鄭雨辰

摘要：在現(xiàn)代物流過程中，在較大規(guī)模的運(yùn)輸配置中已經(jīng)實現(xiàn)了相當(dāng)程度的智能化，這一領(lǐng)域的成果主要得益于大宗商品的物流相對穩(wěn)定，有利于設(shè)計、形成規(guī)模效應(yīng)，并有效降低成本。具體的應(yīng)用例有阿里巴巴、京東等所使用采用機(jī)器人進(jìn)行的大型智能分揀中心，以及運(yùn)用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行的整體物流方案配置等。但與此同時，像共享單車之類服務(wù)，往往會出現(xiàn)由于出行中存在“最后一公里問題”，在物流行業(yè)中也仍然存在類似“最后一公里問題”。具體表現(xiàn)為在絕大多數(shù)末端配送中仍然采用配送員駕駛輕型交通工具按片區(qū)進(jìn)行集中配送，從而出現(xiàn)效率相比其他環(huán)節(jié)低下的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);技術(shù);最后一公里;分析

引言

隨著新材料和新技術(shù)的快速迭代，構(gòu)建此類系統(tǒng)的成本快速降低。對各種算法的研究也因為計算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步而有了飛躍式的提升。同時，大數(shù)據(jù)作為未來信息時代的基礎(chǔ)也在逐步完善和發(fā)展，不管是數(shù)據(jù)的總量以及對數(shù)據(jù)挖掘的深度和效率都在提升，每年有大量人才投入到這個領(lǐng)域，存在廣闊的技術(shù)發(fā)展前景和競爭效應(yīng)。

1.研究現(xiàn)狀與研究內(nèi)容

物流系統(tǒng)已經(jīng)是一個發(fā)展較早，較為成熟的系統(tǒng)。國內(nèi)外已經(jīng)有過基于各種技術(shù)對其中各方面問題進(jìn)行的研究。例如基于GIS和GPS技術(shù)對智能物流中跟蹤服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。對智能物流概念和框架的整體設(shè)計。智能物流中面向RFID的研究等等。較為全面的對這一領(lǐng)域有了較為深入的研究，為新系統(tǒng)的構(gòu)建提供了很好的基礎(chǔ)?；谑占墨I(xiàn)的年代限制，大多數(shù)研究成果存在改善的空間，例如在定位技術(shù)的研究中可以使用國產(chǎn)定位系統(tǒng)北斗等取代GPS，擺脫設(shè)計中存在的技術(shù)安全和穩(wěn)定性問題，以及可以進(jìn)一步研究在規(guī)模效應(yīng)產(chǎn)生后擴(kuò)大規(guī)模以及出現(xiàn)新技術(shù)時對已有設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代時的成本分布問題。

研究內(nèi)容分為兩部分，負(fù)責(zé)整體控制的自動化系統(tǒng)和末端執(zhí)行的機(jī)器人。系統(tǒng)功能設(shè)計：中央控制系統(tǒng)需要在不需要人工輔助的情況下自動接受配送訂單并分配任務(wù)，且需要不斷根據(jù)已有數(shù)據(jù)對路線規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化。同時負(fù)責(zé)為末端配送機(jī)器人提供指令。人工操作方面：需要提供界面供監(jiān)控人員使用，隨時對問題進(jìn)行解決。中間信號節(jié)點(diǎn)可由各大電信運(yùn)營商提供，目的是為所有末端執(zhí)行裝置提供穩(wěn)定，快速的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，從而進(jìn)行處理訂單反饋信息，修改指令等各種操作，信號需要有立體覆蓋能力，不能出現(xiàn)因高度等因素而造成的信號死角。

末端執(zhí)行機(jī)器人負(fù)責(zé)執(zhí)行訂單的配送任務(wù)，具體可包括各種無人機(jī)，自動駕駛車，小型配送機(jī)器人等型號，負(fù)責(zé)完成不同距離，不同配重的配送任務(wù)。在配送站點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)之間自動工作。機(jī)器人應(yīng)為電池驅(qū)動，可以通過簡單的自動程序快速更換電池用以提升工作效率，并在長時間工作條件下保持低故障率。同時還應(yīng)能夠適應(yīng)一定程度的交通路況，從而可以在正常的交通系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)而無需改動城市建設(shè)。

2.核心技術(shù)分析

中央控制系統(tǒng)的核心技術(shù)為使用蟻行算法和遺傳算法等綜合而成的智能線路改良系統(tǒng)，通過簡化路徑以達(dá)到節(jié)約時間和能源成本的目的，同時，由于為每臺終端配置智能的線路規(guī)劃價格昂貴且容易損壞，因此需要中央控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)給出指令規(guī)劃終端的行動路線，使得終端僅需要處理少量簡單指令，而把主要的運(yùn)算工作放在中央控制系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)。

為達(dá)成這一目標(biāo)，需要帶寬大、延遲低的傳輸中轉(zhuǎn)設(shè)備。對5G設(shè)施的基礎(chǔ)建設(shè)具有一定程度的要求。終端則力求結(jié)構(gòu)簡單，盡可能以價格低廉的單片機(jī)為核心，提供數(shù)據(jù)收集，上傳，下載等基本任務(wù)的操作，并提供界面供用戶使用，在完成這些要求的前提下盡可能減小能耗和自身重量，提高電池效率，延長使用壽命。并通過大規(guī)模生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化配件進(jìn)一步壓縮成本。

3.研究方案

該系統(tǒng)設(shè)計用于使用電腦進(jìn)行操作，力圖使日常維護(hù)工作盡可能簡單，前端可使用LABVIEW語言進(jìn)行編寫，減小工作量并增加可視性。首先完成主體的接收并處理訂單的系統(tǒng)，再開發(fā)自動規(guī)劃路線并結(jié)合交通環(huán)境進(jìn)行路線規(guī)劃設(shè)計的驗證。而后開發(fā)并驗證路線優(yōu)化系統(tǒng)的工作情況和效率，以上過程均采用由實際城市交通網(wǎng)絡(luò)中較為復(fù)雜的部分建模得來的信息進(jìn)行模擬輸入和驗證反饋，在達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后可配合實機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場操作測試。初步取得成果后進(jìn)行小規(guī)模試點(diǎn)生產(chǎn)和運(yùn)行測試，并開始測算大規(guī)模生產(chǎn)后的成本以及更新?lián)Q代的成本，為進(jìn)一步迭代做準(zhǔn)備。

終端的開發(fā)方案：可以采用較為成熟的小到中型無人運(yùn)輸載具作為模板，嘗試開發(fā)以單片機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，要求做到對用戶身份進(jìn)行確認(rèn)，收集并上傳供制定路線的信息，對電量和天氣情況等可能影響運(yùn)行的情況進(jìn)行監(jiān)測等。

4.系統(tǒng)特點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)

這套系統(tǒng)可以自主完成大多數(shù)配送過程中的數(shù)據(jù)采集、登記、反饋等工作，極大的解放了人力，節(jié)約了勞動力成本，可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了長期和特殊時間段內(nèi)的工作能力。創(chuàng)新之處在于立足5G基礎(chǔ)建設(shè)的新背景，實現(xiàn)了對新技術(shù)的利用，可以收集到寶貴的使用經(jīng)驗，為之后其他基于5G和物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計提供經(jīng)驗，同時整套系統(tǒng)軟硬件在設(shè)計上具有很強(qiáng)的互相兼容性，保證了整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

5.預(yù)期成果

預(yù)期成果為形成一套兼?zhèn)滠浖?、硬件，具有較強(qiáng)通用性的系統(tǒng)，可以稍作調(diào)整就應(yīng)用于各大中小城市及鄉(xiāng)村等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)較好的地區(qū)的智能末梢物流系統(tǒng)。逐步形成配套產(chǎn)業(yè)鏈，擴(kuò)大規(guī)模，改變行業(yè)運(yùn)作方式。

6.總結(jié)

通過這次論文編寫，我嘗試了講學(xué)習(xí)過的理論知識相互結(jié)合，不足之處自學(xué)加以補(bǔ)充，從而將不同領(lǐng)域知識構(gòu)建成一個完整的設(shè)計規(guī)劃。鍛煉了統(tǒng)籌規(guī)劃的能力，也很大程度上鍛煉了把理論知識轉(zhuǎn)化為實際成果的能力，并通過這一過程讓我認(rèn)識到了把知識轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的重要性。通過這次大作業(yè)，我還積累了很多其他領(lǐng)域的知識，比如物流和電商方面的相關(guān)研究，使我嘗試了通過專業(yè)視角去看待其他領(lǐng)域問題的新思路。

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