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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；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 参编人员（排名不分先后）于 涤 马 程 杜 恒 钮志强 游克思 郭 祎 邓福岭 张妙然 谢雪姣 彭剑坤 孙 玥 彭永昱 张 晶 杨宝栋 罗 欣 戈广双 李玲月 李 想 张一鹏 陈 伟 朱海明 法淳仁 陈书平 洪鹏达 洪宝璇 郝 哲 王 晶 朱久艳 谭成珍 吴志彪 郝建霞 钟懿洲 严 明 张卫玲 罗 沛 李松哲 郑旻娟 宋益辉 张 杰 王善知 何汶原 夏 舸 张 其 刘文泽 毛 旭 杨 琳 宋若原 陶 鑫 赵 禹 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.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 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 140 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、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-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 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 mapping（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 SLAM 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