唐天楓，陳雨晴，梁子婧，馬衛(wèi)東

(宿遷學(xué)院，江蘇 宿遷 223800)

由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性、易腐性等特征，使得其在流通過程中存在許許多多的難點，為了有效解決這些問題，采用先進(jìn)物流基礎(chǔ)設(shè)施以及技術(shù)的輔助，從而能夠有效減少生鮮農(nóng)產(chǎn)品的損失，進(jìn)而促進(jìn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展。文章主要研究了無人配送技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品和快遞配送方面的應(yīng)用。

1 社區(qū)無人配送車使用現(xiàn)狀

隨著云計算、人工智能、現(xiàn)代傳感、信息融合、通信以及自動控制等高新技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人駕駛汽車發(fā)展速度也不斷加快，同時人們對無人駕駛汽車的接受和需求度也在逐漸提升。雖然目前無人駕駛汽車還沒大范圍推廣，但其適用領(lǐng)域逐漸顯現(xiàn)。交通出行、物流運輸、環(huán)衛(wèi)清潔、安防巡檢將是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

無人配送車可以實現(xiàn)城市環(huán)境下的辦公樓、校園以及居民社區(qū)等訂單集中場所的收派件服務(wù)，無人配送車有其靈活便捷的特點將大幅提高配送效率。目前，已有不少物流企業(yè)像京東、美團(tuán)等開始研發(fā)無人配送車，并探究其應(yīng)用方向，致力于推動無人應(yīng)用與物流行業(yè)的深度融合。在未來無人應(yīng)用將成為推進(jìn)物流行業(yè)發(fā)展的新動力并成為推動快遞行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、發(fā)展提速增效的強(qiáng)大動力。

2 無人配送車技術(shù)構(gòu)成框架

2.1 高精度地圖數(shù)據(jù)

高精度地圖數(shù)據(jù)是無人配送關(guān)鍵技術(shù)之一。盡管地圖行業(yè)在不斷更新和發(fā)展，尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)時代手機(jī)地圖與導(dǎo)航應(yīng)用的快速發(fā)展，地圖數(shù)據(jù)已經(jīng)形成了行業(yè)通用的規(guī)范與格式標(biāo)準(zhǔn)(如，統(tǒng)一的坐標(biāo)系以及圖幅標(biāo)準(zhǔn)、通用導(dǎo)航數(shù)據(jù)格式等)，但傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)主要面向人們的日常生活而提供的信息，因此在數(shù)據(jù)表達(dá)上完全以人們能夠理解的可視化方式展現(xiàn)。然而，在無人駕駛體系中的高精度地圖，是完全面向機(jī)器人的地圖信息，在數(shù)據(jù)內(nèi)容、關(guān)鍵信息表達(dá)方式上與傳統(tǒng)地圖都有較大差異。

高精度地圖不僅有高精度的坐標(biāo)，同時還有準(zhǔn)確的道路形狀，并且每個車道的坡度、曲率、航向、高程、側(cè)傾的數(shù)據(jù)也都含有。對比傳統(tǒng)地圖、高精度地圖包含更多屬性信息，且對于數(shù)據(jù)的采集提出了更高的要求。所以，高精度地圖數(shù)據(jù)采集可謂是無人配送的基礎(chǔ)，在無人配送上必不可少。

2.2 智能導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)

智能導(dǎo)航系統(tǒng)是無人配送關(guān)鍵技術(shù)之一。是針對無人配送車的導(dǎo)航，主要原理是通過服務(wù)端向無人配送車下發(fā)導(dǎo)航關(guān)鍵地點的信息，并通過高精度傳感器來判斷車輛當(dāng)前位置是否偏離預(yù)定航向，從而對無人配送車的行動進(jìn)行實時引導(dǎo)。通過GPS技術(shù)實時跟蹤并獲知智能無人車動態(tài)及位置信息，以確保智能無人車在社區(qū)既定路線上行駛。

2.3 環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)是無人配送關(guān)鍵技術(shù)之一。環(huán)境感知模塊通過多種傳感器對車輛周圍的環(huán)境信息進(jìn)行感知，感知信息不僅包括車輛自身狀態(tài)信息，如車輛速度、前輪偏角、車輛航向角等，還包括周圍的環(huán)境信息，如道路位置、道路方向、障礙物位置和速度、交通標(biāo)志等。通過此技術(shù)可以使智能無人車在運行途中通過攝像頭或雷達(dá)向智能無人配送車傳遞信息。從而為無人配送下一步的規(guī)劃決策提供必要的信息。

2.4 規(guī)劃決策技術(shù)

規(guī)劃決策技術(shù)是無人配送關(guān)鍵技術(shù)之一。規(guī)劃決策模塊相當(dāng)于智能車的大腦，它通過綜合分析環(huán)境感知系統(tǒng)提供的信息，對當(dāng)前的車輛行為進(jìn)行規(guī)劃(速度規(guī)劃、避障局部路徑規(guī)劃等)，并產(chǎn)生相應(yīng)的決策(跟車、換道、停車等)。例如，社區(qū)路段較為狹窄，無人車行進(jìn)途中要避開機(jī)動車、行人，以確保行駛安全和行人安全。所以對智能無人車的規(guī)劃必不可少。

2.5 自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。自動控制模塊主要包括轉(zhuǎn)向、驅(qū)動和制動3個系統(tǒng)。無人駕駛汽車的3個控制系統(tǒng)對控制的精確性、平順性、響應(yīng)延時等性能要求有著不同的側(cè)重點。其中，轉(zhuǎn)向控制主要是對轉(zhuǎn)向電機(jī)的控制，根據(jù)控制目標(biāo)的不同，可分為角度閉環(huán)控制和力矩閉環(huán)控制。驅(qū)動控制實現(xiàn)對車輛加速、勻速、減速的控制。對不同交通情況的路段采取不同的速度控制，提高無人配送的效率。制動控制根據(jù)制動場景的不同又可分為正常的制動控制和緊急制動控制。

綜上所述，在無人配送車中的關(guān)鍵技術(shù)支持下，各個模塊的技術(shù)相輔相成，由圖1可得，高精度地圖數(shù)據(jù)為各種技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，智能導(dǎo)航系統(tǒng)把這些技術(shù)集成并通過無人車的終端控制系統(tǒng)使無人配送車順利運行。控制系統(tǒng)作為各個系統(tǒng)功能模塊的核心部件，就像是無人配送車的大腦，系統(tǒng)化、智能化的完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、信息融合、定位、規(guī)劃最佳路徑等多項功能。具體來講，當(dāng)用戶下達(dá)具體指令后，控制系統(tǒng)中的主處理器將會結(jié)合道路工程環(huán)境實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)信息的采集工作，并將獲取得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，當(dāng)信息接收后主處理器將會自動展開信息融合，進(jìn)而明確無人車當(dāng)前所處位置信息、運行狀態(tài)和機(jī)器運行速度，并能夠結(jié)合指令信息規(guī)劃最佳路徑，將規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行反饋，控制系統(tǒng)中的控制器進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動，沿著規(guī)劃路徑進(jìn)行移動。

圖1 無人車控制系統(tǒng)

3 無人配送車的應(yīng)用實例

3.1 小區(qū)簡介

隆城盤谷小區(qū)位于宿城區(qū)宿城板塊，小區(qū)由宿遷城投開發(fā)，于2013年竣工，房齡次新，小區(qū)一共9棟建筑，全是高層，樓間距大，采光好。小區(qū)周邊教育資源豐富，臨近宿遷學(xué)院，小區(qū)周邊設(shè)施比較完善，有大型公立醫(yī)院，車站等，日常生活比較便利。

3.2 無人配送車運行分析

2021年11月19日，智能無人車正式引入社區(qū)并投入使用，從運行路徑來看：智能無人配送車以社區(qū)京東超市為起點—1棟居民樓—2棟居民樓—3、4棟居民樓—5棟居民樓—6棟南側(cè)路—7棟居民樓—8棟居民樓—9棟居民樓—最后原路返回京東超市結(jié)束。實際生鮮配送時會對訂單信息進(jìn)行分析，對沒有下單的樓自動過濾并跳過配送。另外在小區(qū)內(nèi)設(shè)置生鮮冷藏柜，對不能立馬取貨的生鮮進(jìn)行冷藏，保障質(zhì)量和新鮮度。

無人配送車生鮮配送的功能和市面上的生鮮配送App類似，下單想要的生鮮農(nóng)產(chǎn)品后，無人配送車會從就近的超市取到貨后火速趕往收貨人所在樓并發(fā)消息提醒取件以保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度。在實際生鮮配送時智能無人車會對訂單信息進(jìn)行分析，對沒有下單的樓自動過濾并跳過配送。另外，由生鮮供應(yīng)商家在小區(qū)內(nèi)設(shè)置生鮮冷藏柜，對不能立馬提貨的生鮮進(jìn)行冷藏，保證質(zhì)量和新鮮度。增加人們對于社區(qū)智能無人配送的滿意度。之后無人配送車會加入更多功能，朝著多元化，智能化的方向發(fā)展，不斷擴(kuò)展無人配送車的業(yè)務(wù)及其前景，用領(lǐng)先技術(shù)從全天候、全空間等維度為業(yè)主打造安全、舒適、智能的生活場景，打造智能社區(qū)。

3.3 智能無人車的優(yōu)勢

3.3.1 安全便捷。社區(qū)快遞站點取件采用人工取件的方式，報取件碼再由工作人員找取，最后再送到居民手中，由于快遞站點每天的人流量很多。這種方式不僅增加了工作人員的工作壓力，而且取件會變得無序混亂，而通過智能無人配送車可以直接送至居民樓下，取件快速便捷，在疫情期間，使用智能無人車無接觸配送更安全。

3.3.2 節(jié)能環(huán)保。無人配送車是新能源純電動車，每天只要充電2 h～3 h就可以維持無人車一整天的運行。續(xù)航能力強(qiáng)，并且綠色環(huán)保，符合當(dāng)前節(jié)能減排的要求。

3.3.3 成本低，調(diào)度靈活。與無人駕駛汽車相比，無人配送車不需要考慮各種娛樂、舒適性以及機(jī)動性配置。運行成本低，體積小，在路上行駛時可以無壓力的避讓行人。同時，無人配送車可以遠(yuǎn)程操控使得它在車輛調(diào)度上靈活，適用于多種情況。

3.4 總結(jié)與展望

結(jié)合目前在隆城盤谷小區(qū)測試運行的半個月的現(xiàn)狀，智能無人車的優(yōu)勢很明顯，安全便捷、節(jié)能環(huán)保、易操作、靈活、可以在小區(qū)內(nèi)按照既定的路線行駛。從無人配送技術(shù)角度來看，無人配送車可以自行轉(zhuǎn)彎、減速、避障。這也得益于大數(shù)據(jù)技術(shù)對于智能小車提供高精度地圖數(shù)據(jù)，并通過規(guī)劃決策技術(shù)、自動控制技術(shù)等對智能無人車給出相應(yīng)的指令。

無人配送與冷鏈物流配送模式相結(jié)合，將成為未來生鮮電商物流配送模式的發(fā)展趨勢，在社區(qū)的試點中，無人配送車會不斷取長補(bǔ)短，一步一步把社區(qū)無人生鮮配送完善，并探索無人配送車的其他功能和優(yōu)化現(xiàn)有功能，不斷優(yōu)化客戶的購買體驗，增加消費者黏度，緩解城市的物流壓力。

4 智能無人配送車的其他應(yīng)用設(shè)計

目前，在小區(qū)內(nèi)，智能無人車起著生鮮配送和快遞配送的作用，但是我們認(rèn)為智能無人車可以朝著多元化應(yīng)用體系轉(zhuǎn)變。不僅僅局限于生鮮配送和快遞配送上。

4.1 智能無人車代拿外賣

和生鮮配送和快遞配送一樣，代拿外賣服務(wù)我們認(rèn)為是智能無人車將來可以加入的一項業(yè)務(wù)。這就需要外賣商家入駐智能快遞車控制系統(tǒng)，考慮到有些住宅區(qū)外賣員進(jìn)出不方便的原因，由騎手將外賣送到小區(qū)無人配送車處，由無人配送車將外賣送到顧客樓下。鑒于疫情期間提倡無接觸配送的條件下，外賣只能送至小區(qū)門口或指定位置，再由顧客自取的狀況，而無人配送將來會顧客取外賣更加方便且安全。

4.2 智能無人車自助購物

基于智能快遞車靈活便捷的特點，可將其應(yīng)用于社區(qū)自助購物。通過與商家協(xié)商并與他們達(dá)成合作后，智能無人配送車便可以實現(xiàn)自助零售的功能。把想要售賣的物品放入智能無人車中，并在社區(qū)內(nèi)按既定路線行駛，同時對無人零售車采用一種可以制動停下給別人挑選購物的方式，對有購買需求的居民來說，相當(dāng)于移動的無人零售機(jī)，可以更快速地買到自己想要的物品，十分的方便。

4.3 智能無人車生鮮品質(zhì)監(jiān)測

在現(xiàn)有生鮮配送功能的基礎(chǔ)上，在小車內(nèi)配備生鮮監(jiān)測攝像，以便顧客可以對已訂購的生鮮產(chǎn)品進(jìn)行實時的觀測包括對溫度、包裝、品質(zhì)等的觀測，從而使整個配送生鮮的過程透明化，讓顧客放心。

5 結(jié)束語

智能無人配送車有著很多延伸的應(yīng)用，代拿外賣、自助零售、生鮮品質(zhì)監(jiān)測等。優(yōu)勢明顯，應(yīng)用前景廣闊。不僅僅局限于無人車，無人機(jī)、無人倉現(xiàn)在也陸續(xù)出現(xiàn)。這些最新的物流無人化技術(shù)，將大大提高物流運營的效率，推進(jìn)物流業(yè)的不斷高質(zhì)量高速發(fā)展。使得物流行業(yè)逐步由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型升級。帶給物流業(yè)以源源不斷的活力與動力。