智能技術(shù)在物流管理領域的應用實踐與展望

王晨龍

摘 要 新時代背景下，信息技術(shù)中的智能技術(shù)正蓬勃發(fā)展，智能技術(shù)與物流行業(yè)進行深度融合已勢在必行。傳統(tǒng)物流行業(yè)當前為勞動密集型行業(yè)，在智能技術(shù)的加持下正在向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，智能技術(shù)在物流領域的應用已由整體概念化向具體實踐的方向邁進，物流運輸、物流倉儲以及物流管理等相關(guān)領域智能化升級已經(jīng)成為各大物流企業(yè)的重點發(fā)展戰(zhàn)略。本文基于目前已實現(xiàn)的物流領域相關(guān)信息技術(shù)的實踐應用，探究了未來信息技術(shù)與物流領域深度融合的可能性，旨在對物流業(yè)的發(fā)展提供有益的幫助。

關(guān)鍵詞 智能技術(shù) 物流管理 智能物流 AGV 無人配送

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0016-03

1 智能技術(shù)在物流管理領域的應用現(xiàn)狀

1.1 物流運輸領域

1.1.1 無人配送車

1.無人配送車概述。無人配送車在城市內(nèi)安全隱患相對于無人機較小，一般受政策限制較小，所以其應用場景較為寬廣，不僅僅適用于建筑密集區(qū)、鬧市區(qū)，同樣還適用于普通居民區(qū)、大學校園、一般園區(qū)等封閉性較好的場景。因此，相關(guān)電商行業(yè)和物流行業(yè)均在無人配送車方面加快研究，爭取早日解決“最后一公里”配送的難題[1]。

2.無人配送車關(guān)鍵技術(shù)。無人配送車主要包含四項關(guān)鍵技術(shù)，分別是360°全自動駕駛感知系統(tǒng)、合定位系統(tǒng)、規(guī)劃決策系統(tǒng)和仿真云計算平臺。

（1）360°全自動駕駛感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)可全面感知關(guān)鍵區(qū)域中的所有障礙物，并可準確預測感知范圍內(nèi)的車輛及行人的運動狀態(tài)。

（2）融合定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過將多種傳感器獲取的道路特征與高清地圖進行比對，獲取車輛厘米級位置信息，可使車輛在GPS不可用的情況下依然可以獲得準確定位。

（3）規(guī)劃決策系統(tǒng)。規(guī)劃決策系統(tǒng)可根據(jù)實時城市交通動態(tài)信息，生成高效舒適的動態(tài)軌跡，在突發(fā)緊急情況下可保證周邊環(huán)境和無人車的安全。

（4）仿真云計算平臺。利用該平臺可以根據(jù)實時道路情況生成上萬種類似場景，實現(xiàn)每日數(shù)萬千米的演練，不斷提高無人車的場景處理能力。

3.無人配送車的優(yōu)勢。

（1）提高配送效率，降低配送成本。對于人流量特別密集的地區(qū)，如小區(qū)、辦公樓、樓下便利店等區(qū)域，無人配送車的出現(xiàn)極大地代替了人力，降低了成本，提高了配送效率的同時還提升了員工的幸福感。

（2）提升用戶體驗。隨著物流事業(yè)的進一步擴大，無人配送車的出現(xiàn)也會在一定程度上滿足部分用戶“求鮮”的心理，提升部分用戶體驗。

1.1.2 無人載運飛機

1.無人載運飛機概述。無人機是指在無線電設備遙控下或在自身程序控制下進行飛行的無人飛機。無人機的主要作用是進行空中作業(yè)，而這些作業(yè)是人不便直接完成的，另外結(jié)合其他擴展部件和應用，無人機可以在控制形成相應平臺。無人機的分類按軍民范疇分為軍用無人機和民用無人機，民用無人機又分為消費無人機和工業(yè)無人機。在現(xiàn)階段，工業(yè)無人機已廣泛應用于農(nóng)業(yè)森林植被保護、電力異常檢查、邊境巡邏防御、山區(qū)林區(qū)火災防護、物流配送等方面。

2.無人機在物流行業(yè)的應用。無人機在物流行業(yè)的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）距離在中距離或遠距離，線路主要為直線，載重一般較大的空中無人運輸。

（2）在物流末端最后一公里的無人配送。

（3）在倉儲庫位盤點等方面的無人巡視。

（4）在救災搶險等過程中的緊急運輸。

1.2 物流倉儲領域

人工智能機器人在倉儲作業(yè)中的主要應用，以AGV、穿梭車、協(xié)作機器人、并聯(lián)機器人為主在不同的作業(yè)場景下，有不同的產(chǎn)品與解決方案。

1.2.1 AGV

1.AGV概述。AGV自動引導小車來自于AGVS（Auto mated Guided Vehicle System，自動導航系統(tǒng)），它是倉儲機器人系統(tǒng)的硬件的重要組成部分。

2.AGV優(yōu)勢。AGV在倉儲自動化領域是重要的基礎設備，AGV的作用主要體現(xiàn)在實現(xiàn)了自動或半自動的在庫房內(nèi)對貨物進行搬運和分揀作業(yè)，一方面對于人工投入的減少起到了重要作用，另一方面對于整體效率的提升也做出了貢獻。目前，我國倉儲行業(yè)對于AGV的需求非常大，并且呈現(xiàn)持續(xù)上漲的趨勢。

AGV的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：

（1）對于場地大小的需求可以變化，對于貨物搬運和分揀場地的占用較小，從而提升了整體場地利用率。

（2）通過AGV的程序編寫，實現(xiàn)了倉儲的流程化作業(yè)。

（3）在AGV與系統(tǒng)連動的前提下，在訂單執(zhí)行中間接提高了準確率，另外整體調(diào)度能力的提升在一定程度上改善了物流服務水平。

（4）基于AGV自動化程度較高，從而提升了搬運揀選速度，進而降低了成本。

（5）因AGV的自動化與無人化特性，其更適合于特殊貨物的處理場合。

（6）在倉儲條件一定的情況下，AGV對于長期發(fā)展有顯著優(yōu)勢。

AGV關(guān)鍵技術(shù)：

（1）車載控制系統(tǒng)。

（2）導航技術(shù)。

（3）避障算法。

3.AGV在倉儲作業(yè)中的實際應用。在實際倉儲作業(yè)中，應用的AGV主要有叉車型AGV、搬運型AGV、揀選型AGV和分揀型AGV。叉車這種搬運工具，一般被用于倉儲、運輸和生產(chǎn)等領域。AGV叉車相比于傳統(tǒng)叉車而言，安全更有保障、管理更加順暢、作業(yè)時間更長、效率更高。同時，在北方極寒地區(qū)、南方高溫地區(qū)、夜間光照不足等特殊情況下，AGV叉車仍然可以正常作業(yè)。

搬運AGV是倉儲作業(yè)中使用較多，技術(shù)發(fā)展較快的物流設備之一，揀選AGV和分揀AGV以搬運AGV為平臺，發(fā)展出的適用于不同場景拓展應用。

揀選AGV是搬運機器人的“升級”，以及在“貨到人”自動化（半自動化）揀選作業(yè)中的應用。通常情況下，揀選AGV將貨架搬運至相應工位，該貨架一般為通用標準貨架，傳統(tǒng)的人工揀選環(huán)節(jié)走動比較多，揀選準確率低的問題便迎刃而解。揀選AGV相關(guān)配套設施主要包括電子系統(tǒng)、專用工位以及充電所等。揀選AGV需要有舉升功能，實現(xiàn)貨架搬運。通過AGV的使用，可實現(xiàn)人工50～70%的縮減。

1.2.2 貨架穿梭車

在自動倉儲系統(tǒng)基礎上，可以實現(xiàn)貨架穿梭車的應用，其自主或半自主的將貨物搬運至指定位置，對應相應識別符，從而加快貨物上架、下架效率。穿梭車的程序可以自主編寫，可以與上級系統(tǒng)或WMS系統(tǒng)進行信息交流，在RFID、條碼等技術(shù)的幫助下，可以實現(xiàn)自動或半自動的自主存取功能。其特點是技術(shù)較為成熟，存取效率高失誤率低，對于整體物流倉儲作業(yè)有著降本增效的巨大作用。

1.2.3 協(xié)作機器人

協(xié)作機器人是能夠與人直接互動的機器人，其在工作區(qū)域內(nèi)，將作業(yè)內(nèi)容分為機器部分和人工部分，通過分工實現(xiàn)人和機器的有效合作，共同完成任務。

協(xié)作機器人在2014年出現(xiàn)，現(xiàn)階段物流相關(guān)領域作業(yè)非固定性作業(yè)需求日漸增多，這就要求協(xié)作機器人有所改變，所以目前的該類機器人普遍向熱插拔、簡單可視化程序編寫、精準定位、安全高效的方向發(fā)展。

1.3 交通運輸管理領域

電子收費系統(tǒng)ETC（ETC=Electronic Toll Collection）應用了計算機、無線電通信、自動控制等技術(shù)，借助路側(cè)設備與車載電子標簽進行無線通信，在無需停車的情況下，自動完成收費。

電子收費系統(tǒng)收費過程流通的不是傳統(tǒng)的現(xiàn)金，而是電子貨幣。電子化收費是電子收費系統(tǒng)的一個主要特征，電子收費系統(tǒng)的另一個重要特征是完成了公路的不停車收費。使用電子收費系統(tǒng)的車輛只需按限速要求駛過收費口，收費過程自動即已完成，不必再像以往一樣在停靠收費亭前進行付款。

電子收費系統(tǒng)與傳統(tǒng)收費方式不同，它省去了駕駛員在收費站的停車、交費環(huán)節(jié)，可有效降低車輛在收費口的以交費及停車等待時間，避免了因收費而造成的延誤與擁堵。據(jù)統(tǒng)計，不停車收費車道的通行能力可達到2500輛/h，效率是人工收費的5倍以上，其總量相當于增加5條人工收費通道。因此，電子收費系統(tǒng)在有限空間內(nèi)有效地提高了利用率，使公路收費站的通行能力得到提高，也讓因停車收費所造成的收費站堵塞得以解決。

2 智能技術(shù)在物流管理領域的展望

2.1 智能運輸系統(tǒng)（ITS）概述

智能運輸系統(tǒng)（ITS=Intelligent Transport Systems）是目前國際上公認的全面有效解決交通運輸領域問題的根本途徑，它是在現(xiàn)代科學技術(shù)充分發(fā)展進步的背景下產(chǎn)生的。1980年以后，西方國家在ITS的相關(guān)領域進行了深入的研究與廣泛的應用，通過大量人才、技術(shù)、財政等方面的保障，最終在ITS領域取得了豐碩的成績[2]。一般交通運輸?shù)娜胤謩e為人、車和路，三者相輔相成、互相聯(lián)系，但又缺乏信息溝通，ITS正是利用了現(xiàn)代信息技術(shù)將三者進行了高度統(tǒng)一，在人流和車流分布上，盡量做到分時、分道，既解決了時間分布集中的問題，也促進了路網(wǎng)利用均衡的難點。ITS在提高交通運輸效率方面可謂立竿見影，同時它也可以促進交通安全有序進行，對于環(huán)境和能源有一定的改善作用[3]。

智能運輸系統(tǒng)（ITS）在1990年左右出現(xiàn)，最早可以追溯到1930年左右。如今，交通擁堵、交通安全等問題日漸突出，這使人們不斷尋找合理解決的辦法與途徑，同時隨著全球化帶來的經(jīng)濟逐漸增長，國際間的競爭也日趨激烈，在交通運輸領域經(jīng)過多年的發(fā)展以后，目前全世界ITS研究主要呈現(xiàn)出三足鼎立的局面，即美國、歐洲和日本ITS。從實踐來看，智能運輸系統(tǒng)是解決交通擁堵、交通事故頻發(fā)和環(huán)境污染嚴重等矛盾的有效途徑。

2.2 智能運輸系統(tǒng)（ITS）特點

智能運輸系統(tǒng)（ITS）首先是智能信息系統(tǒng)，在與運輸管理相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合后，形成了如今的智能運輸系統(tǒng)。相對于傳統(tǒng)運輸管理系統(tǒng)，ITS的特點主要表現(xiàn)為“智能”。具體地說，其特征如下：

1.基于人工智能學說，“智能”原理是系統(tǒng)的知識體系。

2.系統(tǒng)目的是使運輸高效化、類人化，讓系統(tǒng)按照人的方式執(zhí)行相應作業(yè)，如記憶存儲、思考感受、動態(tài)適應、表達決策等，這就要求系統(tǒng)具備一定的學習、感知和決策能力。

3.結(jié)構(gòu)上具備智能處理器，信息來源于各種傳感器與數(shù)據(jù)，最終發(fā)出決策判斷輔助信息。

智能運輸系統(tǒng)是面向交通運輸行業(yè)的人工智能模擬系統(tǒng)，類似于人類具有思考、感受、學習、判斷和解決問題的能力，能夠通過分布于各處的傳感器接收信息，通過自身的人工智能系統(tǒng)進行分析、辨別和判斷，最終提出相應解決措施。

2.3 智能運輸系統(tǒng)（ITS）的作用

ITS的發(fā)展對于世界每個角落的每個人都發(fā)揮出了不可估量的重要作用。ITS是面向公眾的復雜交通系統(tǒng)，是交叉學科復合型研究新領域。ITS運輸管理體系包含了先進的信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)等多個高級技術(shù)群，從而整體上對交通進行實時、高效、準確的管理。形象地說，ITS使車輛有“頭腦”，使道路“聰明”起來，將駕駛者、車輛、交通基礎設施（港口、道路、機場）集合成為綜合系統(tǒng)，結(jié)合成一個整體，起協(xié)同作用，最終形成一個快速、安全、方便、舒適、準時的大交通運輸體系。

與美歐、日本等發(fā)達國家相比，我國的交通狀況比較復雜，在智能運輸系統(tǒng)的研究、開發(fā)和實踐方面起步較晚，但發(fā)展非常快。如何學習、借鑒發(fā)達國家在智能運輸系統(tǒng)方面的經(jīng)驗，取長補短，結(jié)合國情，加速我國智能運輸系統(tǒng)的研究、開發(fā)和實施，是當前我國面臨的一個新課題。

ITS研究框架比較認同的是如下六個方面的系統(tǒng)：

1.高級交通信息系統(tǒng)。

2.高級交通管理系統(tǒng)。

3.高級車輛控制系統(tǒng)。

4.高級公共交通系統(tǒng)。

5.高級車輛運營系統(tǒng)。

6.高級鄉(xiāng)村交通系統(tǒng)。

3 總結(jié)與展望

新時代背景下，信息技術(shù)特別是智能技術(shù)蓬勃發(fā)展，智能技術(shù)與物流行業(yè)進行深度融合已勢在必行，傳統(tǒng)物流行業(yè)是勞動密集型行業(yè)，在智能技術(shù)的加持下正在向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，智能技術(shù)在物流領域的應用已由整體概念化向具體實踐的方向邁進，物流運輸、物流倉儲以及物流管理等相關(guān)領域智能化升級已經(jīng)成為各大物流企業(yè)的重點發(fā)展戰(zhàn)略。目前智能技術(shù)與物流領域的深度結(jié)合已經(jīng)開始，未來在物流運輸、倉儲、配送、交通管理等方面，智能技術(shù)的發(fā)展空間巨大，進一步促進智能技術(shù)的深度融合必將對未來物流行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。

參考文獻：

[1] 王琪.淺析基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下物流行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].勞動保障世界，2016（18）：39.

[2] 楊蔭凱.智能交通系統(tǒng)（ITS）概述及我國的發(fā)展對策選擇[J].地理科學進展，1999（03）：274-278.

[3] 劉亞婷.物流信息技術(shù)在物流管理中的應用探究[J].時代經(jīng)貿(mào)，2019（17）：82-83.