涉及国际物流的应用服务的设计挑战以及保证全球化运作、系统可维护性和扩展性，可以从以下几个方面来考虑：

1. 数据标准化：国际物流涉及多个国家和地区，这意味着需要处理不同标准的数据，如地址格式、时间格式、货币单位等。解决方案是制定一套全局统一的数据标准，确保所有输入和输出数据都符合这套标准，同时采用国际化库来处理地区特有的格式化需求。

2. 多语言支持：支持多种语言的服务界面对于满足不同用户的语言需求至关重要。可以通过构建多语言资源文件，并根据用户的地区和偏好，自动加载相应的语言包来实现。

3. 法律法规遵从：不同国家和地区有着不同的法律法规，如进出口限制、关税、VAT等。服务设计时需要能够集成法律咨询API或服务，以确保操作的合法性。同时，需保持法律团队的紧密合作，确保服务遵守最新的法律规定。

4. 支付方式多样性：支持多样化的支付方式对于提高国际用户的支付便利性非常重要。可以通过集成第三方支付平台，如PayPal、Alipay等，支持信用卡、借记卡、电子钱包等多种支付方式。

5. 物流追踪和状态更新：提供实时的物流信息追踪服务，对于保持用户信心和提升服务满意度至关重要。需要与国际物流供应商建立API接口，确保能够获取到最新的物流状态更新。

6. 安全性和数据保护：在国际化服务中，安全和个人数据保护是用户极为关心的问题。服务设计时应采用最新的加密技术，确保用户数据的安全；同时遵守国际数据保护法规，如欧盟的GDPR。

7. 性能和可用性：考虑到国际用户的地理位置差异，服务设计时应关注服务器部署的地理位置选择，使用CDN加速技术和缓存策略，以减少延迟，提高用户体验。

8. 文化敏感性和用户界面：设计时需考虑文化差异，避免使用可能导致误解或不敏感的文化元素。用户界面应简洁明了，易于不同文化背景的用户理解和使用。

9. 多货币支持：支持多种货币的转换和结算，为用户提供便捷的支付体验。集成实时汇率API，确保货币转换的准确性。

10. 适应性和灵活性：随着市场的变化和技术的发展，服务需要能够快速地进行调整和优化。构建微服务架构，可以提高服务的适应性和灵活性，更好地支持业务的快速发展。

通过上述措施，可以确保设计的国际物流应用服务不仅能够有效地支持全球化运作，同时也能保持系统的可维护性和扩展性。