徐 冽，何慶柏，任 靜，尚景文，鐘文麗

（1.南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210031；2.中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司嘉興車(chē)務(wù)段，浙江 嘉興 314000）

0 引言

近二十年來(lái)，我國(guó)電商行業(yè)蓬勃發(fā)展，隨之而來(lái)的是網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物交易量的日益增加。2019 年，我國(guó)快遞服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)量累計(jì)完成635.2 億件，同比增長(zhǎng)25.3%；業(yè)務(wù)收入累計(jì)完成7 497.8 億元，同比增長(zhǎng)24.2%。不斷增加的快遞業(yè)務(wù)量給末端配送帶來(lái)了巨大的壓力。一方面，眾多快遞員工作時(shí)間超長(zhǎng)。每年“雙十一”有近八成的快遞員工作時(shí)間超過(guò)12h；超長(zhǎng)的工作時(shí)間和工作壓力，造成快遞員工作崗位離職率高，統(tǒng)計(jì)顯示物流配送的快遞人員一年內(nèi)離職率高達(dá)40%。另一方面，物流企業(yè)為了應(yīng)對(duì)末端配送壓力，不得不大量增設(shè)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、招聘員工和購(gòu)置配送設(shè)備。這些都增加了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，卻并沒(méi)有明顯減輕末端配送壓力，用戶對(duì)快遞配送速度的整體滿意度仍舊較低。智能配送則為此提供了解決方案。物流企業(yè)適當(dāng)?shù)夭捎弥悄芘渌?，可以減輕物流企業(yè)和員工的工作壓力，提高用戶滿意度，成為末端配送環(huán)節(jié)在面對(duì)業(yè)務(wù)量高速增加和人力不夠雙重壓力下的有效解決方案。

1 智能配送發(fā)展現(xiàn)狀

21世紀(jì)科技的進(jìn)步使智能配送機(jī)器人逐漸地走入人類生活。相比人工操作，智能配送機(jī)器人有一些明顯的優(yōu)勢(shì)：能夠承載大量的數(shù)據(jù)，且不易失誤，能夠減少配送任務(wù)時(shí)的信息管理失誤，有效地減輕了快遞員的工作任務(wù)量。

1.1 企業(yè)應(yīng)用智能機(jī)器人現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外已有多家企業(yè)在研發(fā)智能配送機(jī)器人，多家物流企業(yè)也開(kāi)始嘗試使用智能配送機(jī)器人，采用智能配送已成為物流企業(yè)的一大新趨勢(shì)。根據(jù)蔚來(lái)資本測(cè)算，中國(guó)末端無(wú)人配送市場(chǎng)規(guī)模約達(dá)840億元。面對(duì)配送機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)和廣闊市場(chǎng)，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始涉足無(wú)人配送領(lǐng)域。

國(guó)外一些企業(yè)在多年前就提出無(wú)人配送商用理念，并開(kāi)始探索試驗(yàn)。2013 年亞馬遜開(kāi)始研發(fā)自主飛行器配送，并于2019 年推出一款可飛行24km、攜帶2.3kg 重量貨物的自主飛行器。美國(guó)谷歌公司旗下的無(wú)人機(jī)配送企業(yè)“翼航空”在2019年4月獲得全美首份無(wú)人機(jī)配送許可。美國(guó)硅谷的初創(chuàng)公司Nuro推出了全自動(dòng)無(wú)人配送車(chē)R-1，該無(wú)人配送車(chē)不是為低速園區(qū)內(nèi)或者人行道而設(shè)計(jì)，而是可以在絕大多數(shù)城市內(nèi)的地面道路上行駛；美國(guó)機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司Marble，用機(jī)器人配送外賣(mài)，用戶使用YelpEat24的軟件下單后，可以選擇讓機(jī)器人送餐上門(mén)。2014 年成立的英國(guó)無(wú)人配送車(chē)創(chuàng)業(yè)公司Starship Technologies，其機(jī)器人Starship 配備9 個(gè)攝像頭，具備完整的避障系統(tǒng)，可完全自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，能夠以每小時(shí)4 英里的速度行駛，每次可以運(yùn)送20 鎊（約9kg）的物品；類似的無(wú)人配送車(chē)還包括日本機(jī)器人開(kāi)發(fā)創(chuàng)業(yè)公司ZMP發(fā)布的CarriRo Delivery等。

我國(guó)無(wú)人配送起步較晚，但發(fā)展迅猛，市場(chǎng)潛力也更大。隨著互聯(lián)網(wǎng)+和新基建的發(fā)展，越來(lái)越多的物流企業(yè)意識(shí)到智能配送將是提高配送效率的新方向。2017 年，京東配送機(jī)器人在中國(guó)人民大學(xué)順利完成全球首單配送任務(wù)。2019 年，美團(tuán)推出了可自動(dòng)上下電梯的送餐機(jī)器人“小袋”。優(yōu)地科技在深圳NEO大廈和北京華潤(rùn)置地讓服務(wù)機(jī)器人為業(yè)主們送報(bào)紙、快遞和外賣(mài)。新石器、智行者、行深智能等人工智能科技公司，正在實(shí)現(xiàn)配送機(jī)器人的商業(yè)化進(jìn)程。各公司配送機(jī)器人已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。行深智能已在國(guó)內(nèi)外投放了百余臺(tái)無(wú)人配送車(chē)進(jìn)行測(cè)試，其產(chǎn)品“超影”系列在2019 年底完成了400km 開(kāi)放道路的連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行，并計(jì)劃2020 年小批量生產(chǎn)1 000 臺(tái)。京東、新石器、智行者等也均部署超過(guò)百余臺(tái)車(chē)輛進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，部分企業(yè)已經(jīng)拿到商業(yè)訂單。

根據(jù)市場(chǎng)情況，可以從適用場(chǎng)景角度將配送機(jī)器人分為兩類：室內(nèi)配送機(jī)器人和室外配送機(jī)器人。室內(nèi)配送機(jī)器人，主要由配送機(jī)器人在封閉的環(huán)境中提供配送服務(wù)，可以用于辦公樓、酒店、餐廳、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)等面積空曠的場(chǎng)所。室外配送則可以分為半封閉場(chǎng)所的近途配送和遠(yuǎn)距離配送。其中，半封閉場(chǎng)所的近途配送是指在校園、社區(qū)、創(chuàng)業(yè)園區(qū)內(nèi)的配送服務(wù)；遠(yuǎn)距離配送是指行駛在城市交通道路上的配送機(jī)器人。我國(guó)人口眾多，物流業(yè)務(wù)需求量大，且居民集中，配送距離相對(duì)較短，很契合智能配送技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。隨著中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”和新基建發(fā)展，無(wú)人配送的使用場(chǎng)景將大為豐富。

1.2 國(guó)家關(guān)于智能機(jī)器人發(fā)展的政策支持

近些年，政府部門(mén)針對(duì)智能機(jī)器人也推出了鼓勵(lì)其發(fā)展的政策文件。

2016 年4 月，國(guó)家工信部、發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2017-2021 年)》，提出五年內(nèi)形成我國(guó)自己較為完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。2017 年7 月8 日，國(guó)務(wù)院印發(fā)并實(shí)施《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確了我國(guó)新一代人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)：到2020 年，人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，人工智能技術(shù)應(yīng)用成為改善民生的新途徑；到2025 年，人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，人工智能成為我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿?，智能社?huì)建設(shè)取得積極進(jìn)展；到2030 年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。

《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出，推動(dòng)人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新，其中包含了物流行業(yè)，并且提出實(shí)現(xiàn)智能物流的要求，即加強(qiáng)智能化裝卸搬運(yùn)、分揀包裝、加工配送等智能物流裝備研發(fā)和推廣應(yīng)用，建設(shè)深度感知智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，提升倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)管理水平和效率，以及完善智能物流公共信息平臺(tái)和指揮系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證及追溯系統(tǒng)、智能配貨調(diào)度體系等。

2017 年8 月，科技部發(fā)布政策文件《“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項(xiàng)2017 年度項(xiàng)目專項(xiàng)申報(bào)指南》，圍繞智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、新一代機(jī)器人、關(guān)鍵共性技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人6 個(gè)方向，啟動(dòng)了42 個(gè)項(xiàng)目，經(jīng)費(fèi)約6 億元。這些政策文件為企業(yè)的發(fā)展提供新的方向，促進(jìn)了新型產(chǎn)業(yè)鏈的誕生。

2 智能配送存在的問(wèn)題

智能配送的發(fā)展前景雖然十分良好，但目前仍存在一些不足之處，影響了智能配送向高效化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。通過(guò)對(duì)智能配送的現(xiàn)狀分析，不足之處主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1 配送機(jī)器人裝載效率待提高

考慮到我國(guó)配送業(yè)務(wù)量大，市場(chǎng)上的無(wú)人配送車(chē)的貨柜數(shù)量一般在18 個(gè)以上，最大載重通常為200kg-500kg。站點(diǎn)的工作人員把貨品掃描后裝入智能小車(chē)的儲(chǔ)物柜里，然后開(kāi)始規(guī)劃好線路，以最穩(wěn)/最安全的方式將貨物送到客戶的手里。在平時(shí)站點(diǎn)貨物較少的情況下，末端智能機(jī)器人可以輕易地完成任務(wù)。但是在“6.18”、“11.11”、“12.12”等購(gòu)物狂歡節(jié)期間，面臨站點(diǎn)爆倉(cāng)的情況，智能機(jī)器人的短板便暴露出來(lái)。它還是需要人機(jī)合作，需要站點(diǎn)的服務(wù)人員將貨物掃描再裝在儲(chǔ)物柜里，而且裝載貨物的數(shù)量有限。這種情況下，配送機(jī)器人的效率反而低于配送員的效率。

另一個(gè)影響配送機(jī)器人效率的問(wèn)題便是載重量和裝載空間。目前，配送機(jī)器人不擅長(zhǎng)裝載大件貨物，通常搭載十幾件左右的中小型的貨物，且無(wú)法一次性搭載大量的貨物，這種情況大大降低了配送效率。相反，派送員的傳統(tǒng)三輪小車(chē)可以同時(shí)裝載中小件貨物和大件貨物。

2.2 配送機(jī)器人使用成本高

目前，市面上的可移動(dòng)機(jī)器人需要采用激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器等多傳感器融合進(jìn)行定位、導(dǎo)航，配送機(jī)器人價(jià)格高昂，導(dǎo)致物流企業(yè)使用成本高。同時(shí)，由于無(wú)人配送的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不健全，各企業(yè)自主研發(fā)的無(wú)人配送產(chǎn)品，在外形、尺寸、時(shí)速等方面各不相同，零部件不能通用，也拉高了配送機(jī)器人的生產(chǎn)成本。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)多家物流企業(yè)開(kāi)始向自動(dòng)化、智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型，而智能配送前期需要大量投入。除了配送機(jī)器人的購(gòu)置成本，相關(guān)配套的內(nèi)容，如技術(shù)人員培訓(xùn)、機(jī)器的維護(hù)和保養(yǎng)等都需要投入大量成本。相比較下，傳統(tǒng)的配送模式投入總成本較低，配送單位物品的平均成本更低。

2.3 配送地區(qū)有限

我國(guó)的道路建設(shè)情況通常比較復(fù)雜，既有城市里平坦寬大的馬路，也有胡同里的顛簸小路，甚至是鄉(xiāng)間的泥濘小路。目前，大多數(shù)公司的智能配送車(chē)是在非機(jī)動(dòng)車(chē)道行駛，或在機(jī)非混行道路上靠右行駛，且多為固定線路。京東/菜鳥(niǎo)現(xiàn)有服務(wù)智能配送業(yè)務(wù)的配送機(jī)器人尚不能完全完成復(fù)雜路段的配送任務(wù)。智能配送機(jī)器人在復(fù)雜路段上行駛，除了紅綠燈問(wèn)題，還面臨有較多自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)的駕駛者不受交通秩序約束，可能與智能配送機(jī)器人產(chǎn)生較多沖突的問(wèn)題。有時(shí)，一些路段建筑物密集、路邊樹(shù)木遮擋較多，容易造成衛(wèi)星定位信號(hào)丟失或飄移。這些真實(shí)環(huán)境都對(duì)智能配送機(jī)器人的感知、定位以及決策規(guī)劃提出了較高挑戰(zhàn)。另一方面，雨雪、大風(fēng)等極端天氣，光線不足的夜間行駛等情況，都影響了配送機(jī)器人的配送范圍。

3 發(fā)展智能配送的對(duì)策建議

根據(jù)智能配送存在的問(wèn)題，本文提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，涵蓋了產(chǎn)品本身、企業(yè)行業(yè)生產(chǎn)管理、政府監(jiān)管三個(gè)方面。

3.1 優(yōu)化配送機(jī)器人的設(shè)計(jì)

為了提高智能配送的服務(wù)質(zhì)量和效率，本文嘗試對(duì)配送機(jī)器人進(jìn)行以下優(yōu)化設(shè)計(jì)：

3.1.1 改良儲(chǔ)物空間。隨著網(wǎng)購(gòu)的發(fā)展，貨物呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，一些中大型的貨物、生鮮和貴重貨物，如家電、小型家具、冷凍食物、首飾等，消費(fèi)者都會(huì)選擇在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)。此時(shí)，要使用智能配送機(jī)器人進(jìn)行配送，就需要對(duì)儲(chǔ)物柜進(jìn)行相應(yīng)的改造。針對(duì)中大型貨物，可以用框架代替儲(chǔ)物柜；配送貴重貨物時(shí)，可以在普通智能配送車(chē)儲(chǔ)物柜的基礎(chǔ)上，對(duì)原有的儲(chǔ)物柜進(jìn)行加厚，加強(qiáng)防盜功能，提升配送的安全性；在配送生鮮貨物時(shí)，可以在普通智能配送車(chē)的柜體中加上制冷裝置，保證配送時(shí)柜體內(nèi)部的溫度和濕度。

3.1.2 優(yōu)化配送機(jī)器人衛(wèi)生消毒設(shè)備。2020年爆發(fā)的新冠疫情，讓人們對(duì)物流環(huán)節(jié)的消毒衛(wèi)生也愈發(fā)關(guān)注。智能配送機(jī)器人在配送時(shí)會(huì)先后裝載多種貨物，會(huì)有多位顧客取出貨物，容易造成貨品相互污染，傳播病毒。因此，對(duì)配送車(chē)柜體進(jìn)行消毒是必須的。建議在配送機(jī)器人儲(chǔ)物柜里裝上自動(dòng)消毒裝置；智能配送機(jī)器人空柜返程過(guò)程中，自動(dòng)對(duì)柜體內(nèi)部消毒殺菌，節(jié)約時(shí)間，提高配送效率。

3.2 建立規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，降低成本

為了促進(jìn)配送機(jī)器人產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展，迅速降低相關(guān)成本，需要相關(guān)部門(mén)提出科學(xué)管理方案，并出臺(tái)相關(guān)法規(guī)。在此基礎(chǔ)上，還需要行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)揮作用，積極推進(jìn)配送機(jī)器人相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作，規(guī)范部件尺寸，有利于降低配送機(jī)器人的平均使用成本。

此外，智能配送行業(yè)上下游需要對(duì)接配套，例如，技術(shù)人員培訓(xùn)、機(jī)器的維護(hù)和保養(yǎng)等工作也需要有相關(guān)企業(yè)參與。智能配送并非有了技術(shù)就可以形成市場(chǎng)，其發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同協(xié)作，需要政府、企業(yè)、用戶的多方面合作推動(dòng)，這樣智能配送才能早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

3.3 加強(qiáng)智能配送機(jī)器人的交通管理

為了讓配送機(jī)器人能適應(yīng)多變的道路情況，需要多方努力建立完善的交通管理體系。具體如下：

3.3.1 構(gòu)建智能配送管理體系。為了使配送機(jī)器人能早日融入我國(guó)現(xiàn)有的交通體系，需要政府、協(xié)會(huì)和企業(yè)三方合作，早日制定出一套智能配送管理體系，使智能配送機(jī)器人成為法定交通參與者，實(shí)施歸類管理，明確投資、準(zhǔn)入、路權(quán)、牌照、保險(xiǎn)等管理要求，提出專項(xiàng)的具體管理要求。

3.3.2 規(guī)劃智能配送道路網(wǎng)絡(luò)。建議交管部門(mén)從管理法規(guī)角度規(guī)劃智能配送道路網(wǎng)絡(luò)。規(guī)范配送機(jī)器人的行駛路段，可以將一些路況較好，機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)較少的路段，開(kāi)辟為智能配送機(jī)器人可以行駛的路段；復(fù)雜路段則不允許配送機(jī)器人上路。采用分時(shí)段允許智能配送機(jī)器人上路的方式，在車(chē)流與人流較少的時(shí)段，允許智能配送機(jī)器人開(kāi)展配送任務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)電商領(lǐng)域飛速發(fā)展，物流企業(yè)的配送量日益增多。對(duì)物流企業(yè)而言，采用智能配送方式可以提高物流效率，實(shí)現(xiàn)向自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型。本文的探討分析希望為推動(dòng)智能配送發(fā)展、促進(jìn)智能配送產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)形成提供相關(guān)參考。