上空利用プラン)

64

諸経費(電気代)

50300

小計①

備考
積載量20kgのドローン1機を購入する場合（5年償却)

２９，６８０

UTM

UGV

陸上配送

パイロット2名＋補助者138名が年212日稼働する場合
49,800円/月-

30,498車体費用(1台・5年償却)

66

保険料(本体8%)20

点検・消耗品費用(本体30%)

75

小計②

161

合計(①＋②)30,659万円

185万円

1口あたりの配送費（÷1,000）

306,590円

1,850円 陸上輸送の166倍のコストとなる※機体・車両の参考価格
ドローン(積載量20kg) 695万円
UGV ３３0万円
ポート 250万円

10（考察）ドローン配送と陸上配送の試算
たとえば、どのような金額水準であれば陸上輸送に匹敵しうるかを考察すると、より低価格の機体等を使用できると仮定して以下のような試算ができる。この水準で導入することができると現実的になってくる。
(万円/年間)（考察）年間費用の仮試算
ドローン配送ドローン

機体費用(1機・5年償却)

40

保険料(本体8%)16

点検・消耗品費用(本体30%)60

考察
量産化や技術革新で低価格化に期待。またはリースの活用。

バッテリ・部品の量産化や技術革新で低価格化に期待。

人件費0

完全無人運航の場合（別途共通の管制官や陸上係員は必要）

通信費(LTE上空利用プラン)

12

月1万円のスターリンクを活用。

諸経費(電気代)

50

UTM

120

小計①-月10万円のサービスを利用できる場合。

298

車体費用(1台・5年償却)
UGV

陸上配送

保険料(本体8%)20

量産化や技術革新で低価格化に期待。またはリース活用。

8

点検・消耗品費用(本体30%)
小計②

本体価格に連動

30

部品の量産化や技術革新で低価格化に期待。

58

合計(①＋②)

356万円

185万円

1口あたりの配送費（÷1,000）

3,560円

1,850円 陸上輸送の1.9倍のコストとなる※機体・車両の参考価格
ドローン(積載量20kg) 200万円
UGV １０0万円
ポート なし11

ドローンにも副業を••

通常時は物流の定期便などとして利用し、臨時で機体に高解像度のカメラを搭載することで空撮等他の用途でも利用可能
撮影した映像・画像データを「インフラ状況の確認」や「森林の成長確認」など地域全体で活用することで、社会インフラの管理に貢献

自治体のニーズヒアリング及びデータ提供

輸送以外の活用
通常

橋梁や道路などを上空から撮影

臨時

業務効率・コストカット

森林の樹種識別/観測撮影データを3Dモデル化※別途ソフトウェア必要

撮影データの提供・
販売
物流の定期便として稼働(年間稼働率約68%)

空撮など他の用途で使用自治体などに提供

12ドローン産業のさらなる発展のために•ドローンと自動配送ロボットを活用しながらラストワンマイル配送を事業化するためには、現段階では初期投資ならびにランニングコストが重く、助成金や支援制度を受けての実施が現実的と認識している。機体性能も満足な航続距離と積載重量をもつ機体はなく、更なる技術の向上が期待される。法制度としても地上の住環境や交通状況を大いに考慮する必要があり、空の自由で効果的な活用にはまだ遠い。よって事業利益よりは研究・社会的使命を重視する実態であって、買物困難者に対する支援という性格が強いと感じる。

•

一方で、量産化によるコスト低減や固体電池の登場による航続距離の向上、送電線網等を活用したエアウェイの確保が進めば、無人・省人のオペレーションによるドローンの物流用途の活用可能性は劇的に高まり、そしてこれらはいずれも数年以内に実現していく可能性が高い。荷主としては、この近い将来に向けて、空路の本格的な活用を早期から検討すべきであって、陸路と空路のハイブリッドで最も効率的な配送方式を確立すべく主体的に活動を続けていきたい。

•

日本国外でも積極的な実証実験や機体開発が続いている。目先の利益にとらわれることなく、ドローンを活用した持続的な社会インフラの早期構築と積極的な活用促進を実現すべく、官民一体の取り組みを短期間で強力に主導されることを願う。

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