“一带一路”背景下基于“无人”技术的智慧物流体系构建

张得银，王铃铃

（淮海工学院 商学院，江苏 连云港 222005）

一、引言

“一带一路”作为新的国际战略框架，给中国及沿线国家的经济带来了多重发展机遇。如何更好的发挥一带一路在地区经济发展中的积极作用，当下迫切需要努力的重要任务之一就是构建智慧物流体系，这不仅仅是以互联网、物联网、大数据为特征的现代经济发展的根本要求，更是消费者对于物流服务效率、质量、便利等多重需求叠加的必然结果。就国内而言，构建智慧物流体系必然离不开以“无人”技术为代表的人工智能技术的支持。当前如何发展智慧物流、构建智慧物流体系，引起了学术界和实践领域的高度重视。

二、概念及理论回顾

构建智慧物流体系，离不开“无人”技术的支撑，无人技术是搭载任务载荷完成特定任务的自主航行运载器，主要包括无人飞机、无人地面车辆、无人水面艇和无人潜航器等（范国梁，2011），在物流行业目前主要涉及“无人机、无人仓、无人柜”，其中最成熟的技术当属无人机。基于此，智慧物流体系是在智慧物流（中国物流技术协会信息中心、华夏物联网等，2009）的发展基础上，广泛应用和融合现代“无人”技术，在物流信息处理、物流平台应用和不同物流环节提高物流运作效率、降低物流成本、提高顾客满意程度。

2009年是智慧物流产业发展的元年，IBM提出“智慧供应链”的概念，奥巴马提出美国国家战略为“智慧的地球”，同年12月中国物流技术协会信息中心、华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部联合提出“智慧物流”的概念。货物运输的交通堵塞（Shih-Che Lo，Randolph W.Hall，2004）问题的解决和实现物流通畅运行离不开智慧物流系统的支持（Lau，Choy等人，2004）；智慧物流发展离不开互联网技术（Zechun Huanga，2012）及政府的支持（赵立权，2005），完善的物流信息系统与企业规模、核心业务等密切相关，其他因素则影响较小（Danilo Hisano Barbosa等，2010）；物流企业通过智慧标签建设能够有效提高物流过程的监管力度（Pedro Ferreira等，2010），通过信息与资源共享、产业链整合，应用智能化的先进 IT技术（龚关，2013）实现物流信息数据化、自动化、网络化、可跟踪化（张春霞、彭东华，2013），建设智慧物流公共信息平台、智能物流云平台（雷光琳、李俊，2012）能够实现对货物运输实现全流程控制（贺盛瑜、袁波，2011）。以扎根理论为基础搭建智慧物流体系的理论框架（张侠汶，2016），有助于实现城镇和农村的完美对接，解决农村“最后一公里”难题（胡一波，2016）。

尽管当前学术界对于智慧物流没有统一的定义，但是物流活动的智能化、科学发展、绿色发展等已成为学者们和实业届的基本共识，是一个动态发展的不断高级化过程，是面向服务对象的现代物流活动。智能化技术是智慧物流快速发展的促进剂，是实现智慧物流信息系统的有效管理，提高系统的整体优化水平的关键?随着“无人”技术的不断开发与应用，以“无人”技术为代表的智能科技在未来一段时期内必然成为承载智慧物流体系建设的核心支柱。

三、智慧物流体系构建条件及“无人”技术的应用

（一）智慧物流体系构建的基础条件日趋完善

随着信息技术快速发展，国内物流产业已进入与互联网、物联网、人工智能深度融合的智慧物流阶段。建设并完善智慧物流系统，实现城乡物流资源、物流信息等的共享，是智慧物流产业发展的重中之重。有助于实现物流采购、运输、仓储、配送等物流全流程的信息化运作，实现物流供应链上下游物流节点之间的信息共享。近年来，智慧物流体系构建的基础条件日臻完善，具体包括：

第一，相关法律法规不断完善。中国民用航空局官方于2018年3月21号发文《民用无人驾驶航空器经营性飞行活动管理办法》，对无人机的飞行做出一定的规范与说明。无人机相关条令的实施将是其他无人技术政策的突破口，其他无人技术的法律法规也将逐步得到完善，在一定程度上为智慧物流发展营造了良好的政策环境。

第二，物流云服务广泛运用。基于大数据和云计算能力，龙头物流企业通过物流云高效优化整合调度物流资源，为各个参与方按需提供信息系统及算法应用服务。顺丰、京东和阿里纷纷推出物流云服务，为物流大数据提供了重要保障。

第三，人工智能技术快速发展。随着科技的发展，人工智能得到快速发展。许多物流公司的领导者纷纷开始尝试利用人工智能的技术来优化城市配送环节，从而提高城市配送效率，并能通过精细化智能系统对车辆进行系统管控，为用户带来更好的服务体验。特别是在无人机、无人仓、无人柜、无人车等人工智能的前沿领域，顺丰、京东以及阿里等一批龙头物流企业已经开始开展试验应用，有望与国际物流接轨。

第四，交通基础设施持续完善。截止2016年底，我国公路里程达到469.63万公里，铁路里程达到12.4万公里，内河航道里程12.71万公里。高速公路网络连接了全国城镇人口超过20万的中等及以上城市，拉近了城市间距离，降低了通行成本。海陆空立体交通网络等物流基础设施编织形成互联互通的物流网络，为智慧物流的运输奠定了基础。

（二）“无人”技术在智慧物流体系构建中得到广泛应用

近年来，物流需求随着电子商务的快速发展呈现出爆炸式增长趋势。在众多新兴信息技术的创新驱动下，智能配送机器人、自动货物分拣系统、智能监控系统等新技术正引发物流行业新一轮变革，物流业正在经历智能升级。从过去的向设备、人工要红利，转变成向技术、协同要效益。其中，“无人”仓内大量智能机器人的广泛使用极大地提升了包裹存储、分拣效率（平均提升5～6倍）；以无人配送车、无人机等多种运输方式为主导的“无人”配送技术为配送路径的优化创造了巨大的发展空间；随着无人机技术的成熟和广泛应用，物流配送“最后一公里”难题在不久的将来可能会轻松化解。

从经济实践来看，顺丰大型物流无人机、京东全流程无人仓、阿里无人柜技术成为“无人”技术在智慧物流发展和智慧物流体系构建过程中最好的企业案例和理论来源。

四、构建智慧物流体系的理论研究

（一）基于扎根理论的智慧物流体系构建

扎根理论是运用归纳法分析现象和解决方法，是一种通过现象，或者在资料和经验的基础上进行归纳，以及不需要通过任何量化方法或者数学工具的质性研究方法。文中以“智慧物流体系”为关键词在中国知网等数据库中进行检索，共得到146条检索结果，剔除117条无关智慧物流体系以及重复的文献，共得到29条直接相关的文献，对其梳理如表1所示。

表1 智慧物流体系篇名检索所得详表

从29篇样本中挖掘出87个（a1-a87）无重叠的概念，对初始化的概念进行重新分类，得到了14个范畴化的概念，如表2所示（表2只列出归类的14种）。

开放式编码所得的14个范畴化概念是分散的，对其进行聚类整合分析，将不同属性的类目联系起来，重新排列在初始码中被分裂的数据，确保分析结果的连贯性。利用14个类目之间的联系，主轴译码所得结果如表3所示。

表2 扎根样本开放性译码

表3 典范模型

利用扎根理论典型模型的基本思想，将所得的资料进行重新整合，中介条件中关键技术和设施设备是对智慧物流体系构建的技术支持，文中将技术支持概括为系统体系；中介条件中的发展方向和标准规范对智慧物流的运作方向以及规范做出了详细的说明，故将其概括为智慧物流的功能体系；中介条件中的法律法规、总体规划以及人力资源是智慧物流体系构建的保障，所以将其概括为智慧物流的支撑体系。

（二）基于“无人”技术的智慧物流体系构建

1.智慧物流系统体系构建。在扎根理论模型中感知层、网络层、平台层以及应用层出现的频次较高，此类词语属于M2M即machine to machine体系构架范畴之内，故文中拟采用此框架来研究基于“无人”技术的智慧物流体系的构建（见图1）。感知层的作用主要是识别物体、采集信息,包括RFID技术、M2M终端、遥感技术等，将这些标签以及终端设备安装在仓库、集装箱等物流设备中，通过条码、红外线等短距离传输技术进行短距离传输数据，从而完成信息的采集工作，再输入到移动设备端或者PC端。网络层的组成包括互联网、有线和无线通信网等，是连接客户与后台的桥梁。平台层利用海量的数据存储、高性能计算等技术来分析处理感知层获取的信息并推动其转化。应用层是用户的接口，它充分利用平台提供的数据，与各自需求相结合，实现物流的智能且有效应用。

图1 智慧物流系统体系

2.智慧物流功能体系构建。根据对智慧物流的需求分析智慧物流功能体系模块包括货物分拣模块、荷载工具调度及监控模块、荷载工具路线规划模块等，具体如下：

第一，货物分拣模块在无人仓库中，主要由分拣机器人完成。分拣机器人带有图像识别系统，通过磁条引导、激光引导、RFID引导以及机器视觉识别技术，可以自动行驶，识别到所需分拣的货物后运到指定位置。

第二，荷载工具调度监控模块主要依靠GPS的定位技术。在判断物流活动规模的基础上，对于大范围的物流配送，利用并分析GIS数据进行分区并选择最佳配送中心，再根据该区域客户的具体需求进行车辆的调度、货物的分装以及行车路线的规划。利用GPS定位技术，系统可对无人车辆或者无人机进行实时定位，并以GIS可视化形式将荷载工具的行车轨迹显示在电子地图上，实现对荷载工具路线实时监控，并实现在特殊情况下的紧急处理与调度。

第三，荷载工具路线规划模块也是利用大数据，在GPS定位技术下系统实时获取车辆的位置信息，并与导航电子地图相匹配，利用导航仪以及实时监控系统对无人车、无人机进行引导。

3.智慧物流支撑体系构建。智慧物流支撑体系的构建主要集中在宏观条件支持、技术支持和人力资源的支持的软实力等三个方面（见图2）。随着物联网技术一类硬实力飞速发展，政府部门逐渐开始制定相关的政策法令来引导物流的发展。这些政策法令和科研理论是智慧物流系统构建的最佳支撑，也是智慧物流支持系统的主要组成部分。

图2 智慧物流支撑体系

第一，宏观条件主要涉及两个方面内容。一是法律法规。智慧物流规范有效进行，离不开物流政策、法律法规的支持与保障。二是政府对智慧物流的资金融通。智慧物流体系构建所需资金远大于传统物流体系，从基础设备、运输工具和装卸设备的购置，技术的开发，人力资源的投入等都需要大量资金的投入。

第二，技术方面主要包含两个方面。一是关键技术，即通过感应器、RFID标签、制动器、GPS和其它设备及系统生成的实时信息，在物流各个环节、各个领域，特别是在无人车、无人仓、无人柜、物流机器人等领域，实现了物流资源的高效配置和物流环节的优化。二是基础设施设备，尤其是以无人仓库、智能配送站以及智能荷载交通工具等设施设备为代表的智能装备，是保障物流业的长远发展的重要基础。同时，建立海陆空立体交通网络，优化提升城市的交通枢纽功能，打通衔接一体的全链条交通体系也至关重要。

第三，人力资源方面，智慧物流发展需要源源不断的具备专业物流知识和丰富实践经验的专业人才支持，这要求在抓好物流人才管理工作的同时，更重要的是抓好物流专业人才的培养与教育工作，实现以校企联合为特点多样化人才培养模式，为智慧物流体系建设打造坚实的人才条件。

五、构建智慧物流体系的对策建议

综上所述，为更好的推进智慧物流体系建设与发展，在“一带一路”国家战略指导下，必须立足经济发展和智慧物流体系构建实际，从打造地区核心产业、夯实物流发展基础、提供智慧金融服务等方面全方位着手建设，具体如下：

第一，强化地区核心产业。智慧物流体系构建一方面需要以服务于地方核心产业为前提，这必然对地区核心产业或支柱产业的发达程度提出更高的要求；另一方面，物流产业自身的发展建设至关重要，必须积极打造以“无人”技术为支撑的现代物流产业体系。最终形成核心产业与物流产业互动发展、共生共荣的发展格局。

第二，夯实物流发展基础。采取多种市场和计划方式并举，构建智慧物流发展平台，促进商流、物流、信息流和资金流四流互动，保障物流服务的准确性、及时性。其一，发挥政府优势，加强与物流平台运营企业的深度合作，打造智慧物流服务平台；其二，开发“市-县-乡（镇）-村”多极物流网络，保障相关信息传输的双向通畅；其三，积极引入 GIS、GPS、Milkrun（循环取货）等技术优化物流系统，减少拉货环节，提高物流运作效率；其四，通过光网、大数据、以及4G、5G建设，推进城乡信息基础设施建设，同时完善海陆空一体化的现代智慧交通运输系统，为智慧物流体系构建及发展奠定坚实的基础。

第三，提供智慧金融服务。主要包括积极营造良好的投融资环境、加快金融服务形式及内容的创新、完善现代信用体系等，逐步构建趋于成熟、满足国民经济发展需要的现代智慧物流体系，给智慧物流体系的构建与发展建设提供可持续性融资保障。