導(dǎo)語：大家好，我是智能倉儲物流技術(shù)研習(xí)社的社長，老K。與廠內(nèi)AGV一起發(fā)展的有無人配送的AI駕駛技術(shù)。兩者有哪些不同呢？今天隨老K了解選一下無人配送的關(guān)鍵技術(shù)。

一、無人配送領(lǐng)域的背景

目前，互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)的幾大巨頭企業(yè)，紛紛在自動駕駛領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)投入。自動駕駛技術(shù)作為人工智能領(lǐng)域最有可能落地的應(yīng)用場景，也一時吸引了整個科技行業(yè)的目光。隨著越來越多新興技術(shù)的出現(xiàn)，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)，無人駕駛技術(shù)與實際商業(yè)應(yīng)用場景的結(jié)合至關(guān)重要，因為應(yīng)用場景的具體情況決定了技術(shù)的研究方向。在這種背景下，無人化的物流配送領(lǐng)域被認(rèn)為是最先可能實現(xiàn)實際運(yùn)營的場景。2017年6月18日，京東在中國人民大學(xué)實現(xiàn)了全球首單無人化配送，并從此展開常態(tài)化配送運(yùn)營，在智慧物流的大方向上率先邁出步伐。

二、無人配送領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)

1、高精度地圖數(shù)據(jù)

盡管地圖行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)時代手機(jī)地圖與導(dǎo)航應(yīng)用的快速發(fā)展，地圖數(shù)據(jù)已經(jīng)形成了行業(yè)通用的規(guī)范與格式標(biāo)準(zhǔn)（如：統(tǒng)一的坐標(biāo)系以及圖幅標(biāo)準(zhǔn)、通用導(dǎo)航數(shù)據(jù)格式等），但傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)是以人類認(rèn)知為表達(dá)目的，因此在數(shù)據(jù)表達(dá)上完全以人類能夠理解的可視化方式展現(xiàn)。然而，在無人駕駛體系中的高精度地圖，是完全面向機(jī)器人的地圖信息，在數(shù)據(jù)內(nèi)容、關(guān)鍵信息表達(dá)方式上與傳統(tǒng)地圖都有較大差異，因此高精度地圖的采集、制作工藝以及數(shù)據(jù)應(yīng)用上，均有很大的差異。

高精度地圖效果圖

高精度地圖數(shù)據(jù)的獲取方式，與傳統(tǒng)地圖相比也體現(xiàn)了很大的差異。傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)大多通過全站儀、衛(wèi)星圖匹配等手段，能夠?qū)崿F(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的批量采集。而高精度地圖數(shù)據(jù)由于在精度方面的更高要求，采集方式上主要依賴激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集以及其他高精度感應(yīng)裝置獲取的數(shù)據(jù)加工而來。

激光點(diǎn)云建圖效果

2、智能導(dǎo)航系統(tǒng)

（1）高精度導(dǎo)航行動指引

針對無人配送車的導(dǎo)航，主要原理是通過服務(wù)端向無人配送車下發(fā)導(dǎo)航關(guān)鍵地點(diǎn)的信息，并通過高精度傳感器來判斷車輛當(dāng)前位置是否偏離預(yù)定航向，來對無人配送車的行動進(jìn)行實時引導(dǎo)。

同時，由于無人配送車的業(yè)務(wù)場景，導(dǎo)航的區(qū)域需要從傳統(tǒng)的室外道路向室內(nèi)擴(kuò)展，因此室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)在無人配送中也擁有廣泛的應(yīng)用場景。

室內(nèi)導(dǎo)航示意圖

（2）以配送任務(wù)為核心的智能路徑規(guī)劃

京東無人配送車的核心任務(wù)是將貨物配送到用戶手中，因此無人配送車的導(dǎo)航路徑規(guī)劃需要綜合考慮用戶的訂單，這里面涉及到地址解析功能，以及多途徑點(diǎn)的配送規(guī)劃。

①地址解析

由于京東無人配送的目標(biāo)為訂單，因此訂單地址需要轉(zhuǎn)化為配送的地址。目前主流地圖數(shù)據(jù)服務(wù)商均提供地理編碼服務(wù)（Geocoding Service），能夠?qū)⒌刂忿D(zhuǎn)化為經(jīng)緯度信息。

②到達(dá)點(diǎn)分析

由于京東無人配送的目的是將貨物送到用戶手中，因此對于目標(biāo)地址的解析需要精細(xì)到可?？炕蚩蛇M(jìn)入的精準(zhǔn)位置信息。例如，對于住宅樓，需要精確地?？吭跇菞濋T口，來等待用戶取貨。因此，對于每一個地址（POI），需要分析出可?？康木珳?zhǔn)位置，這樣配送機(jī)器人才可以將此位置作為?？奎c(diǎn)。

③多點(diǎn)配送

為了提高配送效率，無人配送車或配送機(jī)器人每次行程會針對某個區(qū)域進(jìn)行沿途多點(diǎn)配送。進(jìn)行多點(diǎn)配送時，需結(jié)合無人車自身的貨艙容量，來制定多點(diǎn)配送量，并確保配送路線能夠以最短路徑原則或最短耗時原則來進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。

3、大數(shù)據(jù)技術(shù)對無人車運(yùn)營的應(yīng)用

高精度地圖數(shù)據(jù)是無人車導(dǎo)航運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，只有詳細(xì)而全面的高精度數(shù)據(jù)，才能對無人車行駛提供可靠的行動指引。同時，無人車運(yùn)行本身也是數(shù)據(jù)的感知行為，借助車身的各種傳感器，無人車能夠?qū)τ趯嶋H道路情況有實時的感知，并且隨著無人車運(yùn)營數(shù)量的規(guī)模化，數(shù)據(jù)感知的范圍能夠覆蓋更多的區(qū)域和場景，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時感知更新。這種借助海量行駛感知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)更新模式，被稱為“眾包式”數(shù)據(jù)更新，是目前無人駕駛領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)地圖更新的主要技術(shù)方式。

除了地圖數(shù)據(jù)的更新之外，海量行駛感知的大數(shù)據(jù)能夠給無人車帶來以往調(diào)度模式無法實現(xiàn)的技術(shù)創(chuàng)新。在運(yùn)營中的無人配送車輛能夠通過攝像頭等傳感器對周邊人流量、車流量以及交通狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)感知，實現(xiàn)神經(jīng)感知網(wǎng)絡(luò)，從而對車輛的導(dǎo)航起到引導(dǎo)作用，例如：對于擁堵路段能夠提前感知并提供躲避擁堵的導(dǎo)航路徑規(guī)劃。

京東無人車調(diào)度及監(jiān)控系統(tǒng)

在無人車調(diào)度資源的優(yōu)化方面，基于車輛大數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)同樣能夠起到輔助決策的作用。由于無人配送車的行動需要以訂單為基礎(chǔ)，因此對于海量歷史訂單信息的大數(shù)據(jù)分析，能夠給無人車的調(diào)度和監(jiān)控人員提供合理的資源分配方案，例如：對于訂單密集的區(qū)域，需要提前部署更多的無人車運(yùn)力資源，來確保運(yùn)輸效率。

4、無人配送技術(shù)的安全措施

（1）無人車物流調(diào)度與監(jiān)控

無人配送的物流系統(tǒng)，需要把安全作為首要因素。因此，盡管配送過程能夠?qū)崿F(xiàn)無人化，但是在無人配送車的背后仍然需要有調(diào)度以及監(jiān)控人員的介入，來應(yīng)對突發(fā)狀況。

京東的無人車調(diào)度與監(jiān)控系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)以下功能：

①無人車的車輛調(diào)度

對于無人車的車輛調(diào)度，需要由調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對所有車輛的行動調(diào)配。

②車輛狀態(tài)監(jiān)控

監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)λ羞\(yùn)行中的車輛進(jìn)行狀態(tài)查詢，對于無人車輛在行進(jìn)中遇到的情況，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r感知到緊急情況的上報，并且提示監(jiān)控人員對緊急情況進(jìn)行處理。

③人工接管

對于各種緊急情況，監(jiān)控系統(tǒng)將允許監(jiān)控人員以人工接管的方式來對無人車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，包括遠(yuǎn)程喊話功能、遙控駕駛功能、路徑修改等。

（2）多種驗證方式的融合

目前在安全驗證方面，京東無人配送車采用多重驗證方式，用于確保貨物準(zhǔn)確地送達(dá)目標(biāo)用戶。目前已經(jīng)采取的驗證方式有以下幾種：

①驗證碼方式

這是目前使用最多，最通用的驗證方式，用戶接到短信內(nèi)容后在無人車車身上的屏幕上輸入驗證碼，無人車驗證之后進(jìn)行開箱。優(yōu)點(diǎn)是快捷簡單，但是存在安全隱患，且要求用戶在接收貨物時需要帶著手機(jī)，一般是用于低保值商品的配送。

②人臉識別

人臉識別的前提是必須由用戶本人來接收快遞，且需要在系統(tǒng)里提前進(jìn)行面部采樣。目前面部識別的成功率已經(jīng)可以滿足驗證的精度，但是面部識別本身容易被破解，盡管已經(jīng)有面部活體檢測技術(shù)來應(yīng)對“照片欺騙”，但仍然存在不少的技術(shù)漏洞。

③聲紋識別

由于面部識別存在諸多缺陷，因此希望能夠?qū)⒙暭y技術(shù)加入識別驗證的環(huán)節(jié)。所謂聲紋，指的是利用每個人的發(fā)聲器官（舌、牙齒、喉頭、鼻腔）在尺寸和形態(tài)方面的個體差異性，來確定發(fā)聲人的身份。聲紋識別對語音識別、表情捕捉、圖像分析都有較高的技術(shù)要求，這種驗證方式的安全度也是非常高的一種方式，適用于高價值商品的多重驗證，來確保安全性。

三、結(jié)論與展望

以京東為代表的智慧物流實踐者，正在通過技術(shù)、資源的賦能全力推動行業(yè)技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提升，掀起物流技術(shù)的發(fā)展與變革浪潮，推動物流技術(shù)從自動化向智慧化的轉(zhuǎn)變，為消費(fèi)者帶來全新的購物體驗的同時，也以智慧物流技術(shù)帶動了社會效率和生活方式的革命與進(jìn)步。

同時，放眼整個物流行業(yè)乃至社會各行業(yè)，機(jī)器人能夠承擔(dān)的任務(wù)也正在日益擴(kuò)大。各項新技術(shù)的出現(xiàn)也為機(jī)器人的行動指引提供了更多的技術(shù)保障。未來將有更多的計算能力以機(jī)器人智能化作為核心目標(biāo)，這種轉(zhuǎn)變所帶來的必然是機(jī)器人在人類社會進(jìn)化進(jìn)程中將扮演越來越重要的角色。

作者：京東X事業(yè)部智能導(dǎo)航研發(fā)部高級產(chǎn)品經(jīng)理 于明濤