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类型全国智标委&京东物流:2022社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书(51页).pdf

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    全国 智标委 物流 2022 社区 无人 配送 智能 基础设施 白皮书 51
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    1、2022 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会智能网联基础设施 标准工作组(SAC/TC426/WG8)2022年7月 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 致 谢 在住房和城乡建设部主管部门的指导下,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会智能网联基础设施标准工作组(SAC/TC426/WG8)开展了社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书编制工作。本白皮书编制过程中得到了智能网联基础设施相关行业内领导和专家的悉心指导,并给予了建设性的意见和建议,在此致以衷心的感谢。指导专家 张永伟 马 虹 陈山枝 曾 澜 马春野 葛雨明 指导单位 全国智能建

    2、筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)主编单位 中国电动汽车百人会 京东鲲鹏(江苏)科技有限公司 参编单位(排名不分先后)东南大学交通学院;中国城市规划设计研究院雄安研究院;上海市政工程设计研究总院城市交通与地下空间院;中国信息通信科技集团有限公司;中国金茂南京区域(苏皖)公司;浙大城市学院城市大脑研究院;北京智行者科技有限公司;长沙行深智能科技有限公司;白犀牛智达(北京)科技有限公司;新石器慧通(北京)科技有限公司;深圳市优必选科技有限公司;坎德拉(深圳)科技创新有限公司;深圳优地科技有限公司;深圳市矽赫科技有限公司;深圳市镭神智能系统有限公司;中信科移动通信技术股份有限公司

    3、;四川华体照明科技股份有限公司;驭势科技(北京)有限公司;毫末智行科技有限公司;北斗星通智联科技有限责任公司;大唐高鸿智联科技(重庆)有限公司 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 前 言 2007-2021 年,中国快递年完成业务量从 12 亿件增至超过 1000 亿件,其中 2014年起更连续 8 年世界第一,2021 年中国即时履约配送订单量破 300 亿单。快递、即时配送日均配送 3.56 亿单,日均服务 7 亿用户需求。社区、园区是城市基本单元与核心组成部分,是人民生活、工作的主要聚集区,配送业务的重要起止点。根据国家统计局数据,全国有 44.5 万个社区服务站。社区、园区配送的共

    4、同特点是业务量大,服务频次高;受众人群有所差异,例如社区同时覆盖中青年和儿童和老人,园区主要客群是劳动年龄人群。同时,配送物品种类,在社区场景下更加丰富,主要是生活相关的物品,园区配送物品种类基于企业相关业务,例如文件、外卖等。疫情防控常态化背景下,保障人民健康安全为第一要务,催生了社区、园区无人配送(无接触配送)的需求增长。社区、园区的智慧化建设是社会发展必然趋势,满足人民对于美好生活的向往,随着近年配送业务的发展,以及劳动力人口数量减少,智能网联自动驾驶的无人配送有望成为智慧社区、智慧园区的标配。在社区、园区场景开展无人配送业务,既需要考虑不同客群体验的需求,同时需要考虑社区、园区物业管理

    5、需求。本材料探讨范畴为智能网联基础设施,重点关注采用无人配送车、室内配送机器人等在社区园区开展无人配送的场景。白皮书介绍国内外社区、园区自动驾驶无人配送的探索;分析国内社区、园区无人配送场景的模式与应用,以及遇到的困难和阻力。介绍目前已有的成功案例与相关基础设施建设要求,对于社区、园区无人配送智能网联配套基础设施需求进行探讨。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 目 录 第一章 概念及宏观背景.1 1.1 社区园区无人配送的概念.1 1.2 社区园区无人配送智能网联基础设施的概念.2 1.3 社区园区无人配送智能网联基础设施建设现状与痛点.3 1.3.1 硬件基础设施.3 1.3.2 信息基

    6、础设施.4 1.3.3 其他无人配送智能网联基础设施相关.5 1.4 社区园区无人配送智能网联基础设施发展的基础条件.6 1.5 社区园区无人配送智能网联基础设施的发展战略.7 1.5.1“十四五”背景下的“新基建”战略布局总依托.7 1.5.2 无人配送与智能网联基础设施战略布局进展.8 第二章 无人配送设备及技术介绍.10 2.1 无人配送设备.10 2.1.1 室外无人配送车.10 2.1.2 室内无人配送机器人.10 2.1.3 无人驿站.11 2.2 无人配送设备的相关技术.11 2.2.1 定位和地图.11 2.2.2 感知.13 2.2.3 决策与控制.14 2.2.4 线控底盘

    7、.14 2.2.5 C-V2X 技术.15 2.2.6 信息融合技术.16 第三章 社区园区无人配送智能网联基础设施及应用场景.18 3.1 社区园区道路设施.18 3.1.1 社区园区出入口控制设施.18 3.1.2 社区园区内部道路.18 3.1.3 综合杆.21 3.1.4 路侧设施.21 3.2 转运接驳.23 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 3.2.1 社区园区物流配送中心.23 3.2.2 无人驿站.24 3.2.3 转运箱接驳.26 3.3 楼宇内部配送设施.26 3.3.1 门禁、闸机以及电梯交互.26 3.3.2 楼宇通道.26 3.3.3 信息通讯.27 3.4 运

    8、营维护.27 3.4.1 监控设施.27 3.4.2 临停取货位.27 3.4.3 充电桩/充电位.28 3.4.4 停放维护位.28 第四章 社区园区无人配送智能网联基础设施标准规划.30 4.1 无人配送领域标准现状.30 4.2 社区园区无人配送智能网联基础设施标准需求分析.31 4.3 社区园区无人配送智能网联基础设施标准体系建设.32 4.4 标准发展路线图及规划布局.33 第五章 社区、园区无人配送实践案例.35 5.1 社区无人配送.35 5.1.1 社区抗疫物资配送.35 5.1.2 社区零售配送.36 5.2 园区无人配送.36 5.2.1 园区新零售业务无人配送案例.36

    9、5.2.2 国内封闭管理园区多业务融合无人配送案例.37 5.2.3 园区车路协同无人配送案例.38 第六章 发展建议.40 6.1 政策引导试点运营,推动场景落地应用.40 6.2 产业上下游紧密协同,推动无人配送方案成熟.42 6.3 建立社区园区无人配送标准,推动生态协同.43 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 1 第一章 概念及宏观背景 1.1 社区园区无人配送的概念 第一章 概念及宏观背景 1.1 社区园区无人配送的概念 社区是若干社会群体或社会组织聚集在某一个领域里所形成的一个生活上相互关联的大集体,是社会有机体最基本的内容,是宏观社会的缩影。社会学家给社区下出的定义有 14

    10、0 多种。社区是具有某种互动关系的和共同文化维系力的,在一定领域内相互关联的人群形成的共同体及其活动区域。园区是指政府集中统一规划指定区域,区域内专门设置某类特定行业、形态的企业、公司等进行统一管理,典型的如工业园区、自贸园区、产业园区、动漫园区等。社区园区都有着一定地域范围内的社会生活共同体的特征。社区园区场景中包含若干群体或组织,是城市概念最主要的构成,也是社会有机体最基本的内容。社区园区是城市人群最主要的生活区域,也是快递、本地生活服务等企业最核心的服务场景。社区园区无人配送是指,配送至社区、园区的区域范围内,向最终客户交付物品的过程,以智能化的设备,提供的无接触配送服务。随着新冠疫情的

    11、爆发,无人配送技术开始投入向社区园区配送物资,推动了无人配送落地社区园区,向社会展示了末端无人配送的应用价值。而伴随着新冠疫情的常态化,越来越多的服务主体希望以无人配送服务用户。互联网服务近年快速的发展,同事新冠疫情对线下购物的制约,大量城市人群选择线上下单的方式购买物品和服务,满足生活需求。带来配送需求的放大,而配送需求的日益增加与城市治理,人民对于配送服务体验,与疫情防控物品无法进入社区园区,形成的配送矛盾日益凸显。传统的社区园区末端配送依靠人力支撑,形式无非是引入三方服务,三方自负盈亏,如业务量不够,场地房租、人力成本入不敷出。另一种物业自身服务,但无此专职岗位,人力配送服务难以长期维持

    12、和管理。封闭管理,业主不便;开放管理,考验着区域内交通与环境治理能力。以运行空间切分社区园区无人配送需求,可粗略将其划分为园区(社区)外与园区(社区)内,两个场景分别呈现如下特点:园区外,城市开放道路,环境与路况复杂程度高,对无人配送的运行能力要求高,需要政府授权;社区园区内属于区社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 2 域封闭道路,无需路权,交通情况复杂度低,但实际落地中发现诸多基础设施配套的问题,从而诞生此白皮书,探讨社区园区无人配送智能网联基础设施需求,并推进相关标准化的建设。1.2 1.2 社区园区无人配送智社区园区无人配送智能网联基础设施的概念能网联基础设施的概念 无人配送是 5G

    13、、人工智能、大数据中心、物联网等领域的新技术,在城市生活服务中的重要应用。稳定的网络通信基建为无人系统自主控制、海量数据传输提供了网络运营环境;人工智能为无人系统自主感知、自动驾驶、生物识别提供了感知与决策的技术保障;物联网、EDC(企业大数据中心)的建设与应用是无人配送在智能物流发展中的应用落地保障。图图 1 1-1:1:社区园区无人配送系统架构社区园区无人配送系统架构 社区园区无人配送的方案实现分为四个层次,第一层为基础设施层,包括硬件基础设施、信息基础设施;第二层业务平台层包括相关系统和平台服务;第三层为配送设施,包括各类型的智能网配送设备设施;最后与用户运营直接交互的前端应用层,包括运

    14、营端、用户端,商家端等。其中,智能网联基础设施包含硬件基础设施及信息基础设施,同时与软件系统层面的能力相结合,促进车、路、云、网、图五大体系协同,实现车路云一体化的自动驾驶应用,行驶监管,记录智能网联汽车、基础设施等运行数据,保障交通安全。社区园区无人配送系统架构,同时也是微缩的城市车联网。相对比城市车联网,社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 3 社区园区的无人配送具备低速、轻载、场景周边人员密集,交互体验感直接影响社区、园区客户等特点。硬件基础设施包括:社区、园区出入口基础设施;道路基础设施;充电基础设施;楼道通道基础设施;无人配送停放区域及仓储基础设施等。信息基础设施包括:5G 网络通

    15、信,结合 5G 商用部署,统筹利用物联网、车联网、光纤网等,实现物流园区等固移结合、宽窄结合、公专结合的网络覆盖;北斗系统和遥感卫星,提升北斗系统高精度导航与位置服务能力,推动卫星定位增强基准站资源共建共享,为无人配送提供高精度、高可靠的服务。1.3 社区园区无人配送智能网联基础设施建设现状与痛点 1.3.1 硬件基础设施 1.3 社区园区无人配送智能网联基础设施建设现状与痛点 1.3.1 硬件基础设施 硬件基础设施包括:社区园区出入口基础设施;道路基础设施;充电基础设施;楼道通道基础设施;无人配送停放区域及仓储基础设施等。社区园区无人配送业务仍处于起步期,多数小区仍未建立起适合无人配送车平稳

    16、行驶的路段和停靠点,一些楼宇门口的坡度设置过高,会导致无人配送车无法顺利完成爬坡操作。此外,多数小区的充电设施建设仍不完善,无法满足无人配送车在非运行时段和夜间进行充电的实际需求。发展社区园区内的无人配送,需要建设标准统一的入口道路、园内道路,以方便无人配送车识别道路情况实现准确、安全、高效的自动驾驶;发展楼宇内的无人配送,需要标准统一的电梯、楼道通道的支持;此外还需要统筹规划上述道路、电梯资源的分配和使用权,兼顾无人配送车和居民的出行需求。而国内目前绝大部分的社区、园区在规划和建设的时候并没有考虑无人配送车的使用场景需求,因此在已建成的社区、园区内推广无人配送,道路设施是一大痛点。无人配送车

    17、采用电力供能,在工作间隙应该妥善存放,及时补充电量。在城市中心的商场、社区等即时配送需求最旺盛的区域,用地空间和停车位资源日益匮乏,为无人配送车规划停放区域,是一件非常棘手且成本高昂的事情。在充电桩建设方面,我国目前还有很大的缺口。国家发改委发布的电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020 年)规定,计划到 2020 年,新增加的集中式充换电站超过约 1.2 万座,分散式充电桩超过约 480 万个,满足全国 500 万辆电动汽车的充电需求。根据中国充电联盟的统计数据,截至 2021 年 9 月,国内新能源汽车保有量 678 万辆,充社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 4 电基础设施累

    18、计数量为 210.5 万台,车桩比例为 3:1。充电基础设施领域还存在巨大缺口,并且存在充电难、充电桩利用率低、充电桩分布不平衡等问题。要发展无人配送,就必须要解决无人配送车充电的问题,目前看来,充电桩将是一大难题。发展无人配送,需要建设智慧仓储中心。目前,我国正处于智慧仓储升级阶段,由机械化向自动化和智能化不断升级,智慧仓储还有很大的发展空间。1.3.2 1.3.2 信息基础设施信息基础设施 信息基础设施包括:5G+C-V2X 网络通信、北斗系统和遥感卫星等。目前社区园区无人配送推广,在信息基础设施的核心痛点是缺乏本地部署或者边缘计算的资源支持。无人配送车的 L4 级自动驾驶系统,会产生巨大

    19、的数据量,每天回传数 T 级别的数据。由于缺乏本地或者边缘服务器和通讯基础设施的支持,待实现无人配送车大规模部署后,运营方只能通过远程监控模式联系无人配送车,因此网络通讯的稳定性、即时性影响着车辆安全。如果是在 4G 环境下部署无人配送车,容易出现通信被遮挡、基站覆盖不够、接入量太大导致通信信号堵塞等,使得信号断掉或严重卡顿。截至 2021 年 5 月,据工信部官网消息,依据最新数据,目前基站数目已经为 140多万,终端连接超 5 亿。虽然目前我国已经建设成了较大规模的 5G 网络基站,但在推动 5G 协同应用方面还有很大发展空间,还需要在以下方面发力。结合 5G 商用部署,统筹利用物联网、C

    20、-V2X 车联网、光纤网等,推动交通基础设施与公共信息基础设施协调建设,并探索无人配送信息基础设施的应用模式;逐步在物流园区、密集的居民社区、商业广场等实现固移结合、宽窄结合、公专结合的网络覆盖;协同建设车联网、无人配送专用网络,推动重点区域、重点园区应用车用无线通信技术,支持无人配送车自动驾驶,实现园区、社区无人配送;在重点社区、楼宇内应用适用可靠、经济耐久的信息通信技术,支持配送设施远程监测、安全预警等应用;此外,5G 网络目前还在应用落地的早期阶段,由于各方需求呈现碎片化状态,且缺少解决方案集成商,导致行业应用终端少,尚未探索出合适的商业模式,从而推高了定制化成本。C-V2X 通信技术是

    21、车路协同实现环境感知的重要技术之一,与传统车载激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波等车载感知设备优势互补,为智能网联汽车提供雷达无法实现的超视距和复杂环境感知能力。C-V2X 通信通过和周边车辆、道路、基础设社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 5 施进行通信,从时间、空间维度扩大了车辆对交通与环境的感知范围,能够提前获知周边车辆操作信息、视觉盲区等周边环境信息。可见,C-V2X 的应用能够增强环境感知能力、降低车载传感器成本、使能多车信息融合决策。中国北斗卫星导航定位系统是我国自行研制的先进全球卫星导航系统(英文简称 BDS),是继美国 GPS、俄罗斯 GLONASS 之后全球范围内第三个

    22、成熟的卫星导航定位系统,北斗三号全球星座部署已经全面完成。目前北斗系统已全面服务于交通运输行业,在亚太地区的定位精度可达到水平 5 米、高程 5 米的水平。发展社区、园区、以及楼宇内的无人配送,需要卫星导航系统提供高精度的地位与地图服务,尤其是楼道内的导航和定位服务,对精度的要求更高,且可能存在信号丢失、不稳定的情况,因此还需要结合惯性导航、室内定位等多项技术,开发多方式联动定位系统,提升北斗系统高精度导航与位置服务能力,为无人配送提供高精度、高可靠性的服务。遥感卫星,是用作外层空间遥感平台的人造卫星。用卫星作为平台的遥感技术称为卫星遥感。通常,遥感卫星可在轨道上运行数年,卫星轨道可根据需要来

    23、确定。遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域,当沿地球同步轨道运行时,它能连续地对地球表面某指定地域进行遥感。虽然目前还没有应用于自动驾驶的卫星,但已有车企研究发射近地卫星以支持自动驾驶业务。1.3.3 其他无人配送智能网联基础设施相关 1.3.3.1 移动配送设施 1.3.3 其他无人配送智能网联基础设施相关 1.3.3.1 移动配送设施 我国法律法规对交通参与者都赋予了法律属性,明确了其法律地位,实施归类管理,因此需要完善相关标准并加以引导,尽早构建行之有效的管理体系,明确投资、准入、路权、牌照等管理要求。工业和信息化部印发的关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见从

    24、加强数据和网络安全管理、规范软件在线升级、加强产品管理、保障措施等方面提出了 11 项具体意见,其中加强产品管理方面,明确要求严格履行告知义务,加强组合驾驶辅助功能产品安全管理,加强自动驾驶功能产品安全管理,确保可靠的时空信息服务。为无人配送车辆的标准化,提供了一定发展方向。针对无人配送服务及其相关的无人配送小车,目前我国业内还缺乏完备的法律法规、技术标准。未来,随着无人配送服务的成熟及大规模应用,需要出台更多更社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 6 完善的法律法规、标准设施,建立无人配送服务管理体系和技术标准体系,从而规范行业发展,促进行业健康壮大。1.3.3.21.3.3.2 业务平台

    25、业务平台 业务平台主要指网联云控体系,网联云控体系是基于新一代通信和云计算技术,实现基础设施、车辆和云计算资源的互联互通和协同运行,通过构建智能车网基础设施平台和基础数据平台,降低自动驾驶系统成本、提升车辆感知决策能力和安全水平的一体化解决方案。网联云控的优势在于,能够使高级别自动驾驶达到足够的安全等级;使低级别硬件配置的车辆可能实现更高水平的自动驾驶。建设无人配送网联云控平台,需要构建标准统一、跨品牌、跨平台、开放共享的数据生态,以应对配送行业的高并发、大流量多源数据,并保证安全性、低延时、可靠性;需要实现多源信息融合并匹配高精度地图和定位实现协同感知计算,利用云端资源实现网联条件下的各类自

    26、动驾驶配送小车应用的控制闭环,保证应用实施自主可控,增强服务能力;此外还需要开发商业化运营模式,降低无人配送网络运营成本,探索优质高效的配送服务模式。目前国内建设无人配送网联云控体系在以上方面还有较大进步空间。1.41.4 社区园区无人配送智能网联基础设施发展的基础条件社区园区无人配送智能网联基础设施发展的基础条件 在社区园区领域发展与无人配送相关的智能网联基础设施建设,整体而言需要三个基础条件,即自动驾驶技术发展、新一代智能基础设施的发展、无人配送技术的发展。自动驾驶技术,近几年发展迅猛的科技公司如京东、美团、阿里等在多年前就开始了相关技术的研发,近年来陆续诞生了多家相关领域的创业公司,目前

    27、已有多家企业进入无人配送车小批量生产、应用阶段。国内的无人配送起步比国外稍晚,但是国内的企业有着明显的场景优势。第一,配送业务量级来说,国内人口众多,物流业务需求规模巨大,远超其它任何一个国家。其次,国内人口密度较为集中,每单配送的距离相对较短,对无人配送设备的可持续工作能力要求相对较低,根据目前无人配送技术的发展程度来看更容易满足需求,易于落地。第三,在移动互联网技术的带动下,人们对新兴事物的可接受程度变高,由此带来的是无人配送产品的可实施落地的场景愈加丰富。随着无人配送车辆生产规模的扩大、落地场景的增多、以及与具体业务的结合愈加紧密。自动驾驶和无人配送技术已然实现了快速的社区园区无人配送智

    28、能网联基础设施白皮书 7 发展。新一代智能基础设施的发展同样迅猛,在通信技术方面:政策上持续推动结合5G 商用部署,统筹利用物联网、车联网、光纤网等,实现交通基础设施与公共信息基础设施协调建设。逐步在高速公路和铁路重点路段、重要综合客运枢纽、港口和物流园区等实现固移结合、宽窄结合、公专结合的网络覆盖。协同建设车联网,推动重点地区、重点路段应用车用无线通信技术,支持车路协同、自动驾驶等。利用北斗系统,提升交通运输行业北斗系统高精度导航与位置服务能力,推动卫星定位增强基准站资源共建共享,提供高精度、高可靠的服务。探索推动北斗系统与车路协同、ETC 等技术融合应用。在智能网联汽车核心技术发展上,政策

    29、层面已将智能网联汽车已上升至国家战略层面,其发展定位已经从车联网概念的重要组成部分,向智能化集成转移。并拥有了更为完善明确的顶层设计和诸多指导性规划文件。2018 年 4 月,工信部、公安部及交通部联合发布智能网联汽车道路测试管理规范(试行),确定了智能网联汽车测试管理基本框架,推进地方开展自动驾驶道路测试。随后北京、上海、深圳、长沙、天津等多座城市先后出台地方道路测试管理规定。V2X 测试、车路协同测试多地开花。随着工信部构建的“基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范”项目的推动,国内已经构建形成了包括北京-河北、上海、浙江、湖北(武汉)、江苏(无锡)、广东等多家车联网示范区。研发包

    30、括车路协同、自动驾驶、先进辅助驾驶、交通大数据等新技术与新产品。开展包括实验验证、测试评估、封闭测试、应用示范等多方面功能性营运项目,为自动驾驶的快速发展创造示范性条件。1.5 社区园区无人配送智能网联基础设施的发展战略 1.5 社区园区无人配送智能网联基础设施的发展战略 发力“新基建”是中国在把握世界科技发展新趋势和自身发展新支点基础上的科学决策。“新基建”指的是以技术创新为驱动;以信息网络为基础;面向高质量发展需要;提供数字转型、智能升级、融合创新等服务。提出并实施新型基础设施建设,不仅在国家层面上具有深远的战略意义,对物流领域尤其是无人配送行业有着重大的应用价值。1.5.1“十四五”背景

    31、下的“新基建”战略布局总依托 1.5.1“十四五”背景下的“新基建”战略布局总依托 2020 年 3 月,中共中央政治局常务委员会召开会议,会议指出,要加快 5G 网络、社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 8 数据中心等新型基础设施建设进度。2020 年 4 月,国家发改委首次明确新型基础设施的范围,国家发改委相关负责人表示,初步研究认为,新型基础设施是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。同月召开的国务院常务会议部署加快推进信息网络等新型基础设施建设,明确“创新投资建设模式”“以应用为导向”等一系

    32、列要求。从总体上来看,这些为智能网联基础设施的部署与无人配送的普及提供了有力保障。为进一步推动无人配送应用的开展,当下的智能网联基础设施规划目标的主要实施路径包括:1)实施创新发展战略:强化新型基础设施建设包括智能网联基础设施的规划指导,完善政策环境,支持构建多元化的无人配送示范和应用场景,加强前瞻性、引导性的技术研发和创新,夯实发展基础。2)推进垂直融合发展:编制专项规划,加强产业与基础电信企业对接,做好综合平衡和衔接协调。在外循环方面,加强资源整合和共建共享,促进协同融合,提高资源要素配置效率。在内循环方面,打造高质量园区网络,引领 5G 技术在垂直行业的融合创新。1.5.2 无人配送与智

    33、能网联基础设施战略布局进展 1.5.2 无人配送与智能网联基础设施战略布局进展“新基建”的推进无人配送提供了必要的基础支撑,因为无人配送的高效运行离不开配套的智能网联基础设施支持。在推动基础设施部署方面,国家始终坚持“单车智能+网联赋能”的发展战略。2021 年以来,加快推进新基建的政策暖风频吹,为无人配送的加速发展开启了更大空间。2021 年 6 月,国务院办公厅转发国家发展改革委、交通运输部关于进一步降低物流成本的实施意见,明确提出推动降低物流成本与新基建相结合,加快推进新一代国家交通控制网、智慧公路、智慧港口、智慧物流园区等融合型基础设施建设,推广运用 5G、物联网、人工智能、区块链等新

    34、兴技术。7 月 15 日,国家发展改革委等 13 部门发文,支持自动驾驶、自动装卸堆存、无人配送应用基础设施。8 月 6 日,交通运输部发布关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见,围绕智慧交通基础设施和智慧物流建设做出系列部署。交通运输部相关负责人日前也表示,无人快递车在校园等半封闭环境下发挥了作用,未来可以把“聪明的路”与“智能的车”结合起来,加快推进无人快递车更广泛的使用,可以纳入交通强国试点当中。围绕无人配送,不少地方也提出,支持制造企业联合快递企业加快推进制造业社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 9 物流技术装备智慧化,建设车路智能协同系统和智慧物流平台等等。新基建的全力推

    35、进,特别是 5G 技术的加速应用,将全面打通智慧物流闭环。由中国物流与采购联合会与苏宁物流、江苏移动等此前联合发布的 5G 智慧物流创新示范白皮书 指出,在仓储端,基于 5G 的泛在智能、端-边-云网络架构推动物流仓储环节从货物入库、拣选、盘点、分拣和发货等操作可实现物流仓储环境全面数据化、可视化和智慧化。在物流运输配送环节,全自动的实现需结合车联网、自动驾驶系统的使用,5G 技术让无人配送服务的研究和落地提供了链路保障、计算能力等,打通了车载终端设备的互联。工信部将加快发布实施智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范(试行),支持行业机构和企业在更大范围内进行道路测试,开展多种场景包括无人配送

    36、场景下的示范应用,进一步推动数据共享、结果互认,鼓励探索商业化发展模式。表 1-1 战略指引下的无人配送试运营现状 表 1-1 战略指引下的无人配送试运营现状 企业 现有产品代表车型 试运营城市 具体场景 京东物流 第五代智能快递车 北京、天津、苏州、常熟、琼海、无锡等 京东快递、外卖、商品代买、外卖快递代取 美团 魔袋 20 北京 买菜/外卖 阿里巴巴 小蛮驴 杭州、上海、成都、北京 菜鸟快递 新石器 X3 厦门、上海、北京、苏州 餐饮零售 白犀牛 无人配送车 北京、上海 生鲜零售 行深智能 绝地 3000H 长沙、武汉、苏州 快递外卖 一清创新 夸父 淄博、苏州 生鲜物流 为促进无人配送一

    37、体化的深度应用,相关部门正在积极制定与智能网联基础设施部署相关的各项政策,为未来五年的基础设施部署提供明确的战略指引。在新发布的交通运输领域新型基础设施建设行动方案(20212025 年)中明确指出,“到2025 年,打造一批交通新基建重点工程,形成一批可复制推广的应用场景,制修订一批技术标准规范,促进交通基础设施网与运输服务网、信息网、能源网融合发展。”可见,随着国家战略的明确指引与合理规划,无人配送服务将逐渐实现广泛的群众覆盖,在交通基础设施运行效率与安全水平逐步提升的基础上,迈向高质量发展。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 10 第二章 无人配送设备及技术介绍 2.1 无人配送设备

    38、 2.1.1 室外无人配送车 第二章 无人配送设备及技术介绍 2.1 无人配送设备 2.1.1 室外无人配送车 室外无人配送解决方案由无人配送车、车辆运营监控平台、配送订单平台化服务、车辆量产质检工具等产品组成,以高级别自动驾驶能力为核心基础,包含自动驾驶算法及在线架构、自动驾驶高精度地图、自动驾驶仿真云平台、自动驾驶传感器套件及车辆、自动驾驶主动安全算法和硬件等。通过模块化组合形成城市、园区、楼宇无人配送解决方案,并服务于末端快递配送、商超社区服务、校园配送、园区配送、外卖、买菜、闪购等场景。室外无人配送车由于需要处理天气因素、地面复杂的障碍物或交规信息以及高速移动的车辆、人群等,把重点放在

    39、传感器覆盖度,如何在现有的交规体系下实现无人驾驶,包括识别车道线、识别人、做提前的预判加减速等。图 2-1 室外无人配送设备 图 2-1 室外无人配送设备 2.1.2 室内无人配送机器人 2.1.2 室内无人配送机器人 当前室内无人配送机器人主要应用于酒店、商场等公共建筑内,也有部分开始进入写字楼。室内和室外本质上是同一套技术框架,都是通过传感器感知环境、定位导航然后做到避让和自主行驶。但室内需要解决两大技术难点,1)靠自身传感器如何做到稳定可靠的定位和导航:GPS 在室内是无效的,在没有全局定位的参考下,需要靠自己的传感器定位;2)安全和效率的平衡:室内无人配送与人是零距离接触的,需要保证较

    40、高安全性,与此同时还要保证机器人能够开展高效的服务工作。目前室内无人技术主要通过感知、计算、执行三大模块来实现稳定可靠的定位和导航,以及安全和高效的工作。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 11 图 2-2 室内无人配送设备 2.1.3 无人驿站 图 2-2 室内无人配送设备 2.1.3 无人驿站 无人驿站主体为自动化立体仓库,驿站本身占地面积小,容量大,可以满足整个社区用户快递临时存储需求。同时无人驿站设计有可供室外无人配送车停放、充电的车库以及可将快递自动放入/取出室外无人配送车的装置。用户可自行到驿站取货,亦可随时预约无人配送车送货上门。无人驿站真正意义上实现无人值守,有效解决末端配

    41、送难的问题,显著提升服务质量。无人驿站在物流系统中不仅提供快递代收件,也是社区内的物流最末端中转站。一方面可对接上游物流的批量配送方式以降低成本,另一方面可满足每个客户的时间和服务需求。另外,无人驿站不仅可提供快递物流服务,也可拓展为电商社区仓、生鲜蔬菜仓、以及其他各类服务的物流节点。全自动化的设计不但能提供 7*24 小时服务,且降低了运营的人工成本,更适应未来劳动力逐渐减少的趋势。2.2 无人配送设备的相关技术 2.2 无人配送设备的相关技术 无人配送设备的设计,既是基于现有空间设计规范,同时也是基于运送物品的需求。了解目前无人配送的室内外自动驾驶相关技术,将更有助于提供支持无人配送的基础

    42、设施设计方案。2.2.1 定位和地图 2.2.1 定位和地图(1)室外 在无人配送车作业过程中,准确的车辆定位信息是环境感知、路径规划和地图制作的基础需求,通常要求定位精度达到 10 厘米量级。如果定位出现较大偏差,车辆在无人驾驶时便会出现偏航等异常行为,严重影响车辆行驶路径的准确性和行车安全性。高精度地图需要专业的采集和制作,相关实施公司需要具有高精度地图服务资质。对于园区路况要求,地面平整,周边建筑已建设完成的园区。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 12 同时,由于直接关系到车辆行驶安全性,无人配送车对定位的可靠性有很高的要求,要求车辆在所有路段,各种复杂环境下都能提供高频、稳定、准

    43、确的实时定位信息。任何路段的定位精度不达标都无法满足无人驾驶的上路要求。当前的定位技术主要包括卫星定位、惯性导航定位、激光点云匹配定位和视觉匹配定位等。单一传感器进行的定位存在其固有的局限性,如:利用视觉技术来实现定位的技术路线优势是摄像头成本较低,但很容易受光照变化和阴影等因素的干扰;激光雷达虽然精度较高且不易被干扰,但依然会受车辆遮挡的影响,而且在某些缺乏几何特征的环境中难以定位。因此目前主流的自动驾驶方案都采用两种或以上融合定位方案。(2)室内 室内柔性化的定位和导航主要通过 SLAM 技术来实现。SLAM 全称为 Simultaneous localization and mappin

    44、g(同步定位与地图构建)。SLAM 通过传感器获取的信息来进行当前位姿的推算、轨迹估计与环境建图,相比传统的卫星导航、惯性导航、路标导航等定位方式,SLAM 技术的所有算法都是围绕传感器收集的信息来展开的。总体来说,SLAM 技术大致包含了感知、定位、建图三个过程:1)感知:通过传感器(激光雷达或视觉传感器)来获取周围环境的信息;2)定位:通过传感器实时获取自身位置及姿态;3)建图:根据自身位置及传感器获取的信息,描述出当下所在环境的地图。根据不同的传感器,可分为激光 SLAM 和视觉 SLAM:激光 SLAM:激光雷达可对周围物体实现全方位扫描测距,其采集到的物体信息会呈现出一系列分散的、具

    45、有准确角度和距离信息的点,被称为点云。通常激光 SLAM系统通过对不同时刻两片点云的匹配与比对,计算激光雷达相对运动的距离和姿态的改变,也就完成了对自身的定位。视觉 SLAM:随着计算机视觉的迅速发展,视觉 SLAM 因为摄像头成本低、且收集的信息量大、适用范围广等优点受到关注。为避免视觉 SLAM 中的累计误差以及陀螺仪本身的累计误差,造成的实用化比较苛刻的情况,建议考虑基于融合 UWB 的视觉SLAM 的室内定位与导航方法,通过 UWB 定位和视觉 SLAM 扫描建立室内定位地图,可以通过计算公式和算法准确计算出无人配送设备的最优位置估计。然而单一传感器无法处理诸如纹理少等复杂环境,且 S

    46、LAM 是软硬结合系统,硬件带来的算力、传感器同步、定位精度等问题软件无法解决。在此基础上又形成了 1)社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 13 多传感融合 SLAM 方案,即把多种传感器混合在一起,包含激光雷达、相机、惯性传感器、GPS 等;2)多特征融合 SLAM 系统,相较于单一采用点特征,多特征融合利用环境中不变的线、面等多种特征做到对环境进行更为完整的描述;3)语义 SLAM 系统,提取图像、点云中的语义信息,并对此进行描述从而认知环境,实现对自身的定位并建图。结合多传感器、多特征基元和几何语义,打造了多源融合的 SLAM 方案。2.2.2 感知 2.2.2 感知(1)室外 环境

    47、感知是无人车与外界环境信息交互的关键,相机、雷达、定位导航系统等为无人车提供大量的周边环境及自身状态数据,只有感知到周围的行人、车辆以及突发状况,才能为后面规划线路。感知系统以激光雷达与相机为主要传感器,辅以高精度地图、高精度定位等信息,实现车身 360 度全方位场景理解与目标检测跟踪。感知系统从车端装载的多种传感器(摄像头,激光雷达,毫米波雷达)接收多模态输入信号,利用 AI 深度学习和计算机视觉的方法对多模态的传感器信号进行融合处理,实现对场景中障碍物及交通信号灯的检测、识别、跟踪,路面可行驶区域的分割,然后将这些信息发布给下游的规划控制模块。以某公司自主研发的无人配送车为例,感知系统包括

    48、目标检测与跟踪模块、场景理解模块等。目标检测与跟踪模块负责对行驶环境中的交通参与者及其运动状态进行检测与认知,包括机动车、非机动车、行人等。通过结合激光雷达点云信息与相机图像信息,检测模块采用深度学习技术准确识别目标的三维空间位置、大小、朝向等信息;多目标融合跟踪模块通过建模、预测、数据关联等技术,对多个模块输出的检测结果进行特征融合,实现动静态障碍物连续帧跟踪。场景理解模块基于激光雷达点云数据与相机图像数据,通过对场景进行精细化分割,并结合高精度地图信息,实现特殊场景分类,如雨雪雾天气场景等,和长尾障碍物检测,如重型卡车、三轮车、低矮障碍物等。交通信号灯模块基于车辆实时定位、高精地图中信号灯

    49、信息、相机传感器数据等,通过车辆投影、位置匹配、检测分类等技术,实现对交通信号灯状态的识别。此外,为了充分利用各传感器的优势、弥补不足,还开发了一整套车辆传感器全自动标定系统,从而将激光雷达与相机数据进行融合,使环境感知信息更丰富。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 14 全自动标定系统能够实现激光雷达外参标定、相机内外参标定等功能,并在线监测标定关系变动,确保车辆整体标定关系正确。该技术对于透明材质的围挡,隐形网围栏可能使用上具有局限性,具体需要技术测评。(2)室内 室内场景种类较多,随着机器人的应用场景越来越垂直,面对商业写字楼内复杂多变的环境,单靠某一个传感器来实现对环境的感知并不可

    50、靠,需要增加多类传感器,互相弥补各自性能上的缺陷,将多类传感器的数据融合,计算当前机器人实时状态下的周围环境情况,以便在导航规划中,增加各个传感器之间的信息互通,提高整个系统的可靠性和稳健性,增强数据的可信度,提高精度,扩展系统的时间、空间覆盖率,增加系统的实时性和信息利用率等。2.2.3 2.2.3 决策与控制决策与控制 要实现配送车的智能化,稳定、可靠且高精度的决策规划控制模块是必不可少的部分。以某公司自主研发的无人配送车为例,规划控制模块的功能如下:车辆接收到配送任务后,基于高精地图信息,搜索一条从车辆当前位姿到目标配送点的全局最优行驶路线;车辆沿着该全局路径行进过程中,会实时根据车辆当

    51、前状态下的周围道路信息(包括所有道路交通参与者、道路标识、路口红绿灯状态等信息)做出安全可行的决策(包括绕行、加速、减速、停车等);车辆安全到达目标配送点后,会向服务端上报已到达信息。无人配送车决策规划过程中需要结合高精地图信息,车辆在行进过程中,在高精地图中实时查询车道信息、停止线信息、路口信息、红绿灯信息、人行道信息及各种限速信息等,实时协助车辆做出安全可行的驾驶决策。为了实现配送车更加智能化,决策规划部分设计了一套支持多场景的系统架构,可以根据需求添加相应场景对应的决策规划算法解决方案,实现多场景解耦式并行开发。车辆在自主行驶过程中,会根据当前位姿、周围障碍物分布情况,自主从场景集中选取

    52、对应的应对方案并执行。2.2.4 2.2.4 线控底盘线控底盘 (1)室外 电动无人车线控底盘主要有五大系统,分别为线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂。其中线控转向和制动则是面向自动驾驶执行端方向最核心的社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 15 产品,技术难度最高。从执行端来看,线控油门、线控换挡、线控空气悬挂虽然技术都比较成熟,但最为关键的转向和制动系统目前还没有一套可以适用于 L4 驾驶的稳定的量产产品。此外,针对电动无人配送车定制化开发的线控底盘,还需要集成动力电池、电池管理系统、安全防撞设备、急停模块、灯光控制系统、动力电机等设备。(2)室内 室内服务机器人在运动控制

    53、上主要采用伺服轮毂电机。1)在电机速度较快的情况下轮毂电机能平稳地运转,但是在低速控制下,电机转矩小且不稳定。为实现低速场景下的大转矩稳定运行与机器人的精准控制,伺服轮毂电机应运而生。2)编码器可提供位置、角度、电机运行速度、距离等信息,并反馈到控制器,控制器通过计算脉冲数量确定当前位置,实现对运行速度、距离、位置的精准控制。3)矢量控制算法可通过调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度,输出额定转矩并进行快速加减速。2.2.5 C-V2X 技术 2.2.5 C-V2X 技术 V2X 是车辆对外界信息交互以及一系列车载通信技术的总称,实现车辆与一切可能影响车辆的实体进行信息交互,减少事故发生

    54、,减缓交通拥堵,降低环境污染以及提供其他信息服务。其中 V 代表车辆,X 代表任何与车交互信息的对象,当前 X 主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。V2X 有两个核心设备,一个是装载在车辆上的 OBU,另一个是部署在路侧的 RSU。车辆可以通过自身的 OBU 与周围其他车辆的OBU 以及 RSU 建立通信连接,获取周围的车辆信息和路况信息;车辆也可以通过自身的 OBU 与公众移动通信网建立通信连接,获取所需的信息服务。V2X 通信技术是车路协同实现环境感知的重要技术之一,与传统车载激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波等车载感知设备优势互补,为智能网联汽车提供雷达无法实现的超视距和复杂环境感

    55、知能力。V2X 通信通过和周边车辆、道路、基础设施进行通信,从时间、空间维度扩大了车辆对交通与环境的感知范围,能够提前获知周边车辆操作信息、交通控制信息、拥堵预测信息、视觉盲区等周边环境信息。可见,V2X 的应用能够增强环境感知能力、降低车载传感器成本、使能多车信息融合决策。国际上主流的车联网无线通信技术有 DSRC 和 C-V2X 两条技术路线。由于国内在社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 16 IEEE 802.11p 系列技术和产业方面缺乏核心知识产权、产业基础及优势,中国信科(大唐)、华为等中国企业主导推动具有核心自主知识产权的 C-V2X 技术产业化,在技术标准、设备研发、产业合

    56、作、应用示范等方面已取得主导地位和领先优势,C-V2X已经成为全球车联网无线通信技术唯一的国际标准。(1)V2V V2V 通过专用的无线通信网络发送车辆速度、位置、驾驶方向、刹车等信息给周围车辆。依靠信息融合与智能处理技术,周围车辆的驾驶员收到警告后能够提前应急处置或车辆本身自动采取制动减速等措施,例如车道偏离、自适应巡航控制、盲点侦测等。另外,车辆间也可以构成一个互动的平台,实时交换文字、图片和视频等信息。(2)V2I V2I 的 I(Infrastructure)是车辆行驶过程中遇到的所有交通基础设施,涉及交通摄像头、信号灯、公交站、立交桥、隧道、交通诱导屏等。V2I 是指车载设备与交通基

    57、础设施进行通信,交通基础设施也可以获取附近区域车辆的信息并发布各种实时信息。(3)V2P V2P 是指行人、骑行者等弱势道路使用者通过手机、平板电脑等移动设备与车载设备进行通信。V2P 实现车辆对周围行人或骑行者最近时间的位置、速度、加速度和方向信息进行分析和预测,描绘出行人或骑行者过去、现在以及将来的行进路线,当其刚开始横穿马路时,车辆便及时预测到两者的行进路线有可能交汇,从而及时降速并避免了可能发生的事故。(4)V2N V2N 是指车载设备通过接入网/核心网与云平台连接,云平台与车辆之间进行数据交互,并对获取的数据进行存储和处理,提供车辆所需要的各类应用服务。2.2.6 2.2.6 信息融

    58、合技术信息融合技术 信息融合(Information fusion)是人类和其他生物系统中普遍存在的一种本能。这种本能通过综合多种身体器官(例如耳、鼻、喉、四肢等)所感知的信息(例如物体、声音、气味、温度等)与先验知识,由神经系统调节控制,经过大脑处理社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 17 之后形成一个完整的认知结果。信息融合技术(早期称为数据融合技术)源于军事需求1973 年美国国防部资助开发的声纳信号理解系统,最初是被作为一种战场态势感知技术而被提出的,类似人体多器官感知数据融合,其目标是进行多源传感器数据融合(Multi-sensor Data Fusion,MSDF),以便及时、

    59、准确地获得运动目标的状态估计,完成对运动目标的连续跟踪,并提供决策支持。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 18 第三章 社区园区无人配送智能网联基础设施及应用场景 3.1 社区园区道路设施 第三章 社区园区无人配送智能网联基础设施及应用场景 3.1 社区园区道路设施 社区园区道路设施包括社区园区内除建筑物以外的道路,以及依托于道路部署的综合杆、路侧和交通工程等附属设施。良好的社区园区道路设施是可以减少自动驾驶车辆的感知识别难度和误差,是支撑无人配送车高效、安全运行的基础。3.1.1 社区园区出入口控制设施 3.1.1 社区园区出入口控制设施 社区园区出入口控制系统,应确保车辆的进出有据可

    60、查,进出可控,固定车辆快速通过电动挡车器,实现社区园区的高效和安全管理。具有车辆信息采集、处理、上传后端平台,可实现实时视频、抓拍图片显示、进出抓拍图片关联、实时报警信息显示、系统日志显示、软件开关闸、高峰期锁闸、设备连接状态显示、报警联动等功能,可与无人驾驶车辆通讯,并联动开合关闭。出入口控制系统主要包含刷卡及电动挡车器模块、远距离识别模块、车牌识别模块等相关模块。图 3-1 社区园区出入口控制系统 3.1.2 社区园区内部道路 图 3-1 社区园区出入口控制系统 3.1.2 社区园区内部道路 社区园区内部道路应能满足无人驾驶车辆运行的相关要求,道路基础设施一般包括道路路面及线形、交通标志、

    61、交通标线、交通信号灯等交通信号以及 LED 显示屏、隔离护栏、示警桩、减速防撞等安全防护设施等。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 19 图 3-2 社区园区内部道路设施组成 图 3-2 社区园区内部道路设施组成 道路路面应保持平整,无坑洼或破损;社区园区道路线形应避免大坡度,坡度不宜大于 7。交通标线优先采用高反射性能的标线材料和凸起路标等,实现发光、反光等不同应用场景下的特性,便于无人配送车辆在阴雨、雾霾等天气下的识别。由于浅色路面标线对比度低,不易被识别,适应无人配送道路的实体交通标线宜设置在黑色沥青路面上,当路面为混凝土路面或浅色路面时,应采用增加标线对比度的措施。图 3-3 全天

    62、气下高反光性能标线 图 3-3 全天气下高反光性能标线 交通标志应具备逆反射性能,有条件优先采用主动发光版面,当标志环境表明照度较低时,标志板面光源应能自动开启,宜采用面板显示主动发光交通标志,提升无人配送车辆在低能见度下的识别准确性。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 20 图图 3 3-4 4 在雾霾、阴雨天气具有高显示性能在雾霾、阴雨天气具有高显示性能 在实体交通标志标线基础上可配置数字化的交通标志标线,其主要功能在于将交通标志标线承载的交通规则、道路状态等信息转化为更易于机器辨识的数字信息,并以信息化的手段进行发布或传输。社区园区内部的交叉路口,交通量较大的地方宜设置信号控制系统,

    63、无信号控制的路口应具有明确的交通组织流线,便于自动驾驶车辆识别。社区园区内部应做好无人配送车辆的行驶路线组织和规划,线路尽可能固定,客货分离;且指定路线上应尽量避免“动态”障碍物,如停放的车辆、行人和/或自行车等。为了帮助无人配送车辆平稳、按指定路线运行,应考虑采取措施抑制路边停车、行人冲突和自行车,有条件情况看下可考虑采用社区园区无人配送专用车道。图图 3 3-5 5 社区园区专用标志标线社区园区专用标志标线 社区园区人行密集区域道路应设置安全隔离设施,实现人车分离,避让非机动车需要频繁制动,导致运行平顺性差、能耗高。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 21 3.1.3 综合杆 3.1.

    64、3 综合杆 综合杆为路侧的智能化设施提供搭载的载体。社区园区内部综合杆一般配置包括有智慧屏、路照明设施、路名标识杆、通信设施设备、RSU 单元以及感知设施设备等,在满足基本功能的同时承担智慧社区园区建设前端感知层的服务功能。综合杆一般安装于人行道或绿植区域。图 3-6 具有复合功能的综合杆 图 3-6 具有复合功能的综合杆 3.1.4 路侧设施 3.1.4 路侧设施 路侧设施主要是以实现智能网联功能为目的,安装于社区园区道路两边的设施设备,由监测、通信、控制、发布等组件构成的设施系统,应满足不同等级无人驾驶配送车辆的通行需求。可选择合适的路侧、车道设施,如路侧立柱、综合杆、门架等位置部署。根据

    65、实现不同场景的业务需求,社区园区路侧设施可实现以下要求:(1)路侧智能设施应具备路侧通信、交通流检测、交通事件检测、交通参与者检测、路面及气象环境监测等道路交通信息感知检测功能,优先选择一机多能或感知融合一体化设备;(2)根据对时延从高到低的不同应用需求,综合考虑建设成本,分别选用在杆件、路侧、通信机房或数据中心布设 MEC(路侧边缘计算单元)设备;(3)路侧智能设施优先安装在道路已有杆件上,在功能及合规性满足的前提下,设备安装的杆件选择优先级依次为:路侧灯杆、标志牌杆件、新建杆件。在交叉口、路段路侧设备布局示意图如下所示:社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 22 图图 3 3-7 7 交

    66、叉口路侧设备布局示意图交叉口路侧设备布局示意图 布局原则为:在社区园区各交叉口放置 1 套路侧智能终端 RSU,在路口四个方向每个方向放一套毫米波雷达和 V2X 视频事件检测相机,同时配置 V2X 视频事件 GPU服务器。在社区园区每 5km 各放置一个 GPS/北斗差分定位基站,每台 V2X 视频事件GPU 服务器具备处理 2 路视频的能力,每个路口布设 1 台路侧交换机。交叉路口应配置安全预警系统,用于实现信号灯提示、车速引导及闯红灯预警、行人/非机动车预警、横向碰撞预警、交通标识标牌提示、前向碰撞预警、换道预警、道路异常状态预警、道路施工预警、道路湿滑预警等功能。在特殊路段及交叉口应设置

    67、相关系统满足相应要求。无信控的人行横道线及交叉口,应设置行人让行预警系统,包括动态交通标志、动态示警桩等,可以视觉形式发布风险预警等信息。在幼儿园、市民活动中心等行人密集路段,应设置速度管控系统,以视觉形式向车辆发布速度预警信息,实现车辆与路侧设施的通信,提醒或控制车辆减速。图图 3 3-8 8 社区园区特殊路段设施设备布局示意图社区园区特殊路段设施设备布局示意图 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 23 3.2 转运接驳 3.2.1 社区园区物流配送中心 3.2 转运接驳 3.2.1 社区园区物流配送中心 社区园区物流配送中心主要用于实现物流件的统一分拣、临时存放等功能,提供场所供无人配

    68、送车辆进行物流件的转运和配送作业。配送中心的功能主要体现在以下几点:(1)实现区域的集约化布置,减少整体区域内物流设施的占地面积。(2)实现货物有序运输、降低对环境影响。由于社区园区一般住宅小区住户较多,物流需求量较大,车辆较多,容易造成社区园区内部道路交通拥堵,同时不利于社区园区内部良好的慢行环境建设。因此通过在社区园区内采用统一货物集散点,固定社区园区内外部车辆交接点,可使得社区园区内部的车辆得到有序运转,无序车辆得以减少。(3)大量货物堆积、疫情突发等应急场景下,配送中心具有一定的缓冲功能。(4)远期具有功能拓展性,随着技术的升级具有智能化可改造空间。配送中心一般可利用建筑内的灰色区域设

    69、置,一般由卸货区、暂存区、分拣区、装件区等功能区域组成。作业流程如下图所示。图 3-9 配送中心收发站流程 配送中心功能布局示意图 图 3-9 配送中心收发站流程 配送中心功能布局示意图 配送中心的功能布局如上图所示。卸货区:卸货区主要用于社区园区外部货物到达后进行卸货作业,主要由车辆卸货车位以及卸货平台区两部分组成。暂存区:暂存区主要用于货物,配送中心内部采用底部带滑轮的笼车进行货物的搬运。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 24 分拣区:分拣区主要用于社区园区内部货物的分拣作业,一般可配置小型的分拣机用于货物的分拣作业,分拣区面积大小主要取决于分拣机的配置标准,分拣机的占地面积大小与格

    70、口的数量以及运转的效率有关。装件区:配送中心装件区主要用于将分拣好的货物装件运转装入社区园区内无人驾驶配送车辆进而发往无人驿站,装件区的面积主要由装件功能区和装件车位两部分组成。需配置分拣机、货物周转箱、等作业设施设备,实现货物的分拣、转运、装件、发货等功能。配送中心面积按社区园区的物流需求量进行预测确定。3.2.2 无人驿站 3.2.2 无人驿站 1、无人驿站简介 无人驿站主要接收来自配送中心的货物,服务住家用户的快件包裹代收代发,以用户自提为主。一般设置于住宅地块,根据物业管理需求、服务半径、需求量级等设置。所需空间或用地有多种来源,如社区公共用地、地下车库、社区商铺等。较为理想的方式为在

    71、建筑设计之初规划物流专用区域以及相应的建筑,在其中装设所需设备,以达到最好的使用体验。而在现有社区中亦可将地下车库和商铺等改造成为无人驿站。在社区未来的物流配送环节中,无人驿站作为社区级的最末端中转节点。对外可适应上游节点的各种配送方式和大批量货物,对于社区内可提供自取、送货上门等多种送达方式。无人驿站系统的多元化(多设备、兼容多业态)依赖于其能使用的空间,如果再建设规划之初就预留相应的用地规划可最大程度的实现智能化、全功能的无人驿站建设。可提供较多的存储空间、多个无人车、机器人的停放空间,满足大型社区的使用需求。甚至可建设一栋智能化的社区服务中心,提供仓储物流、商品零售等服务。另外提前设计亦

    72、可针对无人车、服务机器人等规划所需的无障碍通道,以达到服务上门的目标。无人驿站主要配置自助扫描仪、监控系统、人脸识别系统、货架、转运箱等设施设备。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 25 无人驿站的选址原则如下:(1)结合每栋楼快递需求量合理布局,方便行人取货作业。(2)货运流线通畅,靠近核心筒,方便配送中心到无人驿站的配送,短时间快速作业。(3)无人驿站应考虑异常件暂存区、服务区、近期工作人员办公区(近期预留监管)、自提区、机器人接驳区等功能分区。无人驿站应充分考虑与室内机器人的接驳需求,进出驿站应设置入口管控设施设备用于信息交互。无人驿站也可建设在社区现有区域和空间中。如在现有的社区中

    73、,可选择部分地下车库区域作为无人驿站建设空间。在车库中安装相应设备以及管理系统即可实现其功能,无人车/机器人可通过车库的电梯入口进入楼栋中,且无人车大部分路径位于非人行通道,可减少对行人的干扰和风险。另外,社区商铺等也可改造成为无人驿站。但基于现有空间的改造可能因为道路规划等原因无法实现配送上门服务。2、建设需求:a)道路:无人驿站作为社区物流服务的重要节点,不管是对接上游配送货车还是末端无人配送设备,最基本的需求即具备较好的可通行道路。其所在区域需能通行中小型货车,以便能从上游节点批量运输货物到驿站中。另外,无人驿站所配套的配送机器人、无人配送车也需要从驿站到用户门口的无障碍路径,从而实现送

    74、货上门。b)电网:无人驿站各类设备的运行、无人配送车和配送机器人充电等都需要提供充足且不间断的电力支持。根据驿站规模、使用设备数量等,一座无人驿站的电功率需求为 10 千瓦至数十千瓦不等。所以,在无人驿站建设前应预设好满足需求的电网。c)楼宇设备:目前的诸多住宅、写字楼均设有各种类型的门禁设备,而此类设备往往会成为服务机器人通行的障碍,为保证服务路径的全畅通,需要门禁设备对无人车、机器人开放专用控制接口,以便其在需要通行时自行控制通道开启。另外,楼宇电梯也需要提供相应控制接口给到服务机器人。3、案例说明 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 26 云南省昆明市呈贡区云上小镇 占地面积:44.

    75、428 最大高度:6.1m 地坪负荷:2t/最大电力负荷:15KW 供电线路要求:380V 三相动力线 3.2.3 3.2.3 转运箱接驳转运箱接驳 应在建筑内预留充足的转运箱接驳空间,用于转运箱在室外配送车辆和室内配送机器人间的接驳。转运箱接驳空间应按照实际的箱体大小与周转效率进行计算预留。一般情况下,按一台室内配送机器人配备 4 个箱体的规模进行配置,一个箱体占用的实际面积及周转空间约为 1 平米。应按转运箱的充换电要求配备响应能源供应设施。3.33.3 楼宇内部配送设施楼宇内部配送设施 为实现配送机器人在楼宇内部的周转,需对楼宇内部的闸机、电梯、道路等提出要求,实现配送机器人的顺利运转。

    76、3.3.1 3.3.1 门禁、闸机以及电梯交互门禁、闸机以及电梯交互 为实现配送机器人在楼宇内部的周转,应对进入楼宇的闸机和电梯等设施提出智慧化改造需求。通过在现场硬件设备上安装对应的闸机控制模块、门禁控制模块或机器人乘梯控制模块,通过云端调度系统,实现现场设备与机器人的互联互通,完成室内立体化配送。相关模块内需要布设如楼层传感器、开门传感器、信号接收及控制模块等系统。3.3.2 3.3.2 楼宇通道楼宇通道 配送机器人在楼宇内部的物流通道,途径地下车库、电梯厅、入户通道等特殊场所,应保证货运流线的顺畅,尽量减少线路上的门禁系统。应保证道路平整,路径上无障碍物,无较高门槛(大于 2cm)及较大

    77、缝隙(大于 5cm),且应满足室内配送机器人的最大坡度和最小可通过宽度等要求。针对通道环境,应根据机器人的定位导航要求及所采用的技术手段,保证通道周边的环境如通道内光线、两边材质、高度适合室内机器人通行。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 27 3.3.3 信息通讯 3.3.3 信息通讯 信息通讯网络提供满足无人配送设备网络通讯能力,提供低时延、大容量、高可靠的通讯能力。随着 5G 的应用,通信网建设可结合 5G 商用进程,在城市端科学规划和部署建设 5G 网络,以满足无人配送等应用对信息的需求。主要包括 4G5G 通信基站、路侧单元(RSU,Road Side Unit),主要实现车车、

    78、车路、车云等全方位网络连接。(1)4G5G 通信基站 4G5G 通信基站主要功能就是利用第四/第五代通信技术提供无线网络覆盖,以实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。车路协同应用中主要通过 Uu 空口实现基站与 RSU、基站与车辆的网络通信,满足对延时要求不高的场景需求。(2)C-V2X RSU C-V2X RSU 是部署在路侧的通信网关,采用 C-V2X 通信技术,实现车与路通信的装置,也是连接路侧各类设备、传感器以及车辆,开展 C-V2X 车联网业务不可缺少的核心单元。RSU 汇集道路智能感知设备、智能交通基础设施以及周边车辆的信息,通过有线或无线的方式上传至 V2X 平台,并可将

    79、周边交通信息下发至相关车辆。RSU除了支持 Uu 空口通信,也支持 C-V2X 车辆的直连通信,直连通信可满足低时延要求高的场景需求,同时支持北斗、GPS 等方式的定位与授时。应保证楼宇内包括电梯或地下车库等特殊场所内可提供稳定的 4G5GWIFI 等网络通讯。3.4 运营维护 3.4.1 监控设施 3.4 运营维护 3.4.1 监控设施 社区园区内部应实现对无人配送车辆的全面监控与管理,便于及时发现车辆故障、信号故障、基础设施设备(电梯)等故障、通信故障等故障场景的识别,以及对于包裹丢失、车辆碰撞或损坏、突发事件影响车辆或电梯等基础设施运转的应急场景识别。监控设施应覆盖社区园区入口、社区园区

    80、内部道路、车库、楼宇内部等区域,监控画面应无遮挡,可实现配送车辆在全出行链上的监管。3.4.2 临停取货位 3.4.2 临停取货位 室外无人配送设备,应考虑足够的侧方停车空间,区域内道路如有掉头、转向,社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 28 需考虑足够的无人配送机器人的转弯半径。室内配送机器人应考虑通行通道,停放空间。室内配送机器人,需考虑不影响通行的停放等待位置,由于室内配送机器人配送基本为预约制,不存在长期等待,如果超时,机器人自动返回,冗余空间设置可以考虑取货点停放 2 台机器人的空间。3.4.3 充电桩/充电位 3.4.3 充电桩/充电位 目前市面上的室外无人配送机器人、室内配送

    81、机器人均为电动,室外无人配送设备支持充电或换电,有的两种方式均支持,但目前还没有支持无线充电的设备。从用电需求方面,根据各类建筑物配建充电基础设施需求,合理提高各类建筑物用电设计标准,加强相关标准与规范的制修订工作。电网企业要加强充电基础设施配套电网建设与改造,保障充电基础设施无障碍接入,确保电力供应的“畅通无阻”,满足充换电设施运营需求。配送车辆或机器人的停放位应配置充电桩,宜按 100%比例进行配置。充电桩应按配送车辆具体技术要求配置电源,一般配置 220V 插座,配置时应考虑用电负荷,避免功率过载。在“双碳”的大背景下,电力绿色化将成为必然趋势,构建分布式可再生能源系统将会是解决绿色电力

    82、的有效途径之一。停车场可根据自身条件,建设可再生能源发电系统(光伏、风电等),根据日发电能力匹配相应的储能系统,既可以克服可再生能源间歇性和波动性的弊端,又能使用到绿色且廉价的电力资源;既能解决园区电力容量不足问题,又能当作备电系统使用。随着电池和车辆技术的持续升级,退役动力电池可用作储能电池使用,电动汽车可直接参与电力需求响应,将大幅降低储能系统成本。3.4.4 停放维护位 3.4.4 停放维护位 社区园区内部应按一定比例配置无人配送设备的停放位,空间上应能满足室外和室内配送机器人的停放需求。一般可结合共配中心、无人驿站或社区园区无人驾驶专用停车区域进行设置。车位数量可按物流运转效率以及配送

    83、机器人的充电和续航时间来确定,一般按 1:1 配置停放位。社区园区内部应配置配送车辆维护点,用于车辆的故障维修或升级。一般社区园区内可设置一个维护点,配置 3-5 个维护停车位,能够提供拖车停放,运输维修,以及现场检修的空间。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 29 室内配送机器人的统一维护位,根据服务客户的数量、频次,进行配套机器人数量的预估,选择地下室,或者一楼大厅出入口位置的场地进行统一停放。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 30 第四章 社区园区无人配送智能网联基础设施标准规划 第四章 社区园区无人配送智能网联基础设施标准规划 4.1 无人配送领域标准现状 4.1 无人配送领

    84、域标准现状 无人配送产业目前处于初期发展阶段,尚未形成成熟的商业模式,相关标准体系尚未建立健全。近年来随着各地政府及标准化组织对无人配送标准工作的高度重视,在无人配送服务类标准及无人配送车标准领域取得了一定的突破,然而在无人配送智能网联基础设施领域,标准仍为空白。图 4-1 标准分布图 图 4-1 标准分布图 无人配送服务类标准方面,国际标准化组织技术管理局(ISO/TMB)于 2020 年 5月 21 日对无接触配送服务指南(Guidelines for contactless delivery)国际标准批准立项,中国将牵头制定首个无人配送领域的国际标准。上述标准提案源自于中国贸促会商业行业

    85、委员会 2020 年 3 月 10 日发布并实施的 T/CCPITCSC 042-2020无接触配送服务规范团体标准,该标准规定了无接触配送服务的服务要求、服务流程、异常情况处理和服务质量控制。湖南、浙江、上海等地出台的地方标准,以不同的方式采信和引用了该团体标准,同时也作为了国家标准立项的基础性材料。2020 年 11 月 19 日,国家标准GB/T39451-2020商品无接触配送服务规范正式发布实施。无人配送车标准方面,2018 年 10 月 1 日,中关村智通智能交通产业联盟发布 服务型电动自动行驶轮式车技术要求团体标准,该标准主要适用于货物配送、餐饮配送、道路清洁、监管巡逻的服务型低

    86、速无人车的研发与试验;在对相关车型进行社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 31 定义的同时,也对自动行驶能力、通信安全能力等关键项目规定了技术要求及试验方法 2020 年 11 月 16 日,中国智能交通协会发布短途智能无人车配送服务技术要求团体标准,该标准规定了开展配送服务的短途智能无人车的一般要求、测试方法和性能评价,适用于开展配送服务的短途智能无人车。2021 年 10 月 28 日,深圳市智能交通行业协会发布低速无人车城市商业运营安全管理规范 第 4 部分 货物配送低速无人车团体标准,该标准规定了低速无人车中低速无人配送车与低速无人移动售卖车等城市末端货物配送类低速无人车的额外技术

    87、要求、运营要求及安全管理要求,其他运营模式相近的车辆类型可参考执行,适用于货物配送低速无人车的研发、生产、运营和检测 2021 年 9 月 26 日,北京市顺义区经信局发布了无人配送车管理实施指南地方标准,该指南总结了顺义无人配送管理的实践经验,鼓励企业探索多种商业化运营模式,积极探索如何在安全监管的同时推动产业发展,建立网络安全、数据安全保护、软件升级等管理制度。虽然无人配送领域标准化工作已取得了一定的突破,但是国家标准及行业标准仍严重缺乏,仅依靠无接触配送服务类标准及无人配送车的相关团体标准、地方标准,远不足以支撑整个行业发展的标准需求,尤其是在无人配送智能网联基础设施领域,标准仍为空白,

    88、严重制约了无人配送的商业化落地和长远发展。4.2 社区园区无人配送智能网联基础设施标准需求分析 4.2 社区园区无人配送智能网联基础设施标准需求分析 智能网联基础设施是社区园区无人配送业务场景最为重要的组成部分,其建设水平牵动着整个产业链的发展方向,对研发投入、生产成本、运营服务、用户体验等各环节都有着极其重要的影响。进入 21 世纪以来,行业发展中“标准先行”的特征越来越突出,标准已成为继政策导向外的一种行业风向标,智能网联基础设施标准有助于引导相关产品研发,提升无人配送的安全性及可靠性,支撑无人配送产业高质量发展。在社区、园区无人配送领域,基础设施标准规范的缺乏带来的问题更加显著:其一,标

    89、准的缺失影响无人配送车与基础设施的连接。智慧城市、智慧社区等概念的提出和落地,对无人配送提出更高的要求,相比于在开放道路上的配送,在社区园区无人配送设备要与周围更复杂环境实现物理层面和云端的互联互通,而当前缺社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 32 少相关的通信及数据层面的标准指导,难以建立标准化的接口;其二,缺少标准指导给社区园区建设带来难题。成熟的无人配送要求车端与基础设施协同,在新建社区园区或对已有社区园区进行改建时,要建设无人配送的配套设施。但目前缺乏针对性的标准,新建的社区园区仍然遵循传统的建设标准,限制了产业发展速度;其三,标准的空缺增加监管难度,不利于保障用户安全。社区园区属

    90、于封闭区域,是人们生产生活的直接环境,在这些区域内的配送要充分考虑用户的需求和体验,在满足配送服务基本要求的同时,还要注重保护隐私,而目前标准的缺乏导致无人配送的企业在产品、服务、社区通行权限上并不统一,难以监管。因此,开展社区园区无人配送智能网联基础设施标准化工作迫在眉睫,急需搭建社区园区无人配送智能网联基础设施标准体系,并快速推进一批社区园区无人配送智能网联基础设施国家标准、行业标准的发布与实施。4.34.3 社区园区无人配送智能网联基础设施标准体系建设社区园区无人配送智能网联基础设施标准体系建设 为加强标准顶层设计,全面推动社区园区无人配送基础设施建设和标准制定,工作组对社区园区无人配送

    91、基础设施建设情况进行了广泛调研,并在标准化工作方面重点开展了需求分析和与已有标准之间的差距分析,结合住建部关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见和关于组织开展智慧城市基础设施和智能网联汽车协同发展试点工作的通知的指导路线,初步构建了社区园区无人配送基础设施标准体系框架。社区园区无人配送基础设施标准体系是按照一定的结构进行逻辑组合,构成有机整体,标准体系内部的各项标准按照合理的分类进行梳理,共分为 3 大类标准,并论证了一批急用的基础设施建设关键性标准,对于科学合理地制定相关基础设施标准和促进无人配送发展具有非常重要的意义。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 33 图 4-2 社区园区无

    92、人配送智能网联基础设施标准体系分析 图 4-2 社区园区无人配送智能网联基础设施标准体系分析 4.4 标准发展路线图及规划布局 4.4 标准发展路线图及规划布局 图 4-3 社区园区无人配送智能网联基础设施标准发展路线 图 4-3 社区园区无人配送智能网联基础设施标准发展路线 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 34 (1)近期:2022 年2023 年 重点开展社区园区无人配送智能网联基础设施总则、道路建设标准的立项及标准编制工作。(2)中期:2023 年2025 年 重点开展社区园区无人配送智能网联基础设施接驳转运站建设、运维设施建设及信息安全类标准的立项及标准编制工作。计划完成社区园

    93、区无人配送智能网联基础设施总则、道路建设标准的报批及发布工作。(3)长期:2025 年后 重点开展社区园区无人配送智能网联基础设施楼宇建设、测试类标准的立项、标准编制工作,计划完成报批及发布工作。计划完成社区园区无人配送智能网联基础设施接驳转运站建设、运维设施建设及信息安全类标准的报批及发布工作。具体标准规划布局见表 4-1。表表 4 4-1 1 标准规划布局表标准规划布局表 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 35 第五章 社区、园区无人配送实践案例 5.1 社区无人配送 5.1.1 社区抗疫物资配送 第五章 社区、园区无人配送实践案例 5.1 社区无人配送 5.1.1 社区抗疫物资配送

    94、 2021 年 5 月,广州疫情发生以后,政府快速采取疫情防控措施,观鹤小区等封控社区应急生活物资的配送面临着压力。6 月,以京东物流、行深智能为代表的无人配送车企,投入到“最后一公里”的抗疫支援中,无人配送车队持续运行,进行餐食、瓜果蔬菜、慰问品、快递等物资面向社区居民和一线工作人员的配送补给。保障了封控区域居民的日常生活和一线工作人员的饮食需要。图 5-1 广州荔湾区抗疫无人配送 图 5-1 广州荔湾区抗疫无人配送 在 2020 年疫情期间,美团无人配送车出现在北京市顺义区多个社区,为居民配送新鲜的果蔬食品。旨在将无人配送技术应用在美团相关业务的配送环节以及疫区智能化建设过程中,通过无人车

    95、和室内机器人在公开道路、封闭园区及室内楼宇等场景内开展配送服务,最大限度降低人际接触带来的潜在感染风险,更安全地满足用户特殊时期的生活需求。2021 年 10 月,北京市海淀区海淀街道芙蓉里社区一居民确诊为新冠肺炎患者,海淀街道迅速进入了应急状态。为了保障社区居民在封闭期间的生活物资需要,应海淀区海淀街道需求,京东物流于 26 日晚紧急调拨智能快递车,用于保障封闭期间的居民生活物资运送。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 36 图图 5 5-2 2 社区无人配送支持抗疫实景照片社区无人配送支持抗疫实景照片 5.1.25.1.2 社区零售配送社区零售配送 白犀牛在嘉定区安亭新镇投放 10 辆

    96、无人配送车,为社区居民提供商超、生鲜常态化无人配送运营服务。截至 2021 年 11 月 30 日,白犀牛已累计完成超过 30000 单无人配送,实现了“零事故”,日均配送订单为 99.1 个。在社区配送的交付环节中,白犀牛目前通过“人工接力”的方式来完成最终交付,即与社区物业团队合作,由物业工作人员通过扫描二维码完成取货,再将货品送至各居民家门口。以上方式既可以避免因为无人配送车驶入社区所产生的路权、安全问题,也可以间接增加新的全职或兼职岗位,达成双赢效果。图图 5 5-3 3 社区零售无人配送车社区零售无人配送车 5.25.2 园区无人配送园区无人配送 5.2.15.2.1 园区新零售业务

    97、无人配送案例园区新零售业务无人配送案例 在苏州高铁新城开放园区,行深智能无人移动送餐车展开了外卖餐食无人配送模式探索,通过整合园区末端配送运力以及商品零售资源,利用无人车配送的方式,解决了数万用户用餐“最后一公里”难题。在德国科隆,新石器无人车和大型零售商 Rewe 以及 Vodafone 达成合作,在社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 37 Carlswerk 工业园区提供移动零售服务,向路人和上班族售卖零食、糖果和饮料。用户遇见自动行驶的新石器无人车,在车身前挥手招停,即可通过车身购物屏或手机进行下单、支付和取货。图 5-4 园区新零售无人配送 5.2.2 国内封闭管理园区多业务融合无

    98、人配送案例 图 5-4 园区新零售无人配送 5.2.2 国内封闭管理园区多业务融合无人配送案例 首钢园作为北京具有代表性的工业遗址,老厂区逐渐改造为以钢铁工业文化遗存为特色的主题文化园区,2015 年 7 月 31 日,北京冬奥会申办成功,首钢园是一个集合办公与旅游、体育训练等不同功能的园区,包括冬奥组委的办公地、冬奥首钢大跳台、训练场馆、工业旅游园区。首钢园开展科技冬奥应用场景应用示范,目前已有无人驾驶乘用车、物流配送车等 11 家自动驾驶车项目企业达成合作,有 9 种无人车在园区测试,其中园区末端无人配送的合作公司有京东、新石器、美团等,截至 2021 年 4 月底,全部累计测试里程已达

    99、15 万公里。京东智能快递车作为首批进入首钢园测试运营的无人科技。自 2020 年京东已经部署 5 台车,用于配送园区内京东及其他公司快递包裹、商超外卖配送,可运行的区域超 10 公里并配有高精度地图支持,设置停靠点 13 处。2020 年累计配送单量高达 8000 余单,跑行千余公里,累计运行时间近千小时,全年无事故发生。京东物流在“相约北京”冰球国内测试活动期间,在五棵松体育中心场馆,展现科技元素。通过科技赋能,为赛事提供运行保障,为运动员提供便捷服务。室内智能物流设备是服务于物流领域的室内智能配送设备,它可以载重 30300 公斤的物品,在场馆内实现无人无接触式的终端配送。社区园区无人配

    100、送智能网联基础设施白皮书 38 图图 5 5-5 5 首钢园无人配送首钢园无人配送 5.2.3 5.2.3 园区车路协同无人配送案例园区车路协同无人配送案例 2021 年 9 月,京东联合中信科移动在北京市大兴区亦庄园区实现了无人配送的业务,通过在道路侧部署 RSU、信号机、雷达、摄像头等设备;在无人车上部署高精度地图、雷达、摄像头、OBU 等设备,通过 5G 网络将数据回传至云控平台。在平台端可以实时查看到无人配送车的位置以及视频信息。无人配送车可以根据配送商品的信息灵活规划行驶路线,力争在最短时间实现商品的安全派送。同时,实现了在多辆无人配送车同时执行任务的时候进行车辆防碰撞预警。并且,在

    101、保障无人配送车和交通参与者安全方面,实现行人防碰撞、道路障碍物预警、路口信号灯零等待等相关应用。此外,通过道路旁部署的摄像头和雷达,可以将融合感知数据提前共享给无人配送车,实现车辆与道路的感知数据共享,从而预知道路的情况,大大提高了无人配送车的配送效率和安全性。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 39 图 5-6 行驶在园区的无人配送车 图 5-6 行驶在园区的无人配送车 该案例中,车路协同主要应用包括以下三点:数字红绿灯 数字红绿灯 部署在园区红绿灯路口的 RSU 和信号灯连接会读取到红绿灯状态信息,当无人配送车行驶在园区里面的道路,可以实时获取到前方红绿灯态信息,根据不同的情况决定正常

    102、行驶或者需要停车等待。同时,云平台也会收到红绿灯状态信息,并且同步显示在高精度地图上。方便管理者和车辆了解当前的路况。超视距防碰撞 超视距防碰撞 当园区内有多辆无人配送车行驶在道路上的时候,通过车辆与车辆之间,或者车辆与部署在道路的路侧设备通信,可以实现路口车辆之间存在碰撞危险的时候,对无人配送车进行紧急停车或者减速行驶,保障车辆的安全。绿波通行 绿波通行 当车辆行驶在具有红绿灯路口的园区内部道路时,路侧单元发送的实时红绿灯态数据可以为无人配送车提供建议的行驶速度,使得车辆可以匀速的不停车的经过路口,有利于车辆的节能。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 40 第六章 发展建议 6.1 政策

    103、引导试点运营,推动场景落地应用 第六章 发展建议 6.1 政策引导试点运营,推动场景落地应用 现阶段无人配送车缺少产品与技术的行业、国家标准,难以规范化、规模化发展。当前尚未有官方行业协会或政府部门出台针对自动驾驶末端配送小车的行业标准或国家标准,导致各厂商在自动驾驶末端配送小车的体积大小、载重、速度等物理特性及具体的自动驾驶功能设计上标准不一,产业链上关键零部件难以标准化,制约关键部件的规模化发展,因而自动驾驶末端配送行业整体难以实现规范化、规模化发展。当前仅中关村智通智能交通产业联盟(简称智联会)发布过三份(服务型电动自动行驶轮式车技术要求-20180930、服务型电动自动行驶轮式车技术规

    104、范-20190102、服务型电动自动行驶轮式车道路测试能力评估内容与方法-20200818)针对自动驾驶末端配送小车的技术要求、技术规范及道路测试能力评估内容与方法的相关标准规范文件,但上述文件属于团体标准,由企业自愿选择是否遵守,缺乏约束力。同时,无人配送车产品缺乏相应生产标准规范与认证标准,产品质量缺乏保障,当前行业内自动驾驶末端配送小车生产模式包括自建工厂生产模式和代工模式,一方面由于自动驾驶末端配送小车产品与技术相关标准缺失,产品物理特性与自动驾驶功能存在较大差异;另一方面由于缺乏相关的产品生产标准规范与认证标准,导致产品质量良莠不齐,投入实际道路交通存在一定安全隐患。从地方频频对试点

    105、区域的展开,通过地方政策的实践,以及运营经验的积累,希望国家能推出统一的运营标准管理办法。目前各地市陆续展开了无人配送的试点工作,地方政府联合相关获得试点批准的企业,协同制定当地的管理标准,这些标准主要为结合当地试点开展区域的实际情况,主要规定了低速无人车的术语和定义、通用要求、商业运营管理流程、监管存证要求和保险流程、关键技术、部件、车路协同及检测认证方法等。结合当前情况,提出以下建议:开展无人配送车管理体系研究,尽早将其纳入交通参与者 开展无人配送车管理体系研究,尽早将其纳入交通参与者 厘清无人配送车法律属性,并在我国交通体系中给以明确地位。默许无人配送车违规发展或强制取缔都不符合科学发展

    106、要求,加强管理并逐步引导其规范发展利社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 41 大于弊。建议尽早地构建一套行之有效的管理体系。将无人配送车列入法定交通参与者,实施归类管理,明确投资、准入、路权、牌照等管理要求,并完善相关标准加以引导。建立无人配送车管理体系涉及两个方面,一是对产品的定义、技术标准、生产许可、产品认证等的行政管理;另一个是路权和车辆注册、牌照、保险等交通管理。尽快开展研究,将无人配送车根据产品结构、性能和用途特点归类到最合适的车辆类别,或单归新一类,以适应现行的行业管理和交通管理体系。建议采取“安全第一、有序创新”的政策方针 建议采取“安全第一、有序创新”的政策方针 建议政府本

    107、着安全第一、有序创新原则,在保障安全前提下,出台无人配送相关科学实践的落地政策,允许企业先行先试,加快无人配送真实落地速度。给供需双方在市场环境下留出大胆创新的空间。无人配送与共享出行、即时配送等新兴产业一样,是由需求导向、市场推动发展起来的。应积极引导和鼓励消费者使用无人配送,建立消费习惯,促进商业化发展。建立无人配送车技术标准体系,形成准入许可制度 建立无人配送车技术标准体系,形成准入许可制度 进一步完善无人配送产品标准体系,形成行业共识,共同推进制定。一是对产品进行定义,包括车辆外廓尺寸、整车质量、最高车速、加速性能和续航里程等参数,保障安全的最低限度的配置。二是建立道路测试标准、产品安

    108、全标准。基于我国复杂的道路交通情况,特别建议标准中引入碰撞安全要求,以保证其他交通参与者人身安全。明确无人末端配送服务场所的公共属性,形成社区基础设施服务 明确无人末端配送服务场所的公共属性,形成社区基础设施服务 支持传统信报箱改造,推动邮政普遍服务与快递服务一体化、智能化、无人化,将智能快件箱、快递末端综合服务场所纳入城市基础设施和社区公共服务设施相关规划。新建社区的末端配送场所应同步设计、同步设施、同步投入使用,为用户提供便捷的末端配送服务。在城市更新和既有住区改造过程中,建议利用相关场地,为无人配送车辆提供接驳与停靠空间。并在无障碍环境改造中兼顾无人配送车辆的通行、转弯和停靠需求,为发展

    109、无人末端配送提供条件。分区域分时段示范,逐步扩大无人配送车应用 分区域分时段示范,逐步扩大无人配送车应用 社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 42 分区域开展无人配送示范推动和局部应用。推广思路应“以大城市为主,逐步推广到中小城市”,加快无人配送车应用。一是大城市对创新发展有更多政策鼓励;二是大城市有更多元的市场需求和更复杂的交通场景;三是大城市居民对新科技更强包容性和接受度。一旦在大城市某个局部有所突破,示范性和推广性具有更强生命力。综合道路交通环境、市场需求与用户接受度,建议在大城市内的高校、新兴产业园区等率先示范。分时段推动无人配送车上路。为解决人车冲突等问题,建议采用分时段分车道机

    110、制。在车流与人流较少的时段,率先允许无人配送车加入,和普通车辆、非机动车混合运行。并建立持续跟踪评估体系,针对存在问题提出解决方案与政策建议,逐步拓展到更多时段。导入无人配送车规范管理试点。选择部分基础较好、积极性较高的地区率先导入无人配送车管理规范,总结成功与不成功的案例,促进社会共识,验证产品标准、认证标准和道路交通管理的适应性,为标准和法规的修订提供依据,将无人配送先行先试区域的先进经验推广到全国。6.26.2 产业上下游紧密协同,推动无人配送方案成熟产业上下游紧密协同,推动无人配送方案成熟 根据快递和即时配送的业务量和增长速度,5 年后将是一个日均配送 10 亿单的巨大市场,即便按照快

    111、递业末端配送 1.2 元/件的价格计算,年市场规模将达到 4000亿元的量级,等待无人配送行业的将是千亿级的市场。人社部在 4 月份发布的“2021 年第一季度全国招聘大于求职 100 个最短缺职业排行”中,看似低门槛的快递员却位列第八。考虑到快递配送人员工作流动性大、雇佣难度高的特征,无人配送所迎合的不仅仅是人口红利消失的宏观态势,也在满足近乎棘手的需求。正是千亿级市场的诱惑和越发刚需的诉求,为无人配送产业链的理性成长奠定了基础,形成了合理的社会分工。在初步成型的产业链中,上游是硬件和零部件供应厂商,涵盖线控底盘、激光雷达、摄像头、计算平台等等,出现了禾赛科技、地平线、毫末智行等企业;中游是

    112、解决方案公司,一类是京东、阿里、美团等基于场景进场的互联网巨头,一类是白犀牛、新石器、行深智能、毫末智行等有自动驾驶研发和技术背景的创业者;下游是电商、商超、快递、外卖、本地生活等配送需求方。社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 43 其中一些参与者横跨上游和中游,也有一些玩家同时布局中游和下游,但市场上并未充斥无序的竞争,合作的态度远大于对抗。典型的例子就是美团和毫末智行,在二者联合打造的魔袋 20 上,美团的优势是自研技术、丰富的落地场景和积累的运营经验,毫末智行定位于无人配送车生态平台的助力者,解决生产组装、供应链、方案落地等量产环节的核心问题,同时业务范畴也涵盖系统工具、车辆服务和运

    113、力服务。这样的合作案例也印证了一位业内人士的观点:“未来物流车的市场非常庞大,现在都还处在很早期的阶段,大家要抱团取暖,一起培养这个生态。市场早期的竞合氛围,对无人配送的长远发展有着深刻的意义。由于国内人口密度较大,订单的配送距离相对较短,相比于美国等市场有着订单密集度高的优势,为无人配送提供了加速普及的天然优势,不排除像电商行业那样先在国内高速增长,再逐步向海外市场扩展渗透的可能。建立无人配送车领域跨学科、跨行业、跨部门的协同机制。一是将政府各部门、行业协会、上下游企业、科研机构及投资机构等在产业发展中的角色定位清楚;二是建立沟通机制,就行业管理问题逐一与发改、工信、交通、公安、住建等主管部

    114、门对接,探讨无人配送物流体系、商业模式和技术落地的解决方案。在产业协作层面,达成无人配送车落地时间与节奏的共识。助力加强产业上下游合作,底层重点推动 5G 网络覆盖、IoT 基础设施建设等,同时以大规模商业化为导向,拓展对应新型保险险种等外围保障。随着技术与商业场景融合,场景运营服务商这一角色凸显,希望行业内的场景需求方打破业务壁垒,共享场景运营服务商提供的运力服务,实现自动驾驶创业公司与互联网巨头公司、场景需求方的关系将逐步加强,共建健康的商业模型,使产业生态布局更加完善。6.3 建立社区园区无人配送标准,推动生态协同 6.3 建立社区园区无人配送标准,推动生态协同 物流行业是成本高度敏感的

    115、行业,对于成本的把控是影响无人配送车推广的最主要因素。末端配送是一个配送场景多元化的领域,不同的场景下车辆的软硬件成本、运营效率,以及配送过程中的人工干预程度等,都是影响该场景内无人配送车商业化落地进程的重要变量。当前,从场景验证角度看,即时配送行业更加开放,生态协同成为主流趋势,社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 44 而技术将在这一进程中,发挥核心的赋能作用基于数字化平台的生态伙伴之间的协同,将助力运营成本及效率的优化。以超市生鲜的即时配送为例,无人配送需要协同取货、装车、行驶、履约交付等各环节,并且配送时效要求高,这就要求无人配送平台能整合和打通即时配送行业上下游业务流程,达成各环节

    116、的高度协同,深度挖掘效率潜力,让调度更优化、配送更精准。无人配送开放平台的建设将涵盖订单管理、无人车智能调度、人机交互三大运营管理系统。订单管理系统,涵盖订单分发、订单信息录入、订单监控等功能,保障对每笔订单的实时管理。无人车智能调度系统可实现对无人车的调度、路径规划,确保无人车高效接驳与配送订单。人机交互系统则通过标准化的操作方式,数字化管理订单装车、末端接驳、订单异常状态维护等,协助无人车高效的完成配送任务。借助这些运营管理能力,无人配送的安全性获得提升,同时管理规范性也得以强化,标准化的开放平台也有效降低了上下游开发成本。与此同时,依托企业的海量订单,为无人配送在即时配送领域的应用提供了

    117、可靠的单量保障。依托无人配送生态的搭建,行业各公司可携手上下游合作伙伴让无人配送快速向常态化、规模化应用发展。在这个协同的机制下,我们可以开展消费者和无人配送车的交互研究与改造,全力搭建末端运力网络,以实现无人配送车与骑士的高效接驳,由骑士完成上门、上楼需求,提升无人配送的服务体验。随着社区、写字楼等场景中已经实现无人配送的落地,未来随着无人车大规模应用和硬件成本降低,以及路权逐步开放,业界的玩家可以持续拓展无人配送在更多即时配送场景中的应用,并不断迭代、升级开放平台能力,为末端配送提供效率高、体验优、性价比合理的整体解决方案。无人配送平台的开放,标志着无人配送服务在即时配送领域已进入向规模化

    118、发展的阶段。当前,即时消费已成为消费新常态,无人配送服务在该领域的应用,将有效提升购物体验。达达快送将持续致力于链接产业链的上下游企业,推动末端智能配送产业变革,持续完善同城物流基础设施和体系建设与技术升级。所以,从自动驾驶解决方案提供商,业务需求方,在协同政府、行业共同推进自动驾驶技术在物流行业的落地应用的过程中,从末端配送的庞大市场需求来看,可以带动上游元社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书 45 器件产业发展;业务需求,推动场景落地,进一步发展自动驾驶技术;基于不同场景的实际运营经验,摸索业务特点,攻坚技术难点,总结标准规范,推动自动驾驶技术与物流行业的深度融合,促进行业协同发展的良好格局。

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    本文标题:全国智标委&京东物流:2022社区园区无人配送智能网联基础设施白皮书(51页).pdf
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