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、 市場啟動期、 高速發(fā)展期等階段， 即將迎來下一個階段———應用成熟期。 自 2016 年起，線上外賣市場進入了高速發(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，網(wǎng)購文化的興起導致在每一個物流站的終端都需要配置大量負責在最遠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到了 131.1 萬億元， 社會物流總費用為 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，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， 能夠在一定程度上代替短途物流配送員參與物流運輸，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力。

2 短途物流現(xiàn)狀

我國物流“最后一公里”，即“門到門”，按時按需送貨上門的環(huán)節(jié)存在諸多問題。 作為保證城市正常運轉(zhuǎn)的“動脈系統(tǒng)”，城市配送在近年電商強大的購買流量下，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送則會導致效率極端低下，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)， 依次將其運送至每個相關(guān)的物流自提柜或直接與收件人交接。 同時，當前社會的快節(jié)奏生活導致更多的居民選擇食用外賣餐飲以節(jié)約時間， 外送餐飲行業(yè)在迅速發(fā)展的同時也伴隨了外賣騎手數(shù)量的急劇增長。 在進餐的高峰時期會有大量的外賣騎手進行餐飲運輸， 然而每個騎手每次只能攜帶數(shù)份甚至單一一份外賣， 在高峰結(jié)束后又會進入閑置狀態(tài)，非飯點時間幾乎無工作量，這造成了嚴重的人力資源浪費。

圖 1 傳統(tǒng)物流“最后一公里”

同時， 物流企業(yè)對短途物流配送員的龐大需求量以及相關(guān)崗位的低準入門檻，導致了物流人員素質(zhì)參差不齊，直接導致物流服務質(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對象接觸的情況下， 主要由大量受教育水平較低的勞動者承擔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。

較早時期國內(nèi)的物流配送模式為“門到門”配送服務，即配送人員直接與服務對象進行交接， 保證客戶能夠當面驗證所接受的配送物完整無損傷。 這樣的服務流程最大化地保障了物流服務對象的權(quán)益， 但因無法適應愈發(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)服務的輔助運輸模式。 “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間的要求。 但由于整個物流過程都與物流服務對象無關(guān)，物流接收人無法在物流進行時參與反饋， 這種模式無法保證服務對象對于物流服務的直接把控。 這也是“門到門”模式至今仍廣泛應用的最主要原因。

3 智能無人機

基于當前社會我國物流現(xiàn)狀， 本文提出將智能無人機配置進入短途物流及外送餐飲運輸過程， 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)，采用智能導航確定配送無人機行進路線，保證其迅速、安全地到達目的地，并由已經(jīng)較為成熟的人臉識別技術(shù)完成對服務對象的認證， 進行配送作業(yè)， 適用于各類短途物流場景。 相比于傳統(tǒng)的物流模式，物流無人機泛用性更強，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。 且部署一臺能夠運行數(shù)月乃至數(shù)年無人機需要的成本僅需數(shù)千元， 后期維護成本相較于初期投入可忽略不計， 規(guī)模化運作后相關(guān)開銷還將進一步縮小，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，在保證提供相同運力的情況下總開銷早已超過無人機。 在這樣的背景下，物流無人機的部署能夠替代掉大量人工，有效降低運輸成本。 同時，由于無人機不存在主觀上誤工的問題，短途物流服務的質(zhì)量也將有所提升。

短途物流無人機可采用當今較為成熟的四翼無人機作為平臺，配置相關(guān)模塊。 其核心部件為負責保存運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)的智能導航系統(tǒng)。 三大模塊分別負責配送物品的保存、 運輸與交接， 形成 Keep&Transport&Connect 的 KTC 體系， 為無人機提供獨立完成物流作業(yè)的能力。

智能導航系統(tǒng)將承擔物流無人機飛行的引導任務， 在復雜的城市地形中為無人機規(guī)劃飛行路線， 保證物流無人機配送過程迅速、安全。 宏觀上，物流無人機搭載的智能航行模塊將根據(jù)導航網(wǎng)絡(luò)提供的地圖數(shù)據(jù)標注起始位置和目的地，計算出最優(yōu)路徑引導無人機行進， 并在物流運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密度過高，物流配送目的地發(fā)生變動等情況——修正前進路線。在物流無人機飛行的直接過程中， 智能導航系統(tǒng)也將幫助物流無人機進行障礙物規(guī)避， 同時根據(jù)環(huán)境因素調(diào)整速度和高度等飛行參數(shù)，最大化無人機飛行過程的穩(wěn)定性，保證物流運輸過程中運輸物品安然無恙，引導無人機安全到達目的地。 同時智能導航技術(shù)也將在物流無人機完成物流配送任務后為無人機提供返航路線，并引導其完成返航過程。 智能導航系統(tǒng)是物流無人機能夠完成運輸任務的基本保證。

人臉識別技術(shù)為物流無人機直接與服務對象進行交接提供保障，在物流配送的目標為接收者本人的情況下，物流無人機將使用人臉識別技術(shù)完成對服務對象的認證。 當物流無人機到達目標隨身的移動設(shè)備所提供的定位信號源附近時，無人機搭載的攝像頭將開啟人臉識別程序， 對無人機附近環(huán)境中的人臉進行識別校對，當確認到服務對象時，無人機將緩慢靠近并解鎖下一步行為的相關(guān)權(quán)限，完成與服務對象的交接。在未確認到服務對象所登記的人臉信息時， 物流無人機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中直接與客戶對接的需求。

4 應用場景

物流無人機在沒有需要進行的任務時應在相應的服務站點待機;在接收到智能 APP 分配的物流任務后離開機柜執(zhí)行配送程序，并在完成后返回就近或指定的無人機站點。

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物流無人機的貨柜，并在手機 APP 上輸入快遞目的地對應的自提柜，確認輸入地址無誤后下達物流程序開始的指令。 物流無人機在接到指令后從集散中心出發(fā)，根據(jù)智能導航系統(tǒng)提供的路線到達指定的快遞自提柜，將包裹放入對應無人機專用的自提箱中，完成后返回物流集散中心進行維護。

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站點，接收到訂單信息的服務站按照訂單上標注的預計訂單完成時間放出物流無人機， 無人機在商家完成訂單時抵達商家所在地， 之后由商家將外賣裝入無人機快遞貨柜。 完成取貨后，物流無人機目的地變更為下達訂單的用戶所在地，并向目的地移動以完成運輸。 當無人機導航系統(tǒng)檢測到無人機已到達用戶手機發(fā)出的定位信號附近時，無人機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行比對，同時 APP 將提示用戶無人機已到達，請用戶將面部朝向附近的無人機。 無人機在檢測到目標面部信息并完成確認后，會靠近用戶并打開貨柜鎖。 在用戶取出外賣關(guān)閉貨柜后啟動返航路徑， 尋找就近的無人機站點待機。

圖 3 場景二：外賣配送

4.3 城間快件配送

某用戶有一份實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站點并輸入了同事所在位置的地址委托物流無人機進行運輸。 無人機在確認到物流任務后從站點出發(fā)，導航至目的地自提柜并計算出飛行路徑。 到達目的地后無人機按照配送要求與自提柜進行交接， 或飛行至目標定位信號進行人臉識別，完成面對面配送。

圖 4 場景三：城間快件配送

4.4 無人機應用存在的問題

物流無人機的應用存在部分難點與隱患。 完成物流無人機的普及需求對當前物流硬件進行大規(guī)模升級改裝， 物流無人機的正常工作需要相關(guān)服務站點提供待機位置， 后臺網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)客戶與無人機的服務信息， 以及相關(guān)專業(yè)的常駐技術(shù)維護人員。 其全新的物流流程需要物流公司進行大規(guī)模管理重構(gòu)，大量換裝物流無人機對于相關(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完全不受到人為主觀破壞， 被惡意損壞的物流無人機將會帶給物流企業(yè)龐大的后勤成本。 同時，大量無人機在市區(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，物流無人機無法應對極端天氣，如在狂風，雷暴等天氣下，物流無人機將無法執(zhí)行物流 任務。 以及如樓道，小巷等復雜的地理環(huán)境也會限制無人機完成物流程序。

物流無人機的換裝還需要物流企業(yè)在相關(guān)的空中管制規(guī)章上與政府達成一致，確認好物流無人機相關(guān)的飛行守則，將物流無人機系統(tǒng)的風險納于國家的控制下。

5 總 結(jié)

本文從實際應用出發(fā)， 提出了將人工智能技術(shù)與無人機進行結(jié)合的簡單設(shè)計， 并構(gòu)想了將該智能無人機配置進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進行人工智能化的應用前景， 并預構(gòu)了幾個較為簡單的場景展示構(gòu)想中智能短途物流無人機可實現(xiàn)的功能。 本文所述產(chǎn)品若實現(xiàn)生產(chǎn)并被投放應用，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擔。

但物流無人機距離應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體系提供后勤保障; 智能無人機大規(guī)模應用對于城市道路交通將構(gòu)成何等程度的影響; 智能無人機應用后可能面臨哪些方面的居民反映; 以及智能無人機將如何納入政府監(jiān)管， 目前距離實現(xiàn)智能物流無人機的應用仍存有許多問題。 此類問題在僅從討論智能無人機功能及應用場景出發(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付諸實施， 將不得不面對此類從實際出發(fā)的問題。

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