關(guān)于物流機(jī)器人配送在社區(qū)疫情隔離中的應(yīng)用探討

孫 瀚，楊 帆

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司江蘇省分公司產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院，南京 210000）

0 引言

2020年新型冠狀病毒2019-nCoV爆發(fā)期間，山東廣播電視臺閃電新聞報道：青島一外賣小哥疑似新型冠狀病毒肺炎感染者！妻子已確診。一時引發(fā)了大面積恐慌。在居家隔離，防范疫情，避免感染的同時，如何解決家庭生活物資供給的問題，這是家庭面前的難題，也是眾多商家以及政府面臨的難題。自2003年SARS到2020年新型冠狀病毒肺炎期間，依然有待我們?nèi)ソ鉀Q。

1 社區(qū)傳染病隔離防范的物流配送需求

2020年1月26日，青島市市北區(qū)確診1例新型冠狀病毒感染肺炎女性患者，已在定點(diǎn)醫(yī)院隔離治療。目前已對確診患者的9名密切接觸者進(jìn)行追蹤管理。其丈夫?yàn)橐伤苹颊撸滴錆h返青島的黑龍江籍某平臺送餐員，針對與其接觸的商戶和點(diǎn)餐用戶，目前已納入日常居家醫(yī)學(xué)觀察管理范圍。女性確診患者曾經(jīng)采購日常用品的超市及夫妻二人租住的賓館，市北區(qū)疾控已進(jìn)行終末消毒，已達(dá)到疫點(diǎn)消毒要求。

針對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情，國家衛(wèi)健委高級別專家組給出了明確的建議，民眾的預(yù)防與控制措施重點(diǎn)在于飛沫、接觸預(yù)防。新型冠狀病毒感染肺炎預(yù)防指南明確：“家庭成員出現(xiàn)可疑癥狀時的建議：避免乘坐地鐵、公共汽車等公共交通工具，避免前往人群密集的場所。公共場所新型冠狀病毒感染的肺炎預(yù)防指南：疾病流行地區(qū)，公眾應(yīng)盡量減少前往公共場所，尤其避免前往人流密集和空氣流通較差的地方。”

2 疫區(qū)物流機(jī)器人配送的意義

首先，配送前后可徹底消毒，有效。機(jī)器人不同于物流配送員，病毒無法感染并形成復(fù)制和傳播。每次配送完畢，可以對配送機(jī)器人進(jìn)行徹底消毒，避免了病毒攜帶，解決進(jìn)入疫區(qū)而引致的病毒攜帶問題，最終完全切斷因物流配送而導(dǎo)致的病毒傳播途徑。

從疫區(qū)出來，或者途經(jīng)疫區(qū)后，機(jī)器人可以在卸貨后對貨物執(zhí)行外表面消毒液噴灑操作，以及機(jī)器人自我消毒操作，實(shí)現(xiàn)病毒傳播途徑的切斷。也可以對配送給健康社區(qū)的貨物在必要的情況下進(jìn)行卸貨后表面消毒，隔絕接觸傳播的途徑。

其次，可面向感染人群及健康人群配送貨物，安全。配送機(jī)器人可為感染隔離區(qū)配送物資，也可以為健康社區(qū)配送物資，有效防止人員配送引致的病毒感染及傳播風(fēng)險，同時避免了人員接觸的恐慌。疫情期間各個社區(qū)完全禁止外來人員出入的情況下，可實(shí)現(xiàn)貨物安全送達(dá)。

最后，物流機(jī)器人數(shù)量可按需增加，便捷。配送機(jī)器人可以根據(jù)客戶的需求，隨時提供物流配送，不會出現(xiàn)因?qū)Ω腥镜目謶侄芙^配送，可全時段運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足各種配送需求。跟根據(jù)區(qū)域需求量，隨時增加物流機(jī)器人數(shù)量。

3 物流機(jī)器人配送設(shè)計(jì)方案

針對物流機(jī)器人配送在社區(qū)疫情防范中的應(yīng)用，本文主要闡述生活用品及餐飲食品的配送方案。

3.1 生活用品配送方案探討

抗擊疫情階段，實(shí)行嚴(yán)格的人群隔離。物理空間隔離會限制區(qū)內(nèi)人員的生活用品的獲取，限制超市、菜場、藥店的商品交易。

圖1 城市物流層次結(jié)構(gòu)圖

隨著國內(nèi)電商的成熟乃至深入人們的生活，線上交易非常成熟。從最早的工業(yè)加工日用品到今天的蔬菜水果，乃至冷鏈新鮮食材、餐飲外賣，都可以通過在線下單。從而，傳染風(fēng)險最終主要落在運(yùn)輸和最后配送環(huán)節(jié)，目前主要是城區(qū)內(nèi)社區(qū)最后一里配送。

目前各個城市的物流體系健全，層次清晰，架構(gòu)完整。周邊城市物流進(jìn)入城市區(qū)域后，通過物流園區(qū)、配送中心/中轉(zhuǎn)站進(jìn)行集散，配送中心/中轉(zhuǎn)站成為市區(qū)配送的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。具體見圖1城市物流層次結(jié)構(gòu)圖。

梁誠虛脫地坐在地上，失了魂。美娟氣得咬牙切齒，忘了害怕，她沖進(jìn)衛(wèi)生間便開罵：“那個假裝老娘的鬼，見到老娘本人還不快點(diǎn)……”“滾”字還未蹦出口，便看見一個女人在浴室的地上用刀剁著什么，一邊剁一邊往馬桶里丟，還一邊沖水……

對于配送中心之前的物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)，主要涉及貨物分揀，貨物集中，環(huán)節(jié)簡單，病毒防護(hù)措施易于實(shí)現(xiàn)，這里不作詳細(xì)探討。本文重點(diǎn)討論從配送中心/中轉(zhuǎn)站到客戶的環(huán)節(jié)。

針對疫情期間封城、社區(qū)隔離、居家隔離的情況，物資需要從配送中心就近配送到各家各戶，完成最后一公里的配送。整體上可以通過物流配送機(jī)器人按照如下方式實(shí)現(xiàn)。

3.1.1 社區(qū)內(nèi)固定路線巡邏式配送

采用巡邏模式，根據(jù)每天每家每戶生活物資需求量，以及單臺機(jī)器人一天的配送能力，確定各個區(qū)域機(jī)器人的數(shù)量配置。基于電子地圖，在物理空間上規(guī)劃好配送中心到小區(qū)各個住戶、樓層、住宅樓的巡邏路線模型。基于人工智能訓(xùn)練出派單統(tǒng)籌算法模型，從而可根據(jù)相鄰住戶各家物品重量、體積等參數(shù)以及配送機(jī)器人最大負(fù)載，最終確定本次集中配送方案。

此方案解決疫情嚴(yán)格隔離區(qū)內(nèi)家庭日常生活物資的配送，比如生活包裹、食材食品、生活用品等等。巡邏機(jī)器人配送可替代快遞人員在瘟疫流行時期有效完成規(guī)律性配送任務(wù)。

3.1.2 社區(qū)內(nèi)隨機(jī)目標(biāo)點(diǎn)位配送

根據(jù)社區(qū)客戶的需要，進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)實(shí)時配送，實(shí)現(xiàn)配送中心/中轉(zhuǎn)站到客戶的物資送達(dá)。基于電子地圖提前規(guī)劃好配送中心到管轄范圍內(nèi)各個住戶的機(jī)器人運(yùn)行無碰路徑，實(shí)現(xiàn)單次單住戶配送。對于單次多住戶配送，基于人工智能訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算每次派單順序和路線。

此方案可解決疫情時期嚴(yán)格隔離區(qū)內(nèi)實(shí)時急需物資的配送。通常一臺物流機(jī)器人可以有效替代快遞人員完成實(shí)時配送任務(wù)，實(shí)時應(yīng)答社區(qū)客戶的需求。

3.1.3 通用技術(shù)方案配置

物流機(jī)器人配送車由運(yùn)動控制子系統(tǒng)、感知、導(dǎo)航、報警、智能識別子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)等組成，用于固定區(qū)域內(nèi)的定時/定點(diǎn)貨物配送工作，并與上層綜合管理平臺融合。物流機(jī)器人集環(huán)境感知、路線規(guī)劃、動態(tài)決策、行為控制、智能識別及報警于一體。

物流機(jī)器人依據(jù)所服務(wù)區(qū)域通行路線上的空間狀況以及物資發(fā)送需求進(jìn)行規(guī)格設(shè)計(jì)，依據(jù)樓層電梯情況制定配送方案，有電梯家庭配送到戶，針對老小區(qū)沒有電梯的情況，可配送到樓下結(jié)合通信預(yù)約，實(shí)現(xiàn)貨物準(zhǔn)確遞交。

基于4G/5G通信，物流機(jī)器人通信子系統(tǒng)發(fā)起/接受音視頻通話，保障與客戶的即時聯(lián)絡(luò)；車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集并回傳配送過程中的現(xiàn)場音視頻，保障貨物不丟失；導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)路徑巡航及避障；運(yùn)用語音識別理解客戶語音語義進(jìn)行多輪對話，完成與客戶的溝通以及身份確認(rèn)。各功能模塊基于云平臺部署，結(jié)合配送車前端模塊，總分模式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場服務(wù)。

依據(jù)所服務(wù)社區(qū)內(nèi)情況，自主導(dǎo)航系統(tǒng)可采用衛(wèi)星（GPS/北斗）定位導(dǎo)航、視覺定位導(dǎo)航等多種主流技術(shù)。一臺物流機(jī)器人生產(chǎn)成本在幾十萬人民幣，可服務(wù)疫情期間的隔離社區(qū)需求。

3.2 餐食配送方案探討

在疫情爆發(fā)時期，餐飲外賣配送過程中的病毒防護(hù)，參考上面的方案。但外賣源頭的感染防護(hù)可依賴于明廚亮灶系統(tǒng)，結(jié)合餐飲法規(guī)條例，實(shí)現(xiàn)管理和監(jiān)控。

包裝完畢的餐飲外賣，可通過物流機(jī)器人配送至就近的配送中心/中轉(zhuǎn)站，經(jīng)分撥調(diào)度，再由物流機(jī)器人配送至所轄小區(qū)，實(shí)現(xiàn)城區(qū)內(nèi)外賣快速配送。外賣的包裝可依據(jù)具體情況定制設(shè)計(jì)，確保外形方正，節(jié)省空間，湯汁包裝嚴(yán)密，避免滲漏。城區(qū)內(nèi)超市、商場可通過與配送中心的物流對接，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)線上采購、物流機(jī)器人線下配送的目標(biāo)。

4 結(jié)束語

自非典以來，這些年機(jī)器人應(yīng)用在很多領(lǐng)域積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)層面已日臻完善，其高可用、高效率、高安全的優(yōu)勢日益顯著，可有效解決抗擊疫情過程中隔離狀態(tài)下生活物資采購、配送的巨大壓力。

關(guān)于無人機(jī)配送，涉及空域管理、無人機(jī)負(fù)荷限制、電池續(xù)航時間以及意外墜落傷人風(fēng)險等因素，技術(shù)的成熟度及管理規(guī)范的出臺都不可能一蹴而就，尚不能普遍推廣，是今后研究的課題。