1 引 言

我國線上外賣市場的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了探索期、 市場啟動(dòng)期、 高速發(fā)展期等階段， 即將迎來下一個(gè)階段———應(yīng)用成熟期。 自 2016 年起，線上外賣市場進(jìn)入了高速發(fā)展期，互聯(lián)網(wǎng)餐飲外賣基本格局已經(jīng)形成。 與此同時(shí)，網(wǎng)購文化的興起導(dǎo)致在每一個(gè)物流站的終端都需要配置大量負(fù)責(zé)在最遠(yuǎn)端集散中心與快遞柜間交通的配送員。 社會對于短途物流的需求正高速上漲。 2018 上半年，全國社會物流總額達(dá)到了 131.1 萬億元， 社會物流總費(fèi)用為 6.1 萬億元。

短途物流的龐大體量及其在我國人民生活中占據(jù)的重要地位無法忽視，然而現(xiàn)階段我國短途物流主要由人力承擔(dān)，平均每平方公里土地上要配置數(shù)名快遞員和外賣騎手， 造成了社會人力資源的巨大消耗。 本文提出的基于人工智能技術(shù)的短途物流無人機(jī)， 能夠在一定程度上代替短途物流配送員參與物流運(yùn)輸，以更加低廉的成本完成短途物流作業(yè)，據(jù)此提高物流產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、智能化程度，優(yōu)化物流配送效率，解放被相關(guān)崗位束縛的大量勞動(dòng)力。

2 短途物流現(xiàn)狀

我國物流“最后一公里”，即“門到門”，按時(shí)按需送貨上門的環(huán)節(jié)存在諸多問題。 作為保證城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的“動(dòng)脈系統(tǒng)”，城市配送在近年電商強(qiáng)大的購買流量下，窘境顯露無遺。 目前“最后一公里”仍然要依靠快遞員的電動(dòng)三輪車或雙腳才能走 完，沒有物流車輛通道保證物流通暢，大部分物流的貨運(yùn)車輛在城內(nèi)受交通限制，還存在物流車輛無處停靠的難題;完全使用人力徒步運(yùn)送則會導(dǎo)致效率極端低下，人力成本急劇上升。以通常快遞為例，末端集散中心在完成快遞整理后，需要派遣專門的快遞員攜帶快件出發(fā)， 依次將其運(yùn)送至每個(gè)相關(guān)的物流自提柜或直接與收件人交接。 同時(shí)，當(dāng)前社會的快節(jié)奏生活導(dǎo)致更多的居民選擇食用外賣餐飲以節(jié)約時(shí)間， 外送餐飲行業(yè)在迅速發(fā)展的同時(shí)也伴隨了外賣騎手?jǐn)?shù)量的急劇增長。 在進(jìn)餐的高峰時(shí)期會有大量的外賣騎手進(jìn)行餐飲運(yùn)輸， 然而每個(gè)騎手每次只能攜帶數(shù)份甚至單一一份外賣， 在高峰結(jié)束后又會進(jìn)入閑置狀態(tài)，非飯點(diǎn)時(shí)間幾乎無工作量，這造成了嚴(yán)重的人力資源浪費(fèi)。

圖 1 傳統(tǒng)物流“最后一公里”

同時(shí)， 物流企業(yè)對短途物流配送員的龐大需求量以及相關(guān)崗位的低準(zhǔn)入門檻，導(dǎo)致了物流人員素質(zhì)參差不齊，直接導(dǎo)致物流服務(wù)質(zhì)量出現(xiàn)高低差。 由于部分物流人員的工作失誤， 在外賣配送以及送貨上門等物流人員與客戶直接接觸的場景經(jīng)常會出現(xiàn)爭執(zhí); 即便在物流人員不直接與服務(wù)對象接觸的情況下， 主要由大量受教育水平較低的勞動(dòng)者承擔(dān)工作的末端物流配送職業(yè)，也經(jīng)常會因人員主觀原因出現(xiàn)損失，企業(yè)的相關(guān)制度僅能對此類現(xiàn)象起到抑制作用，而無從解決。

較早時(shí)期國內(nèi)的物流配送模式為“門到門”配送服務(wù)，即配送人員直接與服務(wù)對象進(jìn)行交接， 保證客戶能夠當(dāng)面驗(yàn)證所接受的配送物完整無損傷。 這樣的服務(wù)流程最大化地保障了物流服務(wù)對象的權(quán)益， 但因無法適應(yīng)愈發(fā)龐大的物流流量而失去主流地位， 成為了為具有特殊需求的客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的輔助運(yùn)輸模式。 “自提柜”模式目前使用最廣泛的物流配送方法，具有明顯的高效率，極大地方便了客戶對取貨時(shí)間的要求。 但由于整個(gè)物流過程都與物流服務(wù)對象無關(guān)，物流接收人無法在物流進(jìn)行時(shí)參與反饋， 這種模式無法保證服務(wù)對象對于物流服務(wù)的直接把控。 這也是“門到門”模式至今仍廣泛應(yīng)用的最主要原因。

3 智能無人機(jī)

基于當(dāng)前社會我國物流現(xiàn)狀， 本文提出將智能無人機(jī)配置進(jìn)入短途物流及外送餐飲運(yùn)輸過程， 以期能夠改善相關(guān)行業(yè)現(xiàn)狀。 本產(chǎn)品基于已有的人工智能技術(shù)，采用智能導(dǎo)航確定配送無人機(jī)行進(jìn)路線，保證其迅速、安全地到達(dá)目的地，并由已經(jīng)較為成熟的人臉識別技術(shù)完成對服務(wù)對象的認(rèn)證， 進(jìn)行配送作業(yè)， 適用于各類短途物流場景。 相比于傳統(tǒng)的物流模式，物流無人機(jī)泛用性更強(qiáng)，能夠快速變更配送模式，具有更大的統(tǒng)籌空間，節(jié)約了物流企業(yè)管理成本。 且部署一臺能夠運(yùn)行數(shù)月乃至數(shù)年無人機(jī)需要的成本僅需數(shù)千元， 后期維護(hù)成本相較于初期投入可忽略不計(jì)， 規(guī)模化運(yùn)作后相關(guān)開銷還將進(jìn)一步縮小，而一名物流配送員僅每月薪資就需要數(shù)千元，加上培訓(xùn)成本，員工福利及工作必要的工具設(shè)備，在保證提供相同運(yùn)力的情況下總開銷早已超過無人機(jī)。 在這樣的背景下，物流無人機(jī)的部署能夠替代掉大量人工，有效降低運(yùn)輸成本。 同時(shí)，由于無人機(jī)不存在主觀上誤工的問題，短途物流服務(wù)的質(zhì)量也將有所提升。

短途物流無人機(jī)可采用當(dāng)今較為成熟的四翼無人機(jī)作為平臺，配置相關(guān)模塊。 其核心部件為負(fù)責(zé)保存運(yùn)輸物品的吊裝貨柜與人臉識別攝像頭， 以及直接接入地理大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的智能導(dǎo)航系統(tǒng)。 三大模塊分別負(fù)責(zé)配送物品的保存、 運(yùn)輸與交接， 形成 Keep&Transport&Connect 的 KTC 體系， 為無人機(jī)提供獨(dú)立完成物流作業(yè)的能力。

智能導(dǎo)航系統(tǒng)將承擔(dān)物流無人機(jī)飛行的引導(dǎo)任務(wù)， 在復(fù)雜的城市地形中為無人機(jī)規(guī)劃飛行路線， 保證物流無人機(jī)配送過程迅速、安全。 宏觀上，物流無人機(jī)搭載的智能航行模塊將根據(jù)導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)提供的地圖數(shù)據(jù)標(biāo)注起始位置和目的地，計(jì)算出最優(yōu)路徑引導(dǎo)無人機(jī)行進(jìn)， 并在物流運(yùn)輸過程中保持接受環(huán)境反饋， 根據(jù)相關(guān)干擾因素——如同一線路的無人機(jī)密度過高，物流配送目的地發(fā)生變動(dòng)等情況——修正前進(jìn)路線。在物流無人機(jī)飛行的直接過程中， 智能導(dǎo)航系統(tǒng)也將幫助物流無人機(jī)進(jìn)行障礙物規(guī)避， 同時(shí)根據(jù)環(huán)境因素調(diào)整速度和高度等飛行參數(shù)，最大化無人機(jī)飛行過程的穩(wěn)定性，保證物流運(yùn)輸過程中運(yùn)輸物品安然無恙，引導(dǎo)無人機(jī)安全到達(dá)目的地。 同時(shí)智能導(dǎo)航技術(shù)也將在物流無人機(jī)完成物流配送任務(wù)后為無人機(jī)提供返航路線，并引導(dǎo)其完成返航過程。 智能導(dǎo)航系統(tǒng)是物流無人機(jī)能夠完成運(yùn)輸任務(wù)的基本保證。

人臉識別技術(shù)為物流無人機(jī)直接與服務(wù)對象進(jìn)行交接提供保障，在物流配送的目標(biāo)為接收者本人的情況下，物流無人機(jī)將使用人臉識別技術(shù)完成對服務(wù)對象的認(rèn)證。 當(dāng)物流無人機(jī)到達(dá)目標(biāo)隨身的移動(dòng)設(shè)備所提供的定位信號源附近時(shí)，無人機(jī)搭載的攝像頭將開啟人臉識別程序， 對無人機(jī)附近環(huán)境中的人臉進(jìn)行識別校對，當(dāng)確認(rèn)到服務(wù)對象時(shí)，無人機(jī)將緩慢靠近并解鎖下一步行為的相關(guān)權(quán)限，完成與服務(wù)對象的交接。在未確認(rèn)到服務(wù)對象所登記的人臉信息時(shí)， 物流無人機(jī)的貨柜將保持鎖死狀態(tài)， 不會被持有相關(guān)管理權(quán)限的工作人員以外的人員開啟。 借由人臉識別技術(shù)，物流無人機(jī)能夠直接與人交互，符合了“門對門”配送流程及餐飲外賣等服務(wù)中直接與客戶對接的需求。

4 應(yīng)用場景

物流無人機(jī)在沒有需要進(jìn)行的任務(wù)時(shí)應(yīng)在相應(yīng)的服務(wù)站點(diǎn)待機(jī);在接收到智能 APP 分配的物流任務(wù)后離開機(jī)柜執(zhí)行配送程序，并在完成后返回就近或指定的無人機(jī)站點(diǎn)。

4.1 末端快遞配送

末端快遞集散中心整理好快件后， 快遞人員將需要配送的包裹裝進(jìn)物流無人機(jī)的貨柜，并在手機(jī) APP 上輸入快遞目的地對應(yīng)的自提柜，確認(rèn)輸入地址無誤后下達(dá)物流程序開始的指令。 物流無人機(jī)在接到指令后從集散中心出發(fā)，根據(jù)智能導(dǎo)航系統(tǒng)提供的路線到達(dá)指定的快遞自提柜，將包裹放入對應(yīng)無人機(jī)專用的自提箱中，完成后返回物流集散中心進(jìn)行維護(hù)。

圖 2 場景一：末端快遞配送

4.2 外賣配送

某外賣用戶在 APP 上下達(dá)了一份外賣訂單。 在商家接單后，APP 通知了就近的物流無人機(jī)站點(diǎn)，接收到訂單信息的服務(wù)站按照訂單上標(biāo)注的預(yù)計(jì)訂單完成時(shí)間放出物流無人機(jī)， 無人機(jī)在商家完成訂單時(shí)抵達(dá)商家所在地， 之后由商家將外賣裝入無人機(jī)快遞貨柜。 完成取貨后，物流無人機(jī)目的地變更為下達(dá)訂單的用戶所在地，并向目的地移動(dòng)以完成運(yùn)輸。 當(dāng)無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)檢測到無人機(jī)已到達(dá)用戶手機(jī)發(fā)出的定位信號附近時(shí)，無人機(jī)將開啟人臉識別程序，檢測周圍環(huán)境中的人臉并與用戶提供的人臉信息進(jìn)行比對，同時(shí) APP 將提示用戶無人機(jī)已到達(dá)，請用戶將面部朝向附近的無人機(jī)。 無人機(jī)在檢測到目標(biāo)面部信息并完成確認(rèn)后，會靠近用戶并打開貨柜鎖。 在用戶取出外賣關(guān)閉貨柜后啟動(dòng)返航路徑， 尋找就近的無人機(jī)站點(diǎn)待機(jī)。

圖 3 場景二：外賣配送

4.3 城間快件配送

某用戶有一份實(shí)體文件需要提交給同城的同事， 他將文件放入了就近物流無人機(jī)站點(diǎn)并輸入了同事所在位置的地址委托物流無人機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。 無人機(jī)在確認(rèn)到物流任務(wù)后從站點(diǎn)出發(fā)，導(dǎo)航至目的地自提柜并計(jì)算出飛行路徑。 到達(dá)目的地后無人機(jī)按照配送要求與自提柜進(jìn)行交接， 或飛行至目標(biāo)定位信號進(jìn)行人臉識別，完成面對面配送。

圖 4 場景三：城間快件配送

4.4 無人機(jī)應(yīng)用存在的問題

物流無人機(jī)的應(yīng)用存在部分難點(diǎn)與隱患。 完成物流無人機(jī)的普及需求對當(dāng)前物流硬件進(jìn)行大規(guī)模升級改裝， 物流無人機(jī)的正常工作需要相關(guān)服務(wù)站點(diǎn)提供待機(jī)位置， 后臺網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)客戶與無人機(jī)的服務(wù)信息， 以及相關(guān)專業(yè)的常駐技術(shù)維護(hù)人員。 其全新的物流流程需要物流公司進(jìn)行大規(guī)模管理重構(gòu)，大量換裝物流無人機(jī)對于相關(guān)物流企業(yè)存在挑戰(zhàn)。

目前社會狀況下， 很難保證物流無人機(jī)完全不受到人為主觀破壞， 被惡意損壞的物流無人機(jī)將會帶給物流企業(yè)龐大的后勤成本。 同時(shí)，大量無人機(jī)在市區(qū)范圍內(nèi)飛行也會帶來不可忽視的安全問題， 配有高清攝像頭的飛行物也會帶給民眾一定隱私程度上的不安全感。 另外，物流無人機(jī)無法應(yīng)對極端天氣，如在狂風(fēng)，雷暴等天氣下，物流無人機(jī)將無法執(zhí)行物流 任務(wù)。 以及如樓道，小巷等復(fù)雜的地理環(huán)境也會限制無人機(jī)完成物流程序。

物流無人機(jī)的換裝還需要物流企業(yè)在相關(guān)的空中管制規(guī)章上與政府達(dá)成一致，確認(rèn)好物流無人機(jī)相關(guān)的飛行守則，將物流無人機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)納于國家的控制下。

5 總 結(jié)

本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)， 提出了將人工智能技術(shù)與無人機(jī)進(jìn)行結(jié)合的簡單設(shè)計(jì)， 并構(gòu)想了將該智能無人機(jī)配置進(jìn)入短途物流程序的基礎(chǔ)情境， 對于我國物流行業(yè)發(fā)展具有一定積極意義。 文章內(nèi)容從較為宏觀的視角闡述了將無人機(jī)進(jìn)行人工智能化的應(yīng)用前景， 并預(yù)構(gòu)了幾個(gè)較為簡單的場景展示構(gòu)想中智能短途物流無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)的功能。 本文所述產(chǎn)品若實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)并被投放應(yīng)用，將會有助于提升短途物流效率，并較高幅度地減輕短途物流人力資源負(fù)擔(dān)。

但物流無人機(jī)距離應(yīng)用尚存在諸多亟待解決的問題。 物流企業(yè)將如何為智能無人機(jī)體系提供后勤保障; 智能無人機(jī)大規(guī)模應(yīng)用對于城市道路交通將構(gòu)成何等程度的影響; 智能無人機(jī)應(yīng)用后可能面臨哪些方面的居民反映; 以及智能無人機(jī)將如何納入政府監(jiān)管， 目前距離實(shí)現(xiàn)智能物流無人機(jī)的應(yīng)用仍存有許多問題。 此類問題在僅從討論智能無人機(jī)功能及應(yīng)用場景出發(fā)的本文中尚還得不到有效的解決方案， 若需要將短途智能物流無人機(jī)付諸實(shí)施， 將不得不面對此類從實(shí)際出發(fā)的問題。

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