從京東物流實踐看智能快遞車技術(shù)發(fā)展與趨勢

文/ 本刊記者 任 芳

新冠疫情使物流“智能化”、“無人化”需求進(jìn)一步凸顯，除了各類智能倉儲技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用以外，能夠?qū)崿F(xiàn)“無接觸配送”的智能末端技術(shù)也迎來長足發(fā)展。其中，末端機器人便是典型代表之一。

據(jù)國家郵政局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全國快遞服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)量累計完成833.6億件，同比增長31.2%，高速增長的快遞業(yè)務(wù)量正對整個快遞行業(yè)的設(shè)備、設(shè)施、人員、技術(shù)、服務(wù)、管理等提出全面挑戰(zhàn)。從物流作業(yè)流程來看，超過830億件快遞包裹最終都要進(jìn)入末端配送環(huán)節(jié)，如何實現(xiàn)安全、準(zhǔn)確、快速、高效的交付目標(biāo)，無疑是對末端交付技術(shù)的巨大考驗，末端配送智能化成為行業(yè)發(fā)展趨勢和方向。與此同時，新冠疫情爆發(fā)下的“無接觸配送”需求，進(jìn)一步助推了末端智能化技術(shù)的發(fā)展。從目前整個行業(yè)的探索實踐來看，智能快遞柜、智能快遞車（末端機器人、快遞機器人）等產(chǎn)品是最為典型的末端智能化配送解決方案。本文通過行業(yè)實踐先鋒京東物流的分享，對主要智能快遞車的技術(shù)發(fā)展及未來趨勢進(jìn)行探討。

從0到1 智能配送落地運營

“最后一公里”配送是物流的最后一個環(huán)節(jié)，也是耗時較長、存在問題較多的環(huán)節(jié)。過去幾年，隨著人工智能、5G、自動駕駛等技術(shù)的快速發(fā)展，以智能快遞車為代表的末端機器人解決方案得到逐步應(yīng)用，在一定程度上解決了快遞員流動大、雇傭難等問題，也在一定程度上提高了配送效率。但是，其應(yīng)用大都局限在封閉的場景中。

2020年初突然爆發(fā)的新冠疫情，讓“無接觸配送”成為“剛需”，也讓智能快遞車開始“高調(diào)”地進(jìn)入大眾視野。特別是疫情期間，街道人流量下降，為智能快遞車上路創(chuàng)造了條件，多家企業(yè)通過智能配送方式為社區(qū)、醫(yī)院等配送所需物品。其中最具代表性的便是在武漢“封城”抗疫期間，京東物流智能快遞車為武漢市民和醫(yī)務(wù)人員提供“無接觸配送”服務(wù)。其標(biāo)準(zhǔn)流程為：首先對車輛進(jìn)行消毒放件，出發(fā)啟動后，車輛會自動通過短信、語音電話通知收件人并等待客戶取件，隨后自動行駛到下一個取件點或返回配送站點。據(jù)悉，京東物流智能快遞車在武漢提供配送服務(wù)107天，行駛總里程超過6800公里，運送包裹約1.3萬件。智能快遞車的應(yīng)用真正實現(xiàn)了“0”到“1”的突破。

隨后，京東物流智能快遞車持續(xù)進(jìn)行技術(shù)升級，并順利在常熟市正式落地運營城市級智能配送項目。據(jù)京東物流有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，首批投入運營的智能快遞車超過30輛，共有可滿足不同場景配送需求的5種車型，其中最大的一款車箱載貨空間達(dá)2立方米，單次可以配送快遞量超過500單。

為了更好地發(fā)揮智能快遞車的價值，讓技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)落地形成良性循環(huán)，讓人與機器人協(xié)同作業(yè)，京東物流率先開創(chuàng)了智能快遞車“領(lǐng)養(yǎng)計劃”，京東快遞小哥在其業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)可以申請“領(lǐng)養(yǎng)”一定數(shù)量的智能快遞車配合自己的工作，將適合智能快遞車配送的訂單交給機器人來完成，自己進(jìn)行動態(tài)攬收或者其他個性化服務(wù)，既能夠幫助快遞員大幅提高配送效率，同時也讓快遞員有更多的精力完成業(yè)務(wù)創(chuàng)新與拓展，為用戶帶來更貼心、更周到的個性化服務(wù)。據(jù)悉，目前在常熟市，京東物流采用智能快遞車與快遞員協(xié)作運營的站點已經(jīng)超過20%，智能快遞車數(shù)量超過60多臺。未來常熟還將進(jìn)一步形成多家快遞企業(yè)共享的智能快遞車網(wǎng)格化配送服務(wù)，減少道路上的三輪車、電動車配送，進(jìn)而改善交通，降低配送成本，提高配送效率。

除了在國內(nèi)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大、模式得以創(chuàng)新外，2019年，京東物流的智能配送設(shè)備及智能解決方案還在日本中部城市開展配送服務(wù)，成為日本首批商用自動駕駛汽車配送服務(wù)之一。不難看出，智能快遞車近兩年的市場需求正逐步釋放。

智能快遞車核心技術(shù)

實際上，早在2016年，京東第一代智能快遞車便已經(jīng)誕生；2017年，第一次走進(jìn)大學(xué)校園試運營；2018年逐漸應(yīng)用在國內(nèi)20多個城市的社會道路上；2019年，第四個版本在北京完成路面測試，并于2020年投入“抗疫”；隨后，助力常熟市打造全球首個智能配送城。京東物流有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，自動駕駛團(tuán)隊歷時五年，通過整合了自動駕駛、大數(shù)據(jù)技術(shù)、AI智能、5G等先進(jìn)的技術(shù)，尤其在2018年底到2019年中，經(jīng)過了半年多的封閉研發(fā)，以乘用車的高標(biāo)準(zhǔn)（L4級別）升級重構(gòu)系統(tǒng)算法架構(gòu)，突破了環(huán)境感知系統(tǒng)、多傳感器融合的高精度地圖與高精度定位、決策與控制系統(tǒng)、動態(tài)路徑規(guī)劃系統(tǒng)、電池及動力系統(tǒng)的大量技術(shù)難題，開發(fā)出全球領(lǐng)先的L4級別、車規(guī)級的4.0代智能快遞車產(chǎn)品。

據(jù)他介紹，京東物流4.0代智能快遞車在不需要人工干預(yù)的情況下，具有自主行駛、智能避障、識別紅綠燈、智能取貨能力。毫無疑問，要實現(xiàn)這些功能，高效、準(zhǔn)確、安全地完成配送任務(wù)，對相關(guān)技術(shù)的要求也非常高。該負(fù)責(zé)人以京東物流智能快遞車為例，對智能快遞車核心技術(shù)進(jìn)行了講解。

1. 全方位“感知”能力

通過5G+V2X（vehicle to everything，即車對外界的信息交換）技術(shù)，車輛能夠第一時間獲取路面全部信息做出決策，并與周邊聯(lián)網(wǎng)的物產(chǎn)生快速聯(lián)動。舉例來說，道路上的情況瞬息萬變，對于自動駕駛來說，它需要獲取的信息量和信息維度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類駕駛的水平，可以說可視范圍內(nèi)和超視距的信息都會成為自動駕駛進(jìn)行正確決策的關(guān)鍵。正因為有著這些海量數(shù)據(jù)的支撐，才讓自動駕駛車輛能夠進(jìn)行全方位的“感知”，對千變?nèi)f化的環(huán)境做出及時準(zhǔn)確的應(yīng)對，在各種氣候、環(huán)境和突發(fā)情況下從容的自動行駛。

京東物流智能快遞車在常熟落地運營

京東物流的智能配送設(shè)備及智能解決方案在日本中部城市開展智能配送服務(wù)，成為日本首批商用自動駕駛汽車配送服務(wù)之一

2. 超級運算能力

在學(xué)會“感知”以后，下一步就是處理信息，即運算。龐大的數(shù)據(jù)需要一個超級“大腦”來支持。最新一代的京東物流智能快遞車配備了自動駕駛系統(tǒng)和深度優(yōu)化的計算單元。同時，大規(guī)模使用的配送車輛也要考慮成本問題。此前的自動駕駛系統(tǒng)，依賴國外廠商提供的芯片和計算模塊，在集成運用之后，成本動輒高達(dá)幾十萬元。這就讓自動駕駛車輛的成本居高不下。京東物流的工程師通過對芯片和算法進(jìn)行深度優(yōu)化，不僅讓芯片的處理能力實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，保證了L4自動駕駛的運算需求，而且讓運算模塊的成本大幅下降80%，功耗也大幅降低，整個計算和處理系統(tǒng)只需一個普通白熾燈泡的耗電量。

3. 自主學(xué)習(xí)能力

京東物流的智能快遞車從發(fā)布1.0版本至今，在全國多個大城市完成了路面封閉測試、區(qū)域試運營等，收集了大量的實地運營數(shù)據(jù)。更重要的是，京東物流開發(fā)了一套自動駕駛的云仿真平臺，讓虛擬世界與現(xiàn)實世界進(jìn)行數(shù)字孿生。

通過智能建模，100%精確還原實際場景的分布式仿真系統(tǒng)，把有限的經(jīng)驗進(jìn)行無限的放大。自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)把采集的路面信息進(jìn)行變化推演，形成數(shù)以萬計的衍生場景，而后讓虛擬車輛在系統(tǒng)中反復(fù)運行，對自動駕駛算法進(jìn)行不斷的驗證和優(yōu)化。

4. 靈活的配載能力

作為一款智能化自動配送裝備，其載貨和送件能力是關(guān)鍵指標(biāo)。在實際配送過程中，不同的路面場景需要不同大小的車輛。而這些路面場景又對應(yīng)著千變?nèi)f化的貨物尺寸需求，這就需要一套靈動的套件進(jìn)行匹配，否則很難實現(xiàn)高效的車輛裝載。為了滿足不同復(fù)雜的載貨場景，京東物流智能快遞車在貨倉上采用了模塊化設(shè)計，配送站點可以更換整組套件，為不同的車輛搭配自己所需的倉隔組合。其中，最大的車輛未來也可以作為快遞員的接駁車輛。這就是說，快遞員不必使用三輪車往返于配送站和小區(qū)之間，一臺移動的智能快遞車就可以隨時根據(jù)他的計劃把數(shù)百件包裹運送到指定的地點并等待。

2020年9月，京東物流與廈門金龍達(dá)成戰(zhàn)略合作，標(biāo)志著大規(guī)模量產(chǎn)的自動駕駛車輛成為可能

5. 規(guī)模化量產(chǎn)能力

實現(xiàn)量產(chǎn)的前提，是擁有穩(wěn)定可靠的技術(shù)與產(chǎn)品。這不僅是對科技研發(fā)能力的考驗，更是對供應(yīng)鏈能力的檢驗。在過去幾年中，京東物流已經(jīng)與國內(nèi)外芯片和AI周邊設(shè)備生產(chǎn)廠商形成廣泛的合作，建立起一條堅固的自動駕駛車輛產(chǎn)業(yè)鏈，并將催生一個全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。2020年9月，京東物流與達(dá)成戰(zhàn)略合作，標(biāo)志著大規(guī)模量產(chǎn)的自動駕駛車輛成為可能。

應(yīng)用場景豐富 前景被看好

基于以上核心技術(shù)，目前京東物流智能快遞車已經(jīng)能夠滿足在社會公共道路開放環(huán)境下的末端物流配送的基本需求。智能快遞車對于整個物流配送的效率提升和智能化發(fā)展起著非常重要的作用，隨著快遞業(yè)務(wù)量的快速增長，勞動力人口數(shù)量和結(jié)構(gòu)的變化，運營成本的不斷增加等綜合因素的影響，在可以預(yù)見的將來，智能快遞車在末端配送環(huán)節(jié)還將帶來更多助力。

業(yè)內(nèi)人士表示，目前市場對智能快遞車的應(yīng)用需求越來越明確、廣泛、和迫切，尤其是疫情期間，校園、居民區(qū)、寫字樓包括疫情應(yīng)急的需求。但由于目前智能快遞車行業(yè)的整體生態(tài)環(huán)境等因素制約，需求的爆發(fā)還有待時日。另外，智能快遞車要迎來更廣泛的應(yīng)用，還需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步成熟、規(guī)模量產(chǎn)能力的提升以及生產(chǎn)制造成本的降低。同時，國家法規(guī)政策的支持也是基礎(chǔ)和前提。

從智能快遞車的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，正從前期以單車智能為主要方向，以滿足園區(qū)等封閉場景為重點，發(fā)展為目前的車路協(xié)同，以滿足社會開放道路業(yè)務(wù)需求為重點；未來，智能快遞車必然向著更加自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。并且，智能快遞車的應(yīng)用場景將不僅僅局限于快遞，而是進(jìn)一步覆蓋送餐、醫(yī)藥等上門服務(wù)。