從京東物流實踐看智能快遞車技術發展與趨勢

文/ 本刊記者 任 芳

新冠疫情使物流“智能化”、“無人化”需求進一步凸顯，除了各類智能倉儲技術得到更加廣泛的應用以外，能夠實現“無接觸配送”的智能末端技術也迎來長足發展。其中，末端機器人便是典型代表之一。

據國家郵政局統計數據，2020年全國快遞服務企業業務量累計完成833.6億件，同比增長31.2%，高速增長的快遞業務量正對整個快遞行業的設備、設施、人員、技術、服務、管理等提出全面挑戰。從物流作業流程來看，超過830億件快遞包裹最終都要進入末端配送環節，如何實現安全、準確、快速、高效的交付目標，無疑是對末端交付技術的巨大考驗，末端配送智能化成為行業發展趨勢和方向。與此同時，新冠疫情爆發下的“無接觸配送”需求，進一步助推了末端智能化技術的發展。從目前整個行業的探索實踐來看，智能快遞柜、智能快遞車（末端機器人、快遞機器人）等產品是最為典型的末端智能化配送解決方案。本文通過行業實踐先鋒京東物流的分享，對主要智能快遞車的技術發展及未來趨勢進行探討。

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節，也是耗時較長、存在問題較多的環節。過去幾年，隨著人工智能、5G、自動駕駛等技術的快速發展，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，其應用大都局限在封閉的場景中。

2020年初突然爆發的新冠疫情，讓“無接觸配送”成為“剛需”，也讓智能快遞車開始“高調”地進入大眾視野。特別是疫情期間，街道人流量下降，為智能快遞車上路創造了條件，多家企業通過智能配送方式為社區、醫院等配送所需物品。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務人員提供“無接觸配送”服務。其標準流程為：首先對車輛進行消毒放件，出發啟動后，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。據悉，京東物流智能快遞車在武漢提供配送服務107天，行駛總里程超過6800公里，運送包裹約1.3萬件。智能快遞車的應用真正實現了“0”到“1”的突破。

隨后，京東物流智能快遞車持續進行技術升級，并順利在常熟市正式落地運營城市級智能配送項目。據京東物流有關負責人介紹，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2立方米，單次可以配送快遞量超過500單。

為了更好地發揮智能快遞車的價值，讓技術創新與服務落地形成良性循環，讓人與機器人協同作業，京東物流率先開創了智能快遞車“領養計劃”，京東快遞小哥在其業務區域內可以申請“領養”一定數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，自己進行動態攬收或者其他個性化服務，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務創新與拓展，為用戶帶來更貼心、更周到的個性化服務。據悉，目前在常熟市，京東物流采用智能快遞車與快遞員協作運營的站點已經超過20%，智能快遞車數量超過60多臺。未來常熟還將進一步形成多家快遞企業共享的智能快遞車網格化配送服務，減少道路上的三輪車、電動車配送，進而改善交通，降低配送成本，提高配送效率。

除了在國內的應用不斷擴大、模式得以創新外，2019年，京東物流的智能配送設備及智能解決方案還在日本中部城市開展配送服務，成為日本首批商用自動駕駛汽車配送服務之一。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

實際上，早在2016年，京東第一代智能快遞車便已經誕生；2017年，第一次走進大學校園試運營；2018年逐漸應用在國內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。京東物流有關負責人表示，自動駕駛團隊歷時五年，通過整合了自動駕駛、大數據技術、AI智能、5G等先進的技術，尤其在2018年底到2019年中，經過了半年多的封閉研發，以乘用車的高標準（L4級別）升級重構系統算法架構，突破了環境感知系統、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、動態路徑規劃系統、電池及動力系統的大量技術難題，開發出全球領先的L4級別、車規級的4.0代智能快遞車產品。

據他介紹，京東物流4.0代智能快遞車在不需要人工干預的情況下，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，要實現這些功能，高效、準確、安全地完成配送任務，對相關技術的要求也非常高。該負責人以京東物流智能快遞車為例，對智能快遞車核心技術進行了講解。

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，車輛能夠第一時間獲取路面全部信息做出決策，并與周邊聯網的物產生快速聯動。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遠超過人類駕駛的水平，可以說可視范圍內和超視距的信息都會成為自動駕駛進行正確決策的關鍵。正因為有著這些海量數據的支撐，才讓自動駕駛車輛能夠進行全方位的“感知”，對千變萬化的環境做出及時準確的應對，在各種氣候、環境和突發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備及智能解決方案在日本中部城市開展智能配送服務，成為日本首批商用自動駕駛汽車配送服務之一

2. 超級運算能力

在學會“感知”以后，下一步就是處理信息，即運算。龐大的數據需要一個超級“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和深度優化的計算單元。同時，大規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，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行深度優化，不僅讓芯片的處理能力實現了質的飛躍，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只需一個普通白熾燈泡的耗電量。

3. 自主學習能力

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

通過智能建模，100%精確還原實際場景的分布式仿真系統，把有限的經驗進行無限的放大。自主學習系統把采集的路面信息進行變化推演，形成數以萬計的衍生場景，而后讓虛擬車輛在系統中反復運行，對自動駕駛算法進行不斷的驗證和優化。

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鍵指標。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著千變萬化的貨物尺寸需求，這就需要一套靈動的套件進行匹配，否則很難實現高效的車輛裝載。為了滿足不同復雜的載貨場景，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之間，一臺移動的智能快遞車就可以隨時根據他的計劃把數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成戰略合作，標志著大規模量產的自動駕駛車輛成為可能

5. 規模化量產能力

實現量產的前提，是擁有穩定可靠的技術與產品。這不僅是對科技研發能力的考驗，更是對供應鏈能力的檢驗。在過去幾年中，京東物流已經與國內外芯片和AI周邊設備生產廠商形成廣泛的合作，建立起一條堅固的自動駕駛車輛產業鏈，并將催生一個全新的產業生態。2020年9月，京東物流與達成戰略合作，標志著大規模量產的自動駕駛車輛成為可能。

應用場景豐富 前景被看好

基于以上核心技術，目前京東物流智能快遞車已經能夠滿足在社會公共道路開放環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展起著非常重要的作用，隨著快遞業務量的快速增長，勞動力人口數量和結構的變化，運營成本的不斷增加等綜合因素的影響，在可以預見的將來，智能快遞車在末端配送環節還將帶來更多助力。

業內人士表示，目前市場對智能快遞車的應用需求越來越明確、廣泛、和迫切，尤其是疫情期間，校園、居民區、寫字樓包括疫情應急的需求。但由于目前智能快遞車行業的整體生態環境等因素制約，需求的爆發還有待時日。另外，智能快遞車要迎來更廣泛的應用，還需要整個產業鏈的進一步成熟、規模量產能力的提升以及生產制造成本的降低。同時，國家法規政策的支持也是基礎和前提。

從智能快遞車的技術發展趨勢來看，正從前期以單車智能為主要方向，以滿足園區等封閉場景為重點，發展為目前的車路協同，以滿足社會開放道路業務需求為重點；未來，智能快遞車必然向著更加自動化、信息化、網絡化、智能化的方向發展。并且，智能快遞車的應用場景將不僅僅局限于快遞，而是進一步覆蓋送餐、醫藥等上門服務。