無人設備末端配送存在的問題及優化建議

王蕾婷，石璐瑤，姚世圓

（三江學院，南京 210012）

隨著電子商務和網上購物的迅速發展，物流配送現在已經成為日常生活中不可或缺的一部分。由于人工投遞服務引起的一些交通問題和客戶安全問題，使社會各領域的安全問題受到關注，并開始限制接收快遞服務，造成極大的不便。科技、電信和其他領域的快速發展需要先進的技術，物流業作為“人工智能和5G”的風口，也在收獲這些技術紅利，并不斷創新和改進，無人車和無人機是其主要交付工具。同時，無人配送模式給市場帶來的潛力也不容小覷，無人設備是智能物流發展的重要趨勢。在送貨的“最后一公里”使用無人駕駛車輛，以及使用技術來提高“最后送貨”的質量和效率，是最后送貨的未來趨勢。

1 無人配送國內外發展現狀

1.1 國外的發展現狀

2018年8 月，美國國防部公布了《綜合無人系統路線圖（2017-2042）》，該路線圖側重于無人技術的開發、提供和部署，2019年4月，美國聯邦航空局向谷歌母公司的無人投遞公司Wing頒發了美國第一個無人投遞許可證。并在弗吉尼亞州推出了一項商業交付服務。這標志著商業無人機交付在美國正式啟動，是釋放無人機經濟價值的重要一步。到2020年，美國聯邦航空局將為亞馬遜Prime Air無人機頒發135部航空承運人證書，這意味著亞馬遜現在可以使用小型無人機來運送“運營商無法觸及的貨物”了。

基于寬松的政策和開放的商業環境，UPS和谷歌等公司將在2020年開始使用和推廣無人配送，美國的無人配送，無論是封閉的校園還是開放的道路配送，線下零售配送、外賣配送和企業的3大投放點都是大規模的，這是一個大規模商業目標。特別是校園快遞公司已經在成熟的水平上運作。

1.2 國內的發展現狀

疫情對產業的發展既是挑戰又是好機會，科技制造、無人機配送、互聯網消費和醫藥養生等新興產業正表現出很大的發展潛力。這次的危機既是一種挑戰但又是重要的機會，是對傳統觀念和現代科技的又一次沖擊，是新和舊的交替，以及鼓勵發展和培育新型業態的重大機遇。這也意味著，無人物流將成為未來物流領域的一種巨大發展趨勢。

早在2016年開始，京東以減少人力成本為目的宣布大規模進駐無人配送市場。到2017年，京東的無人化配送事業有了長足發展，無人機無人車從理論邁向了現實——偏遠地區的無人機運送、校園內無人配送的試運行等。同年“6·18”期間，京東配送機器人也正式落地投入運營，在中國人民大學順利完成首單配送任務。

2020年2月1日，京東在武漢市試行了第一批無人配送車。這些無人配送車被部署在京東物流的仁和站，為武漢市第九醫院及其周邊地區提供配送服務。

不止京東，以阿里為代表的電商業、美團為代表的外賣業和順豐為代表的物流業在2020年也紛紛進軍無人配送市場，阿里園區測試運行的小G、美團在無人駕駛算法工程師上的大規模招新以及順豐內部無人機運送測試等。

2 無人配送的含義及特點

2.1 無人配送的含義

無人配送是指在貨物配送的過程中沒有人工參與或有少量人工參與，以機器替代人工的方式進行貨物配送，不僅能有效降低末端配送的成本、提高配送的效率，還能滿足客戶日益提高的配送要求，提高客戶的滿意度，順應末端配送智能化、無人化的發展方向。

2.2 無人配送的特點

2.2.1 提高工作效率，減少人力成本

無人配送在非接觸環境下是有跡可循的，許多無人設備研發公司，如行深智能和Dynalon智能正在采取各種措施參與到各類活動中來。無人設備不需要休息，每天24 h無壓力工作，投遞效率遠高于人類；可以防止交叉污染，無人投遞在特殊環境下替代人類的作用將被強化。

2.2.2 靈活性高，不受交通地形限制

無人設備送貨過程靈活，可以智能調度，不受交通或地形的限制，能夠在較短的時間內完成。無人設備有2種送貨形式：一是即時性送貨，即使在崎嶇的山區或擁擠的城市，無人設備也不會受地形的限制，可以有效減少送貨過程所花的時間；二是計劃性配送，無人設備可提前接受預訂并在受控區域內完成交付貨物。

2.2.3 智能化配送模式逐漸代替人工成本

無人配送瞄準的是機器替代人力的配送模式。自2010年電商和物流業的迅速發展，中國的快遞包裹量增加顯著，2019年達到635.2億件，日均包裹量為1.74億件（假設全年都有節假日）。按照市場上的平均水平，一個快遞員的工作效率為100單/日，截至2019年日均所需快遞員的數量至少為174萬人[1]。

根據市場調研，理想情況下一輛無人配送車至少可替代2位小哥的工作量，則意味著市場所需求的無人配送車達到87萬輛。參考市場上無人配送車售價20～30萬元/臺來計算，市場空間約為1740～2610億元。按照配送人員平均月薪6200元來計算，全年可替代快遞行業勞動力成本為1294億元。

3 現階段對末端無人配送普及存在的問題

針對不同年齡段的人在技術和物流方面的不同經驗和想法，通過問卷調查來收集大學生和不同社會階層對快遞服務的使用現狀，以及其對上門服務的意見和建議。本次問卷調查500份，有效填寫401份問卷。根據調查問卷分析無人配送存在的問題如下。

3.1 無人車制造、運輸成本高

由于物流行業作為勞動密集型產業，因此勞動力成本在物流成本中所占比例較大。目前，物流行業面臨著勞動力短缺，員工工資上漲等問題，這些都影響著物流行業的成本。而無人配送的成本主要包含2個方面。一是制造無人設備的成本，二是配送過程所產生的運輸成本。到目前為止，無人配送所需的傳感器和計算平臺已經發展成熟，但帶有存儲容器和線控底盤的機器仍處于小批量生產階段。根據京東等公司估計，如果無人設備大規模生產，其成本會降至10萬以下，其分銷成本也將低于人力配送的成本。而根據調查，僅有16%的高校大學生和35.6%的社會人員接受10元以上的配送價格，如果無人配送的運輸成本居高不下，那么無人配送相比于人工配送的優勢也不再突顯。

3.2 無人設備技術尚不完善

在無人設備配送之前，后臺系統使用地圖來計算每輛車或每臺無人機的合理駕駛路線。但在行駛過程中，真實路況千變萬化。現階段的無人設備物流系統對工作機器的各項技術性要求最低必須要滿足L4級的自主無人駕駛車輛技術，這意味著未來在整個物流和配送的流程管理中對無人物流設備也需要逐步達到對其自身周邊環境的準確認知，對障礙物自身的位置進行高分辨精密的定位，以及具有對周圍障礙物情況迅速作出準確預報判斷的能力[2]。而在面向大型社區、超市賣場或是商務辦公區域等進行推廣宣傳的實際過程中，因為消費人群構成中個體特征的復雜多樣性、環境條件的相對復雜惡劣程度高等原因，例如：會出現有行人闖紅燈、有機動車嚴重違反道路交通規則及無人設備不能正常行駛等的特殊情形，還可能會出現規劃的道路被臨時封路、禁飛等問題。對此，需要設計人員對各種環境條件下的情況作出一個因地制宜性的綜合分析，但真正要想做到這一步，現有的分析技術方法和測試手段還顯得遠遠不夠。

3.3 網絡信息安全、物流配送范圍管理皆不足

隨著科技的發展，無人設備在軍事偵察、民生服務等中使用的情況日益頻繁，為不同行業的生產經營與發展打下了扎實的技術基礎。而由于無人物流配送系統必須在物流信息中提煉出配送日期和貨物的目的地，所以網絡安全問題成為了影響無人設備物流配送業務進展的關鍵原因[3]。具體來說，黑客破壞了無人機的無線電連接系統，將無人機的傳輸信號定位在一個特定的區域，將其設置為替代的送貨路線，給物流公司和客戶造成經濟損失。

在大力發展無人設備期間，對其物流配送范圍、路徑的規劃管理等都沒有明確的管理實施辦法。與傳統的物流配送形式相比，無人配送是一個有望發展的新生事物，需要相關部門在初始過程中嚴格把關，保護國家和他人的利益，為無人物流配送行業提供法律空間。

3.4 無人配送還不能靈活滿足消費者多元化的需求

為盡量滿足大眾多元化需求，無人機物流配送手段應當進行更加深入地研究，確保無人機物流配送系統能夠在實際應用過程中發揮出重要作用。消費者購物頻率增加，隨即購買的可能性也逐漸增加，這就需要配送速度能快速響應。針對不同的分布式終端配送場景，消費者也根據自身的要求和偏好提出不同的配送方式。例如，客戶希望自主選擇在電子商務平臺上購買物品的配送時間，選擇適合其需求的取件地點，甚至可以要求在配送過程中選擇不同的交付服務。同時，還可能存在在交付過程中出現的臨時特殊情況，例如客戶希望重新配送、將物品放置在某個地方，貨物不得不退回和更換等，以至于產生無法與無人交付設備匹配等問題，從而導致不能及時交付和貨物丟失。

4 針對無人配送問題的優化方案

4.1 尋找新的盈利模式解決成本過高問題

首先，通過技術研發和提高生產效率等方法進一步降低產品生產成本，改善工藝和外觀，從而提高單驅動無人機和無人駕駛車輛的使用以及增加無人設備裝載商品的數量。其次，基于大型智能分類快遞柜創建APP或小程序，通過寄件配送收取服務費，并創建會員折扣系統。除了傳統的廣告收入、超時存儲收入和快遞收寄收入外，還可以提供增值服務。通過多元化的盈利模式來彌補無人設備成本過高的問題。最后，由于中國不同的住宅社區的復雜性和限制，無人機送貨服務商本身及其投資者承擔這些投資的成本是有風險的，而且幾乎不可能在短期內產生任何收入，所以地方政府為無人機送貨服務提供財政支持尤為重要。

4.2 優化無人設備的定位系統

具有高度靈活性的四旋翼設備的無人機，可以在苛刻的環境中穩定工作。無人機配備GPS、北斗等衛星定位系統和高精度地圖數據，以及通過使用RTK模塊，調整用戶的測量數據，以便提高GPS定位精度[4]。隨著5G的發展，可以使無人機平臺具有高分辨率的圖像傳輸功能，可實現超遠距離的實時監控，使得移動無人機平臺的效率大大提升。為了應對道路狀況，有必要利用現有的軟件和硬件，使無人駕駛物流車能夠在地面上進行規劃和跟蹤。安全是整個運送過程中不可分割的一部分，所以使用額外的安全措施來防止對行人、車輛和貨物的損害也是必要的。如果GPS信號很弱，必須采取措施，以無人機定位傳感器為主，碰撞傳感器為輔，避免碰撞的風險。

4.3 預控無人配送的各類安全隱患

提前控制無人機物流配送過程中可能存在的各種安全威脅，大幅提高物流配送效率，保護貨物安全。還須注意到無人機物流配送管理系統中的安全保護子系統，以防止物流配送信號在中途被截獲或修改[5]。氣候等各種因素會影響系統的性能，系統內部的防雷防潮設備也必須進行優化，以減少系統故障的可能性，確保貨物在正確的時間送到正確的地點。此外，交通行業可以利用中國傳統的車輛法規和無人車控制的相關措施，統一無人車的技術質量評估準則，制定技術安全評估方法，并邀請相關政府機構、專家和物流科學家為不同類別的無人車建立差異化的技術質量監控體系。

4.4 推進個性化服務

通過詳細分析無人機物流配送系統的特點，建立更加全面、健全的無人機物流配送管理機制，使無人機物流配送系統能夠最大限度地適應社會對快遞的最高要求。此外，無人機的外觀可以設計成有關地方或地區特有的風格，與不同地方和地區的文化、圖騰和其他象征性特征相一致，就像不同城市地鐵的內部。例如，在內蒙古，有一種無人自行車，可以設計成牛的形狀或涂上特殊的顏色來執行送貨任務，而且還可以通過語音和語言模塊進行個性化定制。

5 結束語

由于無人車配送發展的時期比較短，實踐經驗累積也不夠，在實踐過程中往往會遇到多種影響因素。問題大多集中在“最后一公里”上。而借助無人設備的運用，就可以拓展物流配送區域，有效管控物流配送成本，是當前中國物流配送業務的重點發展方向之一。

總的來說，無人配送在成本、技術、安全和管理等方面都還不夠完善。在未來的發展過程中，無人物流技術仍有巨大的發展空間。例如：全國每個城市、地區和鄉鎮都可以建立無人車的專用運送線，通過這些專用運送線連接無人站和無人設備，完善物流和運送。