无人设备末端配送存在的问题及优化建议

王蕾婷，石璐瑶，姚世圆

（三江学院，南京 210012）

随着电子商务和网上购物的迅速发展，物流配送现在已经成为日常生活中不可或缺的一部分。由于人工投递服务引起的一些交通问题和客户安全问题，使社会各领域的安全问题受到关注，并开始限制接收快递服务，造成极大的不便。科技、电信和其他领域的快速发展需要先进的技术，物流业作为“人工智能和5G”的风口，也在收获这些技术红利，并不断创新和改进，无人车和无人机是其主要交付工具。同时，无人配送模式给市场带来的潜力也不容小觑，无人设备是智能物流发展的重要趋势。在送货的“最后一公里”使用无人驾驶车辆，以及使用技术来提高“最后送货”的质量和效率，是最后送货的未来趋势。

1.1 国外的发展现状

2018年8 月，美国国防部公布了《综合无人系统路线图（2017-2042）》，该路线图侧重于无人技术的开发、提供和部署，2019年4月，美国联邦航空局向谷歌母公司的无人投递公司Wing颁发了美国第一个无人投递许可证。并在弗吉尼亚州推出了一项商业交付服务。这标志着商业无人机交付在美国正式启动，是释放无人机经济价值的重要一步。到2020年，美国联邦航空局将为亚马逊Prime Air无人机颁发135部航空承运人证书，这意味着亚马逊现在可以使用小型无人机来运送“运营商无法触及的货物”了。

基于宽松的政策和开放的商业环境，UPS和谷歌等公司将在2020年开始使用和推广无人配送，美国的无人配送，无论是封闭的校园还是开放的道路配送，线下零售配送、外卖配送和企业的3大投放点都是大规模的，这是一个大规模商业目标。特别是校园快递公司已经在成熟的水平上运作。

1.2 国内的发展现状

疫情对产业的发展既是挑战又是好机会，科技制造、无人机配送、互联网消费和医药养生等新兴产业正表现出很大的发展潜力。这次的危机既是一种挑战但又是重要的机会，是对传统观念和现代科技的又一次冲击，是新和旧的交替，以及鼓励发展和培育新型业态的重大机遇。这也意味着，无人物流将成为未来物流领域的一种巨大发展趋势。

早在2016年开始，京东以减少人力成本为目的宣布大规模进驻无人配送市场。到2017年，京东的无人化配送事业有了长足发展，无人机无人车从理论迈向了现实——偏远地区的无人机运送、校园内无人配送的试运行等。同年“6·18”期间，京东配送机器人也正式落地投入运营，在中国人民大学顺利完成首单配送任务。

2020年2月1日，京东在武汉市试行了第一批无人配送车。这些无人配送车被部署在京东物流的仁和站，为武汉市第九医院及其周边地区提供配送服务。

不止京东，以阿里为代表的电商业、美团为代表的外卖业和顺丰为代表的物流业在2020年也纷纷进军无人配送市场，阿里园区测试运行的小G、美团在无人驾驶算法工程师上的大规模招新以及顺丰内部无人机运送测试等。

2.1 无人配送的含义

无人配送是指在货物配送的过程中没有人工参与或有少量人工参与，以机器替代人工的方式进行货物配送，不仅能有效降低末端配送的成本、提高配送的效率，还能满足客户日益提高的配送要求，提高客户的满意度，顺应末端配送智能化、无人化的发展方向。

2.2 无人配送的特点

2.2.1 提高工作效率，减少人力成本

无人配送在非接触环境下是有迹可循的，许多无人设备研发公司，如行深智能和Dynalon智能正在采取各种措施参与到各类活动中来。无人设备不需要休息，每天24 h无压力工作，投递效率远高于人类；
可以防止交叉污染，无人投递在特殊环境下替代人类的作用将被强化。

2.2.2 灵活性高，不受交通地形限制

无人设备送货过程灵活，可以智能调度，不受交通或地形的限制，能够在较短的时间内完成。无人设备有2种送货形式：一是即时性送货，即使在崎岖的山区或拥挤的城市，无人设备也不会受地形的限制，可以有效减少送货过程所花的时间；
二是计划性配送，无人设备可提前接受预订并在受控区域内完成交付货物。

2.2.3 智能化配送模式逐渐代替人工成本

无人配送瞄准的是机器替代人力的配送模式。自2010年电商和物流业的迅速发展，中国的快递包裹量增加显著，2019年达到635.2亿件，日均包裹量为1.74亿件（假设全年都有节假日）。按照市场上的平均水平，一个快递员的工作效率为100单/日，截至2019年日均所需快递员的数量至少为174万人[1]。

根据市场调研，理想情况下一辆无人配送车至少可替代2位小哥的工作量，则意味着市场所需求的无人配送车达到87万辆。参考市场上无人配送车售价20～30万元/台来计算，市场空间约为1740～2610亿元。按照配送人员平均月薪6200元来计算，全年可替代快递行业劳动力成本为1294亿元。

针对不同年龄段的人在技术和物流方面的不同经验和想法，通过问卷调查来收集大学生和不同社会阶层对快递服务的使用现状，以及其对上门服务的意见和建议。本次问卷调查500份，有效填写401份问卷。根据调查问卷分析无人配送存在的问题如下。

3.1 无人车制造、运输成本高

由于物流行业作为劳动密集型产业，因此劳动力成本在物流成本中所占比例较大。目前，物流行业面临着劳动力短缺，员工工资上涨等问题，这些都影响着物流行业的成本。而无人配送的成本主要包含2个方面。一是制造无人设备的成本，二是配送过程所产生的运输成本。到目前为止，无人配送所需的传感器和计算平台已经发展成熟，但带有存储容器和线控底盘的机器仍处于小批量生产阶段。根据京东等公司估计，如果无人设备大规模生产，其成本会降至10万以下，其分销成本也将低于人力配送的成本。而根据调查，仅有16%的高校大学生和35.6%的社会人员接受10元以上的配送价格，如果无人配送的运输成本居高不下，那么无人配送相比于人工配送的优势也不再突显。

3.2 无人设备技术尚不完善

在无人设备配送之前，后台系统使用地图来计算每辆车或每台无人机的合理驾驶路线。但在行驶过程中，真实路况千变万化。现阶段的无人设备物流系统对工作机器的各项技术性要求最低必须要满足L4级的自主无人驾驶车辆技术，这意味着未来在整个物流和配送的流程管理中对无人物流设备也需要逐步达到对其自身周边环境的准确认知，对障碍物自身的位置进行高分辨精密的定位，以及具有对周围障碍物情况迅速作出准确预报判断的能力[2]。而在面向大型社区、超市卖场或是商务办公区域等进行推广宣传的实际过程中，因为消费人群构成中个体特征的复杂多样性、环境条件的相对复杂恶劣程度高等原因，例如：会出现有行人闯红灯、有机动车严重违反道路交通规则及无人设备不能正常行驶等的特殊情形，还可能会出现规划的道路被临时封路、禁飞等问题。对此，需要设计人员对各种环境条件下的情况作出一个因地制宜性的综合分析，但真正要想做到这一步，现有的分析技术方法和测试手段还显得远远不够。

3.3 网络信息安全、物流配送范围管理皆不足

随着科技的发展，无人设备在军事侦察、民生服务等中使用的情况日益频繁，为不同行业的生产经营与发展打下了扎实的技术基础。而由于无人物流配送系统必须在物流信息中提炼出配送日期和货物的目的地，所以网络安全问题成为了影响无人设备物流配送业务进展的关键原因[3]。具体来说，黑客破坏了无人机的无线电连接系统，将无人机的传输信号定位在一个特定的区域，将其设置为替代的送货路线，给物流公司和客户造成经济损失。

在大力发展无人设备期间，对其物流配送范围、路径的规划管理等都没有明确的管理实施办法。与传统的物流配送形式相比，无人配送是一个有望发展的新生事物，需要相关部门在初始过程中严格把关，保护国家和他人的利益，为无人物流配送行业提供法律空间。

3.4 无人配送还不能灵活满足消费者多元化的需求

为尽量满足大众多元化需求，无人机物流配送手段应当进行更加深入地研究，确保无人机物流配送系统能够在实际应用过程中发挥出重要作用。消费者购物频率增加，随即购买的可能性也逐渐增加，这就需要配送速度能快速响应。针对不同的分布式终端配送场景，消费者也根据自身的要求和偏好提出不同的配送方式。例如，客户希望自主选择在电子商务平台上购买物品的配送时间，选择适合其需求的取件地点，甚至可以要求在配送过程中选择不同的交付服务。同时，还可能存在在交付过程中出现的临时特殊情况，例如客户希望重新配送、将物品放置在某个地方，货物不得不退回和更换等，以至于产生无法与无人交付设备匹配等问题，从而导致不能及时交付和货物丢失。

4.1 寻找新的盈利模式解决成本过高问题

首先，通过技术研发和提高生产效率等方法进一步降低产品生产成本，改善工艺和外观，从而提高单驱动无人机和无人驾驶车辆的使用以及增加无人设备装载商品的数量。其次，基于大型智能分类快递柜创建APP或小程序，通过寄件配送收取服务费，并创建会员折扣系统。除了传统的广告收入、超时存储收入和快递收寄收入外，还可以提供增值服务。通过多元化的盈利模式来弥补无人设备成本过高的问题。最后，由于中国不同的住宅社区的复杂性和限制，无人机送货服务商本身及其投资者承担这些投资的成本是有风险的，而且几乎不可能在短期内产生任何收入，所以地方政府为无人机送货服务提供财政支持尤为重要。

4.2 优化无人设备的定位系统

具有高度灵活性的四旋翼设备的无人机，可以在苛刻的环境中稳定工作。无人机配备GPS、北斗等卫星定位系统和高精度地图数据，以及通过使用RTK模块，调整用户的测量数据，以便提高GPS定位精度[4]。随着5G的发展，可以使无人机平台具有高分辨率的图像传输功能，可实现超远距离的实时监控，使得移动无人机平台的效率大大提升。为了应对道路状况，有必要利用现有的软件和硬件，使无人驾驶物流车能够在地面上进行规划和跟踪。安全是整个运送过程中不可分割的一部分，所以使用额外的安全措施来防止对行人、车辆和货物的损害也是必要的。如果GPS信号很弱，必须采取措施，以无人机定位传感器为主，碰撞传感器为辅，避免碰撞的风险。

4.3 预控无人配送的各类安全隐患

提前控制无人机物流配送过程中可能存在的各种安全威胁，大幅提高物流配送效率，保护货物安全。还须注意到无人机物流配送管理系统中的安全保护子系统，以防止物流配送信号在中途被截获或修改[5]。气候等各种因素会影响系统的性能，系统内部的防雷防潮设备也必须进行优化，以减少系统故障的可能性，确保货物在正确的时间送到正确的地点。此外，交通行业可以利用中国传统的车辆法规和无人车控制的相关措施，统一无人车的技术质量评估准则，制定技术安全评估方法，并邀请相关政府机构、专家和物流科学家为不同类别的无人车建立差异化的技术质量监控体系。

4.4 推进个性化服务

通过详细分析无人机物流配送系统的特点，建立更加全面、健全的无人机物流配送管理机制，使无人机物流配送系统能够最大限度地适应社会对快递的最高要求。此外，无人机的外观可以设计成有关地方或地区特有的风格，与不同地方和地区的文化、图腾和其他象征性特征相一致，就像不同城市地铁的内部。例如，在内蒙古，有一种无人自行车，可以设计成牛的形状或涂上特殊的颜色来执行送货任务，而且还可以通过语音和语言模块进行个性化定制。

由于无人车配送发展的时期比较短，实践经验累积也不够，在实践过程中往往会遇到多种影响因素。问题大多集中在“最后一公里”上。而借助无人设备的运用，就可以拓展物流配送区域，有效管控物流配送成本，是当前中国物流配送业务的重点发展方向之一。

总的来说，无人配送在成本、技术、安全和管理等方面都还不够完善。在未来的发展过程中，无人物流技术仍有巨大的发展空间。例如：全国每个城市、地区和乡镇都可以建立无人车的专用运送线，通过这些专用运送线连接无人站和无人设备，完善物流和运送。