人工智能概论-智能物流

人工智能概论11.1目录CONTENT概述智能物流的典型应用习题11.211.411.3未来发展趋势智能物流

智能物流（IntelligentLogistics，IL）也称智慧物流，是指利用机器人、智能感知、跟踪定位、系统集成等人工智能技术，通过计算机网络和移动通信平台，实现货物运输、仓储、配送、包装、装卸等过程的自动化运作和高效优化管理的智能体系。现代的智能物流系统能够进行思维、感知、学习、推理、判断，自主决策解决物流中遇到的问题，并具有物流过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化等特点，能提高效率、降低成本、满足客户日益增长的物流需求。10.1概述智能物流

物流概念最早出现于美国作家ArchShaw《SomeProbleminMarketDistribution》一书中，定义为实物分配，或货物配送。1918年，第一次世界大战期间，英国Liveham勋爵成立了“即时送货股份有限公司”，被物流界称为最早的物流企业。二战后，美国将物流纳入企业管理范畴，并正式称为商业物流（BusinessLogistics），是企业供应和营销活动的综合管理、运输、存储。随后，出现了专门从事商业物流的企业，其中一些已发展成为著名的国际物流巨头，如UPSExpress、FedEX、Amazon、DHL等。智能物流

UPSExpress是以传递信件和零售店运送包裹起家的国际知名物流公司，是世界上最大的快递承运商与包裹快递公司，同时也是专业运输、物流、资本与电子商务服务智能化的倡导者。2017年，UPSExpress开始采用了无人机运输，应用高效八旋翼递送无人机，用于物流终端的短程无人送货服务。无人机由电池供电，飞行时长约为30min，可运载重达10lb的包裹，配送半径可以达到10km以上，实现了短程无人快递的智能投递服务。智能物流

FedEX是一家从事环球物流运输、电子商务和供应链管理服务的国际性快递公司，主要提供地面快递、隔夜跨地、重型货物运输相关的物流服务。2017年，FedEX与第三方物流供应商合作，推出FedExFulfillment电商仓储物流服务，帮助中小企业建立了网络销售渠道，优化了包装运输、逆向物流和库存管理。FedEX还投入20亿美元用于扩建地面物流和分拨中心，开始布局自己的智能物流，完成了185个工厂项目，包括4个主要物流点、19个全自动站点和69个再分发中心，新增约1000万平方英尺的智能分拣空间。智能物流

Amazon作为国际电商、物流巨头，致力于寻找机器代替人力的智能化物流方式，引领着智能物流行业的发展方向。2017年，Amazon又推出面向消费者的无人机快递服务PrimeAir，实现了无人机快递服务配送，不仅节约物流成本，给消费者提供了更多便利，而且解决了物流系统“最后一公里”配送难题。目前，Amazon的仓储系统中陆续启用多种智能化设备和自动化技术，包括摇臂机器人、Kiva机器人、智能运算推荐包装、智能包裹分拣等。通过机器人、无人机和大数据等技术的使用，Amazon将智慧物流的概念演绎得淋漓尽致，推动着电商物流行业的智能化发展。智能物流

近年，中国的物流行业迅速发展，根据国家邮政局的数据，2009年的快递件数为18.6亿件，2016年达到313.5亿件，2018年完成快递507亿件，超过美、日、欧发达经济体的快递总和，成为世界上发展最快、最具活力的新兴物流市场。2019年，双11购物狂欢节，天猫平台一分三十秒销售额突破100亿元，当天成交额达到2684亿元人民币，这相当于中国2018年GDP的1.2%。随着物流行业的迅速发展，传统的物流模式已经不能够满足当下中国物流行业的需求，因此众多物流企业纷纷开始建设智能化、自动化、无人化的物流网络，包括如阿里、京东、苏宁、唯品会、顺丰等的物流大企业，都加大了智能物流网络建设的投入。智能物流

阿里联合等众多物流企业，建立了“菜鸟物流网络”，计划未来五年投入1000亿元，用于智能仓储、智能配送、全球物流枢纽建设，加快全球领先物流网络的形成，最终实现国内24小时，全球72小时到达，以物流的智能化实现零售战略的推进。京东建立了“亚洲一号”智能化物流仓储中心，配备了国际领先智能化设备技术，包括智能立库堆垛机、输送系统、交叉带分拣系统、高速合流存储系统、AGV翻板小车等，无论设备数量、技术层面，还是存储货位以及吞吐能力，都具有高集成、高智能化特点。目前已经在中国国内拥有7个智能物流中心，覆盖了2691个区县。智能物流

大型连锁零售商苏宁，提出了“苏宁云仓”的概念，并计划建立覆盖全国的智能云仓体系，强化整体的物流能力。另外，苏宁规划建立40座中大型智能云仓库、50个城市分拨中心，仓储面积将增加到1000万平方米，航空物流突破100条，运输车辆超过10万辆。同时，布局农村和学校，打造1万个服务站点，5万个自提点，3万个快递点。唯品会于2000年提出了“智能蜂巢”系统概念，旨在建立一个全球一流的电子商务平台。目前，唯品会已经建成东北、华中、华北、华南、华东和西南六个大型物流仓储中心，未来将加快全国乃至全球的智能仓储布局，全面升级各大物流中心的仓储自动化系统。智能物流

2016年，圆通、申通、顺丰、韵达等快递巨头纷纷上市，并募集资金进行智能物流网络项目建设。从各公司披露的信息看，所募集的配套资金多运用在转运中心的建设和设备自动化升级方面。智能物流11.2.311.2.6智能订单管理11.2.511.2.411.2.211.2.1智能仓储智能物流设备智能配送取件服务智能客服智能物流11.2智能物流中的典型应用智能订单管理系统是物流管理链条中不可或缺的部分，可以实现单次或批量订单管理，实现与库存管理无缝链接，通过对订单的管理和分配，给用户提供整合一站式服务，充分发挥物流管理中各个环节作用，满足物流系统信息化、智能化需求。同时，可以与客户管理系统连接起来，能对订单执行和历史订单情况进行查询。如图11-1是订单智能订单管理系统的组成智能物流11.2.1智能订单管理智能物流图11-1智能订单管理系统

订单管理包括订单中心、订单分配、订单协同、订单状态管理等。订单中心能无缝集成多渠道订单，支持来自网站、移动端、B2B（BusinesstoBusiness）电商平台及其他内外部订单的集中处理。

库存管理可以支持商品信息的一键导入、自定义商品编码、国际码和商品属性，能够优化拣货路径，跟进商品库存情况。智能化的库存管理可以实时跟进各个商品的库存数据，针对不同的订单类型，使用不同的发货方案，包括一单一货、一单多货、组团、大单、整箱直发、越库直发等。智能物流

商户管理具有客户购买行为分析、新进客户、优质客户、企业客户、流失客户、黑名单客户等数据分析管理功能，并且支持催付款短信、发货短信、营销短信、一键评价及评论管理等功能。

智能派单可以智能匹配快递功能，可多维度自定义各快递公司的优先级别，并按包裹重量和不同快递公司首重、续重的价格政策优化最佳选择。智能派单系统提前规划配送路径，在订单密度足够的情况下实现高并单率、多并单数。另外，系统内置各大快递公司发货网点数据库，自动按照地址精确匹配快递，一旦出现投递盲区自动切换其他快递公司。智能物流

智能订单管理系统通过对客户下达的订单进行管理和跟踪，动态掌握订单的进展和完成情况，加快了整个订单系统的运作速度，提升了作业效率，从而节省了运作时间和作业成本，提高了物流企业的市场竞争力。智能物流

智能仓储是物流过程中一个重要的环节，是以立体仓库和配送分拣中心为核心，通过录入、管理和查验货物信息的智能仓储平台，实现了仓库内货物和信息的智能化管理。智能仓储平台的智能化是确保企业及时、准确掌握库存数据，合理保持和控制企业库存的重要保障。智能仓储主要包括智能存储系统、智能输送搬运系统、智能分拣系统、以及智能控制系统，各个系统又由具体的设备及软件构成，彼此之间相互联系、紧密配合，最终保障物料搬运的准确投递，如图11-2。智能物流11.2.2智能仓储智能物流图11-2智能仓储库

智能输送搬运系统是仓库的基本单元，能够将各种过程结合，发送输送信号，实现货物搬运。输送搬运的对象主要是托盘、箱包和其他有固定尺寸的单元货物。输送搬运系统负责对整个要出库的物流包裹按照运输的方式、区域、时间、大小和重量等的不同进行分类、输送和搬运的管理，再由线上系统进行跟踪，直到出库。在整个物流系统中，物流输送搬运系统扮演着重要角色，同时具备仓储保管、订单处理、分拣搬运发货等多种功能。智能物流

智能快递分拣系统具有特色的可视化界面，有合流、导入和分拣功能等子系统。快递分拣系统分拣的快递物件重量可以达到40公斤，可以对特殊包裹和条码问题进行特殊处理，90%的包件都可以全自动分拣。一个中等的省会城市的分拨中心平均一天需要分拣的包裹量是20到30万件，如果使用输送线加人工分拣的话的需要200到300个一线拣货人员。如果采用智能化的快递分拣系统，每小时可以达到8000到4万件货物，这相当于一个普通物流港的吞吐量，大大节约了人力、财力，并且大幅度提高了分拣效率。智能物流

智能控制系统是物流仓储的控制核心，主要由软件系统和智能计算机控制中心系统组成。软件系统有智能物流系统中的应用软件，以及相关的应用功能。智能计算机控制中心负责整个物流系统的控制管理，当控制中心接收到出库或入库信息后，发出入库指令，巷道机、自动分拣机及输送设备按指令启动，共同完成出入库任务。智能物流仓储系统提高了空间利用率、仓储效率和分拣准确度，实现了物流仓储的智能化。智能化物流仓储的单位面积仓储量是普通仓库的5-10倍，不仅加快了运转和处理的速度，提高了劳动生产率，而且降低了操作人员的劳动强度。智能物流

智能快递分拣系统具有特色的可视化界面，有合流、导入和分拣功能等子系统。快递分拣系统分拣的快递物件重量可以达到40公斤，可以对特殊包裹和条码问题进行特殊处理，90%的包件都可以全自动分拣。一个中等的省会城市的分拨中心平均一天需要分拣的包裹量是20到30万件，如果使用输送线加人工分拣的话的需要200到300个一线拣货人员。如果采用智能化的快递分拣系统，每小时可以达到8000到4万件货物，这相当于一个普通物流港的吞吐量，大大节约了人力、财力，并且大幅度提高了分拣效率。智能物流

智能物流设备的发展是现代智能物流的助推剂，是物流系统中的智能载体，也是物流行业智能技术水平高低的主要标志体现。智能物流设备按功能可分为立体仓储设备、高速分拣设备、自动化输送设备等几大类。按智能物流的流程来划分，智能物流设备可以分为仓储设备、流通设备、输送设备、配送设备、装卸设备、搬运设备和包装设备等。智能物流11.2.3智能物流设备智能物流如图11-3是智能物流仓库中的一种智能快递搬运分拣机器人KivaAGV

伴随着人工智能技术的快速发展，众多智能、方便、快捷的物流机器设备投入应用，极大地减轻了劳动强度，提高了物流运作效率和服务质量，降低了物流成本。智能物流智能配送是智能物流运输的最终环节，是通过智能手持终端、条码、RFID技术等，实现收派件数据实时采集和上传，快递状态及时确认更新。当货物运输到指定位置时，智能配送系统会及时更新相关的物流信息，并提醒配送等。智能配送系统主要由移动智能终端、平台网络、智能配送站和智能配送设备等组成。智能物流11.2.智能配送智能物流图11-4京东无人配送中心图11-5YOGOStation智能配送站

智能配送作为物流行业的“最后一公里”，负责整个物流体系货物的配送，消耗了大量物流行业的资源，占用了大量行业劳动力。随着智能化应用技术的发展，物流配送逐渐向着智能化和无人化配送发展，有效节省了物流成本，提高了各个环节的运作效率。智能物流随着电子商务的发展，快递包裹的数量呈现指数式增长，但是且每次送货的数量有限，限制了快递的送货、投递和取件效率。2012年，中邮速递率先推出智能快递柜，虽然在初期经历了很多的质疑和非议，但在包裹数量不断增长以及城市年轻劳动力不足的情况下，智能快递柜已成为末端物流配送能力的重要补充。2015年，顺丰、申通、中通、韵达、普洛斯五家物流公司联合公告，共同投资创建“丰巢”科技有限公司，研发运营面向所有快递公司、电商物流使用的24小时自助开放平台—“丰巢”智能快递柜，以解决快递末端难的问题。智能快递柜放在公共场合，可供自助投递和提取快件，大幅提升了物流末端的配送效率。智能物流11.2.5取件服务

智能快递柜是基于嵌入式技术，通过RFID技术和摄像头等设备进行数据采集，然后将采集到的数据传送至控制器进行处理，处理完再通过各类传感器实现整个终端的运行，包括短信提醒、身份识别、摄像头监控等,如图11-6所示。同时，可以在服务端将智能快递柜采集到的快件信息进行整理，实时在线更新数据，供网购用户、快递人员以及系统管理员进行快件查询、调配快件和维护终端等操作。快递员通过手持终端向业主发送相关快递信息和取件密码，业主只需在智能快递柜输入相关信息号码，便能提取自己的包裹。智能物流智能物流图11-6智能快递柜智能客服是一种运用了自然语言理解、知识管理、自动问答等人工智能技术，在大规模知识处理基础上发展起来的智能化客户服务方式。智能客服系统不仅为企业提供了细粒度知识管理技术，还为企业与海量用户之间建立了一种基于自然语言的快捷有效的沟通途径。另外，随着智能信息技术的发展，智能无人客服系统很大程度上解放了企业在客服系统的人力成本，提升了服务效率。智能物流11.2.6智能客服

智能客服系统根据用户提出的问题，在线帮助解决用户的各种问题，并可以通过智能深度学习算法，持续自主学习，使服务更加智能拟人化。目前，智能客服系统主要有在线智能客服机器人、智能语音机器人、智能平台等，实现了智能业务咨询、纠纷解决、智能调度、智能质检、智能分析等客服功能。智能物流

在线客服机器人能对用户的各种问题进行实时解答，及时帮助用户解决遇到的各种物流问题。智能语音机器人可以完成语音应答和语音外呼两种服务，能够以拟人化的语音为用户提供服务。在人工智能实现的各种客服功能中，智能调度实现了用户咨询和服务资源之间的最优调度，智能质检能够从对话文本和录音中挖掘风险、商机，可帮助企业提升客服服务质量、监控舆情风险。目前，智能客服系统已经可以实现90%以上用户咨询的独立应对，为用户提供全天候智能应答服务，降低了客服人力成本，提高了服务效率。智能物流

随着经济全球化的发展和电子商务的兴起，智能物流行业快速发展，企业竞争也日趋激烈。降低物流成本，提高自身的竞争力，已经成为物流企业在激烈的商战中得以生存的制胜法宝。为了满足日益增长的物流需求，未来智能物流将朝着个性化、快捷化、环保化和国际化的方向发展。10.3未来发展趋势

智能物流智能物流

个性化主要是指在订单、生产、配送等服务过程中存在着差异性。首先，不同的消费者存在不同的物流服务要求，物流企业需要提供针对性强的个性化物流服务和增值服务。其次，由于市场竞争、物流资源、物流能力等因素，物流经营者也需要不断强化物流服务的个性化和特色化，增强市场竞争能力。需求的个性化决定了服务的个性化，智能物流要求向客户需求渗透，与客户自身的运行融为一体，这就需要以需求的个性化来决定服务的个性化。