从京东物流实践看智能快递车技术发展与趋势

文/ 本刊记者 任 芳

新冠疫情使物流“智能化”、“无人化”需求进一步凸显，除了各类智能仓储技术得到更加广泛的应用以外，能够实现“无接触配送”的智能末端技术也迎来长足发展。其中，末端机器人便是典型代表之一。

据国家邮政局统计数据，2020年全国快递服务企业业务量累计完成833.6亿件，同比增长31.2%，高速增长的快递业务量正对整个快递行业的设备、设施、人员、技术、服务、管理等提出全面挑战。从物流作业流程来看，超过830亿件快递包裹最终都要进入末端配送环节，如何实现安全、准确、快速、高效的交付目标，无疑是对末端交付技术的巨大考验，末端配送智能化成为行业发展趋势和方向。与此同时，新冠疫情爆发下的“无接触配送”需求，进一步助推了末端智能化技术的发展。从目前整个行业的探索实践来看，智能快递柜、智能快递车（末端机器人、快递机器人）等产品是最为典型的末端智能化配送解决方案。本文通过行业实践先锋京东物流的分享，对主要智能快递车的技术发展及未来趋势进行探讨。

从0到1 智能配送落地运营

“最后一公里”配送是物流的最后一个环节，也是耗时较长、存在问题较多的环节。过去几年，随着人工智能、5G、自动驾驶等技术的快速发展，以智能快递车为代表的末端机器人解决方案得到逐步应用，在一定程度上解决了快递员流动大、雇佣难等问题，也在一定程度上提高了配送效率。但是，其应用大都局限在封闭的场景中。

2020年初突然爆发的新冠疫情，让“无接触配送”成为“刚需”，也让智能快递车开始“高调”地进入大众视野。特别是疫情期间，街道人流量下降，为智能快递车上路创造了条件，多家企业通过智能配送方式为社区、医院等配送所需物品。其中最具代表性的便是在武汉“封城”抗疫期间，京东物流智能快递车为武汉市民和医务人员提供“无接触配送”服务。其标准流程为：首先对车辆进行消毒放件，出发启动后，车辆会自动通过短信、语音电话通知收件人并等待客户取件，随后自动行驶到下一个取件点或返回配送站点。据悉，京东物流智能快递车在武汉提供配送服务107天，行驶总里程超过6800公里，运送包裹约1.3万件。智能快递车的应用真正实现了“0”到“1”的突破。

随后，京东物流智能快递车持续进行技术升级，并顺利在常熟市正式落地运营城市级智能配送项目。据京东物流有关负责人介绍，首批投入运营的智能快递车超过30辆，共有可满足不同场景配送需求的5种车型，其中最大的一款车箱载货空间达2立方米，单次可以配送快递量超过500单。

为了更好地发挥智能快递车的价值，让技术创新与服务落地形成良性循环，让人与机器人协同作业，京东物流率先开创了智能快递车“领养计划”，京东快递小哥在其业务区域内可以申请“领养”一定数量的智能快递车配合自己的工作，将适合智能快递车配送的订单交给机器人来完成，自己进行动态揽收或者其他个性化服务，既能够帮助快递员大幅提高配送效率，同时也让快递员有更多的精力完成业务创新与拓展，为用户带来更贴心、更周到的个性化服务。据悉，目前在常熟市，京东物流采用智能快递车与快递员协作运营的站点已经超过20%，智能快递车数量超过60多台。未来常熟还将进一步形成多家快递企业共享的智能快递车网格化配送服务，减少道路上的三轮车、电动车配送，进而改善交通，降低配送成本，提高配送效率。

除了在国内的应用不断扩大、模式得以创新外，2019年，京东物流的智能配送设备及智能解决方案还在日本中部城市开展配送服务，成为日本首批商用自动驾驶汽车配送服务之一。不难看出，智能快递车近两年的市场需求正逐步释放。

智能快递车核心技术

实际上，早在2016年，京东第一代智能快递车便已经诞生；2017年，第一次走进大学校园试运营；2018年逐渐应用在国内20多个城市的社会道路上；2019年，第四个版本在北京完成路面测试，并于2020年投入“抗疫”；随后，助力常熟市打造全球首个智能配送城。京东物流有关负责人表示，自动驾驶团队历时五年，通过整合了自动驾驶、大数据技术、AI智能、5G等先进的技术，尤其在2018年底到2019年中，经过了半年多的封闭研发，以乘用车的高标准（L4级别）升级重构系统算法架构，突破了环境感知系统、多传感器融合的高精度地图与高精度定位、决策与控制系统、动态路径规划系统、电池及动力系统的大量技术难题，开发出全球领先的L4级别、车规级的4.0代智能快递车产品。

据他介绍，京东物流4.0代智能快递车在不需要人工干预的情况下，具有自主行驶、智能避障、识别红绿灯、智能取货能力。毫无疑问，要实现这些功能，高效、准确、安全地完成配送任务，对相关技术的要求也非常高。该负责人以京东物流智能快递车为例，对智能快递车核心技术进行了讲解。

1. 全方位“感知”能力

通过5G+V2X（vehicle to everything，即车对外界的信息交换）技术，车辆能够第一时间获取路面全部信息做出决策，并与周边联网的物产生快速联动。举例来说，道路上的情况瞬息万变，对于自动驾驶来说，它需要获取的信息量和信息维度远远超过人类驾驶的水平，可以说可视范围内和超视距的信息都会成为自动驾驶进行正确决策的关键。正因为有着这些海量数据的支撑，才让自动驾驶车辆能够进行全方位的“感知”，对千变万化的环境做出及时准确的应对，在各种气候、环境和突发情况下从容的自动行驶。

京东物流智能快递车在常熟落地运营

京东物流的智能配送设备及智能解决方案在日本中部城市开展智能配送服务，成为日本首批商用自动驾驶汽车配送服务之一

2. 超级运算能力

在学会“感知”以后，下一步就是处理信息，即运算。庞大的数据需要一个超级“大脑”来支持。最新一代的京东物流智能快递车配备了自动驾驶系统和深度优化的计算单元。同时，大规模使用的配送车辆也要考虑成本问题。此前的自动驾驶系统，依赖国外厂商提供的芯片和计算模块，在集成运用之后，成本动辄高达几十万元。这就让自动驾驶车辆的成本居高不下。京东物流的工程师通过对芯片和算法进行深度优化，不仅让芯片的处理能力实现了质的飞跃，保证了L4自动驾驶的运算需求，而且让运算模块的成本大幅下降80%，功耗也大幅降低，整个计算和处理系统只需一个普通白炽灯泡的耗电量。

3. 自主学习能力

京东物流的智能快递车从发布1.0版本至今，在全国多个大城市完成了路面封闭测试、区域试运营等，收集了大量的实地运营数据。更重要的是，京东物流开发了一套自动驾驶的云仿真平台，让虚拟世界与现实世界进行数字孪生。

通过智能建模，100%精确还原实际场景的分布式仿真系统，把有限的经验进行无限的放大。自主学习系统把采集的路面信息进行变化推演，形成数以万计的衍生场景，而后让虚拟车辆在系统中反复运行，对自动驾驶算法进行不断的验证和优化。

4. 灵活的配载能力

作为一款智能化自动配送装备，其载货和送件能力是关键指标。在实际配送过程中，不同的路面场景需要不同大小的车辆。而这些路面场景又对应着千变万化的货物尺寸需求，这就需要一套灵动的套件进行匹配，否则很难实现高效的车辆装载。为了满足不同复杂的载货场景，京东物流智能快递车在货仓上采用了模块化设计，配送站点可以更换整组套件，为不同的车辆搭配自己所需的仓隔组合。其中，最大的车辆未来也可以作为快递员的接驳车辆。这就是说，快递员不必使用三轮车往返于配送站和小区之间，一台移动的智能快递车就可以随时根据他的计划把数百件包裹运送到指定的地点并等待。

2020年9月，京东物流与厦门金龙达成战略合作，标志着大规模量产的自动驾驶车辆成为可能

5. 规模化量产能力

实现量产的前提，是拥有稳定可靠的技术与产品。这不仅是对科技研发能力的考验，更是对供应链能力的检验。在过去几年中，京东物流已经与国内外芯片和AI周边设备生产厂商形成广泛的合作，建立起一条坚固的自动驾驶车辆产业链，并将催生一个全新的产业生态。2020年9月，京东物流与达成战略合作，标志着大规模量产的自动驾驶车辆成为可能。

应用场景丰富 前景被看好

基于以上核心技术，目前京东物流智能快递车已经能够满足在社会公共道路开放环境下的末端物流配送的基本需求。智能快递车对于整个物流配送的效率提升和智能化发展起着非常重要的作用，随着快递业务量的快速增长，劳动力人口数量和结构的变化，运营成本的不断增加等综合因素的影响，在可以预见的将来，智能快递车在末端配送环节还将带来更多助力。

业内人士表示，目前市场对智能快递车的应用需求越来越明确、广泛、和迫切，尤其是疫情期间，校园、居民区、写字楼包括疫情应急的需求。但由于目前智能快递车行业的整体生态环境等因素制约，需求的爆发还有待时日。另外，智能快递车要迎来更广泛的应用，还需要整个产业链的进一步成熟、规模量产能力的提升以及生产制造成本的降低。同时，国家法规政策的支持也是基础和前提。

从智能快递车的技术发展趋势来看，正从前期以单车智能为主要方向，以满足园区等封闭场景为重点，发展为目前的车路协同，以满足社会开放道路业务需求为重点；未来，智能快递车必然向着更加自动化、信息化、网络化、智能化的方向发展。并且，智能快递车的应用场景将不仅仅局限于快递，而是进一步覆盖送餐、医药等上门服务。