新型快遞智能無人收派車設計

（武漢交通職業(yè)學院 物流學院，湖北 武漢 430065）

1 項目背景

1.1 快遞末端網(wǎng)點發(fā)展的現(xiàn)狀

根據(jù)國家郵政管理局發(fā)布的相關(guān)文件，快遞末端網(wǎng)點是經(jīng)營快遞業(yè)務的企業(yè)或者其分支機構(gòu)根據(jù)業(yè)務需要，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）、村（社區(qū)）、學校等特定區(qū)域設立或者合作開辦的，為用戶直接提供收寄、投遞等快遞末端服務的固定經(jīng)營場所。快遞末端網(wǎng)點為快遞服務的起點和終點，直接為快遞用戶提供服務。近年來，快遞末端服務出現(xiàn)了“最后一公里”、“最后100米”等難題。在引發(fā)政府機構(gòu)、行業(yè)企業(yè)、專家學者等各方的關(guān)注和研究后，出現(xiàn)了如智能快遞箱、無人車、菜鳥小盒等高新技術(shù)設備的研發(fā)測試和推廣應用，其中智能快遞箱以使用便捷、自由靈活、省時高效等優(yōu)點，深受行業(yè)、企業(yè)、用戶的歡迎。

縱觀現(xiàn)有的快遞末端服務，主要分為如下幾類：（1）快遞企業(yè)自營或加盟末端網(wǎng)點，如“通達系”末端服務網(wǎng)點。（2）驛站、商超等合作網(wǎng)點，如菜鳥驛站等。（3）智能快遞箱，如京東、順豐豐巢、中郵速遞易等。（4）快遞員提供上門收派服務，如郵政EMS、順豐、圓通B網(wǎng)等。（5）其它如無人車等提供上門派件服務等，如京東、菜鳥的無人車等，目前應用范圍較小。各種類型優(yōu)劣對比見表1。

表1 各快遞末端服務類型的優(yōu)點和缺點

1.2 快遞末端網(wǎng)點存在的問題

根據(jù)郵政管理局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年我國快遞業(yè)務量完成401億件，2017年成為我國快遞行業(yè)日均超1億件元年，而馬云曾預測，在未來8年內(nèi)將達到日均10億單。在快件極速增長的背景下，快遞末端網(wǎng)點的服務質(zhì)量和效率勢必將得到更大幅度的提升，才能高效的完成天量快件的收派、化解末端服務中的“最后一公里”難題?，F(xiàn)有的自營或加盟網(wǎng)點、驛站、智能快遞箱等較好的滿足了當前末端服務需求，但也存在以下問題：

（1）網(wǎng)點經(jīng)營成本越來越高?？爝f末端網(wǎng)點基本設立在經(jīng)濟活躍、人員密集的區(qū)域，隨著房價、消費水平的增長，網(wǎng)點租金、人工等成本也在逐年上漲。

（2）快遞網(wǎng)點競爭越來越激烈，降低盈利能力。在同一個區(qū)域，可能同時會有通達系網(wǎng)點、菜鳥驛站、物業(yè)代收點、各種智能快遞柜等末端服務形式，末端服務分布如此密集，其競爭壓力巨大，盈利能力將隨之降低。

（3）人員流失率高企。根據(jù)《全國社會化電商物流從業(yè)人員研究報告》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，收派員能堅持工作的時間在半年以內(nèi)為9.6%、半年到1年為30.6%、1-3年為44.2%。超強的工作強度、時間、不高的收入、較低的社會地位和評價造成很多人不會長時間持續(xù)工作。

（4）人海戰(zhàn)術(shù)已經(jīng)不能滿足快速增加的快遞服務需求。當前全國日均快件量超過1億件，每個快遞員的派件量在100-150單/天之間，基本已經(jīng)達到人工派件極限，待若干年之后日均快件量達到10億件時，如果還是按照目前的勞動密集性的服務模式，顯然已無法完成如此巨大的服務需求。

（5）快件流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多?？旒竭_目的地區(qū)域后，將在處理中心進行分揀，接著被運到分公司，在分公司將進行再次分揀，由快遞員將快件送至客戶或末端網(wǎng)點、驛站、快遞柜等，形成了二次分揀和二次運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，增加了運營成本和快件損失的風險。

1.3 新型快遞智能無人收派車的提出

馬云在2017全球智慧物流峰會上，談到“隨著無人駕駛汽車,機器人的應用。一百萬輛車將是一百萬流動的小倉庫”的設想。現(xiàn)有的京東、菜鳥等企業(yè)都推出了自己的無人車，以測試提供派送服務，但這些車輛大多裝載快件的數(shù)量在10件左右，并不能滿足快速增加的快遞服務需求。同時，傳統(tǒng)的快件派送方式為1對多，即1個快遞員前往多個客戶處提供服務，而在未來快遞服務需求大幅增加的情況下，快件派送的方式應轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬?，即多個客戶前往固定服務點自助完成快件的取寄，這樣才能提高快件收派的效率。

因此，本文提出一種新的快遞智能無人收派車，這種無人收派車能夠輔助實現(xiàn)前置分揀分裝、運輸收派一體、直達用戶附近，成為固定式智能快遞柜，用戶前往無人收派車自助完成快件（如圖1所示），待快件取完后，回到處理中心再次裝件，繼續(xù)提供快遞服務。這將在簡化快件收派流程、降低成本費用、減少快件損失、提高處理效率、增加客戶滿意度等方面產(chǎn)生積極影響。智能無人收派車將推動快遞末端服務形式的變革，最終實現(xiàn)末端網(wǎng)點的智能化和無人化，以應對未來日均10億快件量的巨大服務需求。

圖1 無人收派車運行模式

2 快遞智能無人收派車的設計

2.1 智能無人收派車的準備條件

首先，區(qū)域處理中心分揀道口需要更加細化。分揀格口要明確到小區(qū)、寫字樓、學校等人員密集區(qū)域，為實現(xiàn)在處理中心就能完成前置分揀分裝建立基本條件。

第二，道路交通環(huán)境支持無人車輛行駛。越來越多的無人車已經(jīng)開始上路測試，無人車在自主路線規(guī)劃、交通環(huán)境識別、自主駕駛控制等技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟。無人車從現(xiàn)階段的測試、試用到步入正式商用指日可待。

第三，地方政府部門支持。需要由相關(guān)部門規(guī)劃出適合車輛出入、安全停放的區(qū)域。智能無人收派車裝載快件到達目的地后，進入指定區(qū)域停放，成為一個大型智能快遞箱，為客戶提供取件或寄件服務。

2.2 智能無人收派車的設計思路

2.2.1 整體設計方案。智能無人收派車具有小型無人車具備的無人智能駕駛、定位、信息傳輸、環(huán)境感知和自主判斷決策等能力，能根據(jù)系統(tǒng)指令，實現(xiàn)自動駕駛、到達指定?？繀^(qū)域停泊。

智能無人收派車車體較大，無駕駛倉，車身除電子、動力、底盤、控制系統(tǒng)等設備部件，其它空間全部利用為自動化立體貨倉，確保無人收派車擁有同時存儲數(shù)百件快件的空間。貨倉由左、中、右三個部分組成，左右兩個部分為快件存儲單元格口，中間部分為可升降自動存取快件設備，可以快捷的將快件從存儲單元取出或?qū)⒖旒嫒?。待車輛?？亢螅梢猿蔀橐粋€大型快遞箱，由客戶自助使用，如圖2所示。

2.2.2 智能無人收派車儲存模塊。智能無人收派車車身兩側(cè)為快件存儲單元，從內(nèi)側(cè)面看，類似目前常見的智能快遞箱的存儲格口，從高到低分為小格、中格和大格，可儲存除超長超重等快件外的絕大部分快件。每個格口底部設計為可獨立轉(zhuǎn)動的微型傳輸帶，可以根據(jù)指令將快件移出或存入存儲格口。每個格口設置可上升和下降的防護網(wǎng)，以打開或關(guān)閉格口，保護格口的快件在運輸過程中不會因顛簸震動而移出格口，造成快件或設備的損失或故障。無人收派車存儲貨倉示意圖如圖3所示。

圖2 無人收派車立面示意圖

圖3 無人收派車存儲貨倉示意圖

2.2.3 智能無人收派車存取件移動模塊。智能無人收派車車身中間為完成存取件任務而裝備的移動設備，由升降平臺、可在升降平臺上左右移動的取件小車以及小車自帶可前后左右四向移動的傳輸帶三種可移動裝置，聯(lián)合快件存儲單元的傳輸帶，共同實現(xiàn)快件的存件、取件功能。無人收派車存取件移動設備示意圖如圖4所示。

圖4 無人收派車存取件移動設備示意圖

2.2.4 智能無人收派車客戶自助操作臺模塊?？蛻糇灾僮髋_主要功能為實現(xiàn)客戶自主完成快件的投遞和取件。

在客戶需要寄遞快件時，客戶可以通過手機登錄APP、公眾號等，查詢無人收派車的服務情況，在線上完成快件運單的填寫、寄遞物品聲明等，然后攜帶包裝好的快件前往自助操作臺，輸入訂單號碼或條碼掃描，將快件放入自助操作臺收取件倉，安檢機對快件安全掃描等檢測，對快件進行初步的驗視，通過初步驗視后，自動完成快件稱重、快遞運單、標識的打印和粘貼，自動完成快遞費用的計量和收取，由存取件移動模塊完成而客戶在取件時，則與普通智能快遞柜一樣，輸入取件信息，如短信取件碼、微信條碼等，驗證后，由存取件移動模塊完成取件，交付給客戶。無人收派車自助操作臺結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

圖5 無人收派車自助操作臺結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.5 智能無人收派車的信息系統(tǒng)模塊。智能無人收派車能實現(xiàn)以上模塊功能，主要是基于強大的信息系統(tǒng)，對收寄件人的姓名、電話、地址、物品種類、重量、尺寸等信息數(shù)據(jù)快速分析處理，對每一個快件智能分配合理快捷的路由，完成處理中心的格口細化、分配無人收派車及存儲格口、規(guī)劃無人收派車行駛路線及交通控制、快件運行狀態(tài)信息跟蹤及發(fā)布，由客戶通過自助方式獲取快遞服務，以實現(xiàn)高效、快捷的服務能力，這對推動快遞末端網(wǎng)點的變革起到根本的推動作用。信息系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)如下：

（1）在處理中心已經(jīng)對快件完成了最終細化分揀，根據(jù)快遞物品類別、重量、尺寸等分裝到指定無人收派車對應存儲格口，消除二次分揀、二次運輸?shù)拳h(huán)節(jié)。

（2）基于物聯(lián)網(wǎng)、GPS定位、智能控制、條碼技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，保持快件、無人收派車、客戶之間的即時溝通。控制自主操作平臺、移動模塊、儲存模塊共同完成取件和收件任務。

3 應用前景

3.1 快遞智能無人收派車的優(yōu)點

（1）無人收派車在行駛時是快件運輸車輛、固定停發(fā)時是普通智能快遞箱，實現(xiàn)從處理中心直達用戶，避免了二次運輸、二次分揀等環(huán)節(jié)，成為末端運輸收派一體的智能服務機器人。

（2）單日處理數(shù)量更多，效率更高。區(qū)別于現(xiàn)有的小型無人車，無人收派車體積更大，一般存儲格口在200件以上，如果增加車體體積，存儲格口可以實現(xiàn)翻倍，可存儲更多的快件；

（3）降低末端運營成本。無人收派車可以推動傳統(tǒng)末端網(wǎng)點改革，全程無人化操作，無需傳統(tǒng)網(wǎng)點支持，最終實現(xiàn)減少或替代傳統(tǒng)形式的快遞網(wǎng)點。這樣，原有網(wǎng)點場地成本、人工成本、車輛運輸成本等將大幅減少。

3.2 市場需求

在快遞服務需求規(guī)模快速增長的背景下，在無人車等智能設備已經(jīng)處于試驗、試用階段，相關(guān)的政府部門、企業(yè)在政策、宣傳等方面也在根據(jù)智能設備的實際研發(fā)、測試情況進行調(diào)整?？梢灶A想，無人車等將是提供快件服務的主力軍。根據(jù)馬云提出的“隨著無人駕駛汽車,機器人的應用，一百萬輛車將是一百萬流動的小倉庫”的設想，本文認為無人收派車將很有可能替代現(xiàn)有的快遞末端服務網(wǎng)點，集運輸、存儲、自助服務一體的無人收派車將擁有廣闊的市場前景。