“互联网+”背景下智能配送现状与发展对策

2021-03-07何庆柏尚景文钟文丽

物流技术 2021年1期

徐冽，何庆柏，任静，尚景文，钟文丽

（1.南京铁道职业技术学院，江苏南京 210031；2.中国铁路上海局集团有限公司嘉兴车务段，浙江嘉兴 314000）

0 引言

近二十年来，我国电商行业蓬勃发展，随之而来的是网络购物交易量的日益增加。2019 年，我国快递服务企业业务量累计完成635.2 亿件，同比增长25.3%；业务收入累计完成7 497.8 亿元，同比增长24.2%。不断增加的快递业务量给末端配送带来了巨大的压力。一方面，众多快递员工作时间超长。每年“双十一”有近八成的快递员工作时间超过12h；超长的工作时间和工作压力，造成快递员工作岗位离职率高，统计显示物流配送的快递人员一年内离职率高达40%。另一方面，物流企业为了应对末端配送压力，不得不大量增设营业网点、招聘员工和购置配送设备。这些都增加了企业的经营成本，却并没有明显减轻末端配送压力，用户对快递配送速度的整体满意度仍旧较低。智能配送则为此提供了解决方案。物流企业适当地采用智能配送，可以减轻物流企业和员工的工作压力，提高用户满意度，成为末端配送环节在面对业务量高速增加和人力不够双重压力下的有效解决方案。

1 智能配送发展现状

21世纪科技的进步使智能配送机器人逐渐地走入人类生活。相比人工操作，智能配送机器人有一些明显的优势：能够承载大量的数据，且不易失误，能够减少配送任务时的信息管理失误，有效地减轻了快递员的工作任务量。

1.1 企业应用智能机器人现状

目前，国内外已有多家企业在研发智能配送机器人，多家物流企业也开始尝试使用智能配送机器人，采用智能配送已成为物流企业的一大新趋势。根据蔚来资本测算，中国末端无人配送市场规模约达840亿元。面对配送机器人的优势和广阔市场，越来越多的企业开始涉足无人配送领域。

国外一些企业在多年前就提出无人配送商用理念，并开始探索试验。2013 年亚马逊开始研发自主飞行器配送，并于2019 年推出一款可飞行24km、携带2.3kg 重量货物的自主飞行器。美国谷歌公司旗下的无人机配送企业“翼航空”在2019年4月获得全美首份无人机配送许可。美国硅谷的初创公司Nuro推出了全自动无人配送车R-1，该无人配送车不是为低速园区内或者人行道而设计，而是可以在绝大多数城市内的地面道路上行驶；美国机器人创业公司Marble，用机器人配送外卖，用户使用YelpEat24的软件下单后，可以选择让机器人送餐上门。2014 年成立的英国无人配送车创业公司Starship Technologies，其机器人Starship 配备9 个摄像头，具备完整的避障系统，可完全自动执行任务，能够以每小时4 英里的速度行驶，每次可以运送20 镑（约9kg）的物品；类似的无人配送车还包括日本机器人开发创业公司ZMP发布的CarriRo Delivery等。

我国无人配送起步较晚，但发展迅猛，市场潜力也更大。随着互联网+和新基建的发展，越来越多的物流企业意识到智能配送将是提高配送效率的新方向。2017 年，京东配送机器人在中国人民大学顺利完成全球首单配送任务。2019 年，美团推出了可自动上下电梯的送餐机器人“小袋”。优地科技在深圳NEO大厦和北京华润置地让服务机器人为业主们送报纸、快递和外卖。新石器、智行者、行深智能等人工智能科技公司，正在实现配送机器人的商业化进程。各公司配送机器人已进入小批量生产阶段。行深智能已在国内外投放了百余台无人配送车进行测试，其产品“超影”系列在2019 年底完成了400km 开放道路的连续无故障运行，并计划2020 年小批量生产1 000 台。京东、新石器、智行者等也均部署超过百余台车辆进行测试验证，部分企业已经拿到商业订单。

根据市场情况，可以从适用场景角度将配送机器人分为两类：室内配送机器人和室外配送机器人。室内配送机器人，主要由配送机器人在封闭的环境中提供配送服务，可以用于办公楼、酒店、餐厅、医院、机场等面积空旷的场所。室外配送则可以分为半封闭场所的近途配送和远距离配送。其中，半封闭场所的近途配送是指在校园、社区、创业园区内的配送服务；远距离配送是指行驶在城市交通道路上的配送机器人。我国人口众多，物流业务需求量大，且居民集中，配送距离相对较短，很契合智能配送技术应用场景。随着中国“互联网+”和新基建发展，无人配送的使用场景将大为丰富。

1.2 国家关于智能机器人发展的政策支持

近些年，政府部门针对智能机器人也推出了鼓励其发展的政策文件。

2016 年4 月，国家工信部、发改委、财政部联合印发《机器人产业发展规划(2017-2021 年)》，提出五年内形成我国自己较为完善的机器人产业体系。2017 年7 月8 日，国务院印发并实施《新一代人工智能发展规划》，明确了我国新一代人工智能发展的战略目标：到2020 年，人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为新的重要经济增长点，人工智能技术应用成为改善民生的新途径；到2025 年，人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平，人工智能成为我国产业升级和经济转型的主要动力，智能社会建设取得积极进展；到2030 年，人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心。

《新一代人工智能发展规划》明确提出，推动人工智能与各行业融合创新，其中包含了物流行业，并且提出实现智能物流的要求，即加强智能化装卸搬运、分拣包装、加工配送等智能物流装备研发和推广应用，建设深度感知智能仓储系统，提升仓储运营管理水平和效率，以及完善智能物流公共信息平台和指挥系统、产品质量认证及追溯系统、智能配货调度体系等。

2017 年8 月，科技部发布政策文件《“智能机器人”重点专项2017 年度项目专项申报指南》，围绕智能机器人基础前沿技术、新一代机器人、关键共性技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人6 个方向，启动了42 个项目，经费约6 亿元。这些政策文件为企业的发展提供新的方向，促进了新型产业链的诞生。

2 智能配送存在的问题

智能配送的发展前景虽然十分良好，但目前仍存在一些不足之处，影响了智能配送向高效化、产业化发展。通过对智能配送的现状分析，不足之处主要体现在以下方面：

2.1 配送机器人装载效率待提高

考虑到我国配送业务量大，市场上的无人配送车的货柜数量一般在18 个以上，最大载重通常为200kg-500kg。站点的工作人员把货品扫描后装入智能小车的储物柜里，然后开始规划好线路，以最稳/最安全的方式将货物送到客户的手里。在平时站点货物较少的情况下，末端智能机器人可以轻易地完成任务。但是在“6.18”、“11.11”、“12.12”等购物狂欢节期间，面临站点爆仓的情况，智能机器人的短板便暴露出来。它还是需要人机合作，需要站点的服务人员将货物扫描再装在储物柜里，而且装载货物的数量有限。这种情况下，配送机器人的效率反而低于配送员的效率。

另一个影响配送机器人效率的问题便是载重量和装载空间。目前，配送机器人不擅长装载大件货物，通常搭载十几件左右的中小型的货物，且无法一次性搭载大量的货物，这种情况大大降低了配送效率。相反，派送员的传统三轮小车可以同时装载中小件货物和大件货物。

2.2 配送机器人使用成本高

目前，市面上的可移动机器人需要采用激光雷达、视觉传感器等多传感器融合进行定位、导航，配送机器人价格高昂，导致物流企业使用成本高。同时，由于无人配送的规范标准不健全，各企业自主研发的无人配送产品，在外形、尺寸、时速等方面各不相同，零部件不能通用，也拉高了配送机器人的生产成本。

现在国内多家物流企业开始向自动化、智能化升级转型，而智能配送前期需要大量投入。除了配送机器人的购置成本，相关配套的内容，如技术人员培训、机器的维护和保养等都需要投入大量成本。相比较下，传统的配送模式投入总成本较低，配送单位物品的平均成本更低。

2.3 配送地区有限

我国的道路建设情况通常比较复杂，既有城市里平坦宽大的马路，也有胡同里的颠簸小路，甚至是乡间的泥泞小路。目前，大多数公司的智能配送车是在非机动车道行驶，或在机非混行道路上靠右行驶，且多为固定线路。京东/菜鸟现有服务智能配送业务的配送机器人尚不能完全完成复杂路段的配送任务。智能配送机器人在复杂路段上行驶，除了红绿灯问题，还面临有较多自行车、电动车的驾驶者不受交通秩序约束，可能与智能配送机器人产生较多冲突的问题。有时，一些路段建筑物密集、路边树木遮挡较多，容易造成卫星定位信号丢失或飘移。这些真实环境都对智能配送机器人的感知、定位以及决策规划提出了较高挑战。另一方面，雨雪、大风等极端天气，光线不足的夜间行驶等情况，都影响了配送机器人的配送范围。

3 发展智能配送的对策建议

根据智能配送存在的问题，本文提出了相应的优化措施，涵盖了产品本身、企业行业生产管理、政府监管三个方面。

3.1 优化配送机器人的设计

为了提高智能配送的服务质量和效率，本文尝试对配送机器人进行以下优化设计：

3.1.1 改良储物空间。随着网购的发展，货物呈现多样化趋势，一些中大型的货物、生鲜和贵重货物，如家电、小型家具、冷冻食物、首饰等，消费者都会选择在网上购买。此时，要使用智能配送机器人进行配送，就需要对储物柜进行相应的改造。针对中大型货物，可以用框架代替储物柜；配送贵重货物时，可以在普通智能配送车储物柜的基础上，对原有的储物柜进行加厚，加强防盗功能，提升配送的安全性；在配送生鲜货物时，可以在普通智能配送车的柜体中加上制冷装置，保证配送时柜体内部的温度和湿度。

3.1.2 优化配送机器人卫生消毒设备。2020年爆发的新冠疫情，让人们对物流环节的消毒卫生也愈发关注。智能配送机器人在配送时会先后装载多种货物，会有多位顾客取出货物，容易造成货品相互污染，传播病毒。因此，对配送车柜体进行消毒是必须的。建议在配送机器人储物柜里装上自动消毒装置；智能配送机器人空柜返程过程中，自动对柜体内部消毒杀菌，节约时间，提高配送效率。

3.2 建立规范标准，降低成本

为了促进配送机器人产业良好发展，迅速降低相关成本，需要相关部门提出科学管理方案，并出台相关法规。在此基础上，还需要行业协会发挥作用，积极推进配送机器人相关标准化工作，规范部件尺寸，有利于降低配送机器人的平均使用成本。

此外，智能配送行业上下游需要对接配套，例如，技术人员培训、机器的维护和保养等工作也需要有相关企业参与。智能配送并非有了技术就可以形成市场，其发展需要产业链上下游共同协作，需要政府、企业、用户的多方面合作推动，这样智能配送才能早日实现产业化。

3.3 加强智能配送机器人的交通管理

为了让配送机器人能适应多变的道路情况，需要多方努力建立完善的交通管理体系。具体如下：

3.3.1 构建智能配送管理体系。为了使配送机器人能早日融入我国现有的交通体系，需要政府、协会和企业三方合作，早日制定出一套智能配送管理体系，使智能配送机器人成为法定交通参与者，实施归类管理，明确投资、准入、路权、牌照、保险等管理要求，提出专项的具体管理要求。

3.3.2 规划智能配送道路网络。建议交管部门从管理法规角度规划智能配送道路网络。规范配送机器人的行驶路段，可以将一些路况较好，机动车、非机动车较少的路段，开辟为智能配送机器人可以行驶的路段；复杂路段则不允许配送机器人上路。采用分时段允许智能配送机器人上路的方式，在车流与人流较少的时段，允许智能配送机器人开展配送任务。