1、「小蠻驢」雙 11 半程戰(zhàn)績:10 天、350 臺車、100 萬包裹
每年雙 11,收包裹成為大家最期待的事情,而在這些期待背后,是數(shù)百萬的物流司機以及快遞員們的日夜兼程。
今年是阿里無人配送車「小蠻驢」第二次參加雙 11 物流大戰(zhàn)了,作為一名特殊的機器人快遞員,「小蠻驢」承擔起在高校校園、居民社區(qū)等場所將包裹從菜鳥驛站運送到宿舍樓下、居民樓單元門口的末端配送任務。
和去年的雙 11 僅投入幾十輛車試水相比,今年的雙 11「小蠻驢」大軍團作戰(zhàn),正式加入到了阿里雙 11 的核心配送鏈中。
今年,在全國共有 350 多臺「小蠻驢」在 200 多個校園、社區(qū)等地忙碌,這可以算得上是國內(nèi)最大規(guī)模的無人配送車隊了。
11 月 11 日這天,阿里巴巴集團首席技術官(CTO)程立宣布 1 到 10 日,「小蠻驢」無人配送車在雙 11 期間累計配送快遞已超過 100 萬件。
而在今年的 9 月份,誕生一年多的「小蠻驢」宣布累計完成了 100 萬的包裹配送量。也就相當于,在這一次雙 11 前 10 天,「小蠻驢」完成了過去一年多的包裹配送量。
簡單做個算術題:雙 11 前半程,350 多輛「小蠻驢」平均每天要配送的快遞量在 10 萬多件(最高的一天配送了 13 萬單),每輛車每天要工作 10-12 個小時(小蠻驢采用的是抽拉式電池,支持換電,滿電狀態(tài)下可行駛上百公里),單車單日配送量接近 300 件。
但也有出類拔萃的,比如河北工程大學的「小蠻驢」,平均每車每天配送超過 500單,簡直是「勞模」一般的存在。
「小蠻驢」在 2020 年 9 月的阿里云棲大會上發(fā)布,阿里達摩院院長張建鋒親自站臺,這款車主要用于最后 1-3 公里的快遞、外賣、生鮮配送。
阿里達摩院自動駕駛實驗室作為這款車的研發(fā)方以及生產(chǎn)方,會將車提供給客戶,比如阿里旗下的物流平臺菜鳥,各地的菜鳥驛站根據(jù)需求決定引入多少「小蠻驢」來承擔送貨到樓的服務。
目前「小蠻驢」服務的驛站以校園驛站居多,每個驛站配幾臺到十幾臺不等。
末端無人配送的需求是真實存在的,特別是新冠疫情期間所倡導的非接觸式配送方式,讓大家對「小蠻驢」這樣的無人配送車的需求變得真實而迫切。
而且,現(xiàn)在全國大多數(shù)校園的面積都較大,學生們從宿舍樓到菜鳥驛站取一趟快遞,來回要走上 二三十分鐘,特別是雙 11 期間學生們購物狂歡,導致的結果就是「剁手一時爽、拿快遞跑斷腿」,這個時候,「小蠻驢」就成為了學生們很喜歡的配送工具。
「小蠻驢」用起來也很簡單,用戶只需要通過淘寶或菜鳥 APP 下單,驛站工作人員就會把包裹放進「小蠻驢」的貨箱,包裹放置完畢后,小蠻驢就會按照設定好的路線自動送到宿舍樓,抵達前會自動給學生打電話通知,到達之后同學輸入手機上收到的驗證碼,就可以開箱取快遞。
而且,「小蠻驢」可以同時呼叫幾十個人下樓取快遞,比快遞員挨個打電話要更高效。
除了在校園運送包裹,「小蠻驢」還可以在居民小區(qū)為用戶配送包裹、生鮮,送貨到單元門口,目前阿里已經(jīng)在杭州等地布局。
此外,阿里也在探索「小蠻驢」的其他用途,比如在校園里送外賣。
西南科技大學是四川首個引入阿里「小蠻驢」無人配送車送外賣的高校,學校食堂每天都會通過它把飯菜送往學生宿舍、教師行政樓等點位。
操作起來,工作人員只需要用手機掃描「小蠻驢」屏幕上的二維碼,就可以完成投柜。
相似的需求還有很多,「小蠻驢」應用場景的想象力足夠大。
作為「小蠻驢」的負責人,阿里巴巴集團副總裁、達摩院自動駕駛實驗室負責人王剛也為「小蠻驢」的量產(chǎn)和規(guī)模化運營立下了小目標:
預計 2022 年 、「小蠻驢」運營落地數(shù)量將突破 1000 臺;
3 年后,「小蠻驢」車隊規(guī)模將達 1 萬輛,有望日均配送包裹 100 萬件。
2、雙 11 挑戰(zhàn)難在哪里
很多業(yè)內(nèi)人士都認為末端無人配送的落地難度小,因為不需要載人、運行時速低、又是在封閉的場景當中。
但現(xiàn)實情況卻沒有理論上那么簡單。就拿這一次的雙 11 來說,如此高并發(fā)、大規(guī)模的配送任務給「小蠻驢」的挑戰(zhàn)是全方位的。
一組數(shù)據(jù)可以很直觀的映:根據(jù)阿里達摩院的統(tǒng)計,「小蠻驢」單車日均識別障礙物約 4000 萬個,日均處理與其他交通參與者的交互約 5000 次。
這 5000 次交互是怎么來的呢?
我們知道,校園、社區(qū)這種場景的道路都是非結構化的,路上有機動車、電動車、垃圾車、自行車、嬰兒車、行人、兒童、小動物等等,而且很多時候還會有各種亂停亂放、狹窄區(qū)域擁堵的情況。
這個時候,「小蠻驢」要足夠智能,自動駕駛系統(tǒng)的感知和規(guī)控要足夠魯棒,才能處理這些情況,其中就免不了與其他交通參與者的交互,包括各種拐彎、暫停、讓車、鳴笛、倒車等等,在一些窄路會車的時候,也充斥著到底是進還是退的博弈。
另外,「小蠻驢」的運行場景還有些特殊的挑戰(zhàn),比如校園內(nèi)有各種減速帶、隔離石墩、上坡下坡、窄橋等。
「小蠻驢」還遇到過各種迷惑性路況,比如在黑色的柏油路面出現(xiàn)了一塊黑色的滑板,這時候需要車上的感知系統(tǒng)感知到這個障礙物并繞開它。
「小蠻驢」在全國 70 多個城市落地,也意味著要面對各種各樣氣候條件以及天氣、光照條件的考驗。
特別是今年雙 11 期間,全國降溫,大風、降雨、落葉、霧霾、初雪等各種天氣都是「小蠻驢」要面對的。比如在氣溫很低的北方校園,「小蠻驢」要在零下 13 度開工,這對于車輛的硬件素質是很大的挑戰(zhàn)。
而且,一臺車每天工作 10-12 小時,一周工作 7 天,對于整車的機械穩(wěn)定性和系統(tǒng)穩(wěn)定性都是歷練。
還有很多不可預料的狀況,比如很多人出于好奇,會故意攔車或者圍觀,人為讓「小蠻驢」出于蒙圈狀態(tài)。解決這個問題的唯一辦法就是配備一套好用的人機交互系統(tǒng)。
為了迎接今年雙 11 的配送挑戰(zhàn),達摩院「小蠻驢」技術團隊進行了多次「全鏈路壓力測試」。
這是「小蠻驢」無人配送車第一次接入阿里雙 11 服務主鏈路,在雙 11 之前,提前模擬雙 11 業(yè)務鏈路中車輛、用戶與系統(tǒng)峰值流量,對整個系統(tǒng)的承壓能力做提前測試、擴容。
團隊一度也曾遇到「全鏈路壓測驗收不通過」的情況,經(jīng)過多個通宵的奮戰(zhàn),最終順利通過雙 11 后續(xù)的兩輪壓測驗收,保障真實大流量考驗下的業(yè)務持續(xù)、穩(wěn)定運營。
壓力測試僅僅是「小蠻驢」備戰(zhàn)雙 11 的一個縮影,其實更多的準備還是來自「小蠻驢」在過去 1 年多時間里在自動駕駛軟硬件以及運營維護系統(tǒng)層面的持續(xù)積累。
3、阿里達摩院為「小蠻驢」全副武裝
為了應對不同氣候、不同光照以及全國各地不同場所的非結構化道路的挑戰(zhàn),同時也要處理雙 11 期間這么大規(guī)模的車隊運維和海量包裹的配送任務,阿里達摩院在「小蠻驢」的自動駕駛軟硬件以及云端運營調(diào)度平臺上下了大功夫。
在自動駕駛軟硬件層面,作為一款集成 L4 級自動駕駛技術的配送機器人,「小蠻驢」自動駕駛算法由達摩院自動駕駛實驗室全面自研。
「小蠻驢」搭載有激光雷達,由達摩院自動駕駛實驗室與供應商進行深度定制,達摩院還自研算法實現(xiàn)了對低線束激光雷達的高線束模擬,大大降低激光雷達這一塊的成本。
車上還有多枚攝像頭組成環(huán)視系統(tǒng),以及毫米波雷達等配置。
針對攝像頭,達摩院自研了車載攝像頭 ISP 處理器,其上集成了 3D 降噪和圖像增強算法,據(jù)稱能讓攝像頭識別能力提升10%以上,可以讓攝像頭在夜間看得更清楚。
為了控制整車成本,阿里達摩院自動駕駛團隊將早期使用的慣性導航裝置拿掉,自研了一套高精定位模塊 HLU 用在了「小蠻驢」上,用不到業(yè)界平均 10% 的成本實現(xiàn)了同樣精度的定位能力。
此外,在自動駕駛計算平臺方面,也自研了 ACU,這是一個 GPU+FPGA 的異構計算平臺,根據(jù)官方的數(shù)據(jù),其相比工控機,功耗降低了 72%,成本降低了 50%,體積減少了 62%。
而在線控底盤上,阿里達摩院與長城旗下的毫末智行合作,進行了深度定制,將傳感器、計算單元嵌入到線控底盤,車輛生產(chǎn)也與毫末智行合作。
整體上算下來,「小蠻驢」的這一整套自動駕駛硬件,在保證性能的基礎上,通過自研和深度定制,將成本做到了業(yè)界平均水平的三分之一。
成本上的壓縮對于「小蠻驢」的大規(guī)模鋪開將是巨大的推力。
為了大規(guī)模投放運營,小蠻驢針對自動駕駛軟件、硬件經(jīng)過了長時間的大量測試。
下面是一些土味測試場景,其實里面蘊含了很多工程化的思維:
在車輛本身都準備好之后,怎么樣在雙 11 將全國各地的 350 輛車真正運營起來,這就需要一個完善的云端調(diào)度系統(tǒng)。
在「小蠻驢」背后,有一套覆蓋車端、云端的調(diào)度系統(tǒng),面向 C 端用戶,可以承接下單和查詢等需求;
面向 B 端驛站,負責包裹分揀、移動投柜等任務;包裹投柜完畢,再通過系統(tǒng)調(diào)度運力,為學生和居民配送到樓。
這套云端調(diào)度系統(tǒng)通過對車輛行駛狀況與用戶服務情況的掌握,結合 ETA(Estimated Time of Arrival)預估能力與運力實時規(guī)劃能力,以此來提升配送效率。
今年雙 11 期間,「小蠻驢」的單車日均運力從平常的 150 單左右,快速提升到了 300 單左右,峰值配送超過 500 單。
「小蠻驢」在雙 11 這樣的實際配送場景中運營,遍歷各種場景,各種氣候、各種光照、各種道路環(huán)境以及 Corner Case,成為自動駕駛系統(tǒng)迭代的養(yǎng)料,在技術上符合自動駕駛的研發(fā)邏輯。為下一階段的自動駕駛技術研發(fā)和應用落地探索提供基礎。
4、真實需求驅動的技術發(fā)展路徑
其實在達摩院自動駕駛團隊將戰(zhàn)略重心轉移到「小蠻驢」身上之前,阿里的自動駕駛研發(fā)經(jīng)歷了很長一段時間的探索。
一開始,阿里其實有兩個團隊在做自動駕駛:
一個是菜鳥的 ET 實驗室,他們早期做了無人配送小車菜鳥小 G 等一系列車;阿里還有一個團隊是 AI Lab,當時是王剛帶隊在做,早期改裝了一批 L4 級自動駕駛乘用車,通過堆傳感器來進行算法的測試。
大概在 2018 年末、2019 年初,阿里決定將菜鳥小 G 團隊和阿里創(chuàng)新事業(yè)群下的 AI Lab 團隊合二為一,并成立了達摩院自動駕駛實驗室。
王剛被任命為實驗室負責人,開啟推進阿里自動駕駛技術的整合統(tǒng)一。
達摩院自動駕駛實驗室成立后,阿里完成了內(nèi)部自動駕駛人才的整合,也招了很多業(yè)界的翹楚。在王剛的帶領下,阿里自動駕駛團隊一頭扎進了末端無人配送的場景。
之所以選擇這么做,是王剛基于「第一性原理」的思考,自動駕駛不能只個 Demo,不能只一味燒錢拉估值,遲遲不能落地,必須得有量產(chǎn)能力,而且要能解決人們生活中實實在在的痛點。
自動駕駛實驗室選擇了物流的場景,在「小蠻驢」發(fā)布的時候,達摩院院長張建鋒就預測過,未來中國每天會有 10 億個快遞配送訂單,這是末端無人配送一塊巨大的扎根土壤。
需求有了,那么再從自動駕駛技術進化的邏輯來看,王剛認為:
「AI 是數(shù)據(jù)驅動的系統(tǒng),自動駕駛的本質,則是數(shù)據(jù)驅動的超級 AI 系統(tǒng)。業(yè)界主流的自動駕駛技術路線有兩派:一派走 L2 到 L4 的縱向技術迭代路線,另一派走垂直場景 L4 到泛化場景 L4 的橫向場景迭代路線,我們是后者。
就像攀登珠峰,有人走南坡,有人走北坡,兩個路線都有可能登頂。不過,不論哪條路線,都要以『數(shù)據(jù)驅動』為原點?!?/span>
所以從技術角度,王剛希望從「小蠻驢」在全國各地的實際運營場景中去積累場景知識,為其自動駕駛系統(tǒng)的迭代積累足夠的養(yǎng)分,以此來為后續(xù)其自動駕駛車輛開出校園、開到公開道路,從低速走向高速打好基礎。
「小蠻驢」顯然不會是阿里自動駕駛研發(fā)的終點,只是當下的投入重點。
因為物流場景不僅僅有末端,還有干線物流和城市配送。如今,阿里自動駕駛團隊也正在這么做。
2021 年 6 月,在全球智慧物流峰會上,阿里巴巴集團首席技術官(CTO)程立宣布,達摩院和菜鳥已啟動了公開道路無人物流卡車(「大蠻驢」)的定義與研究,明確了下一階段的戰(zhàn)略目標。
王剛表示,3 年后能在 1 萬條城配路線上看到「大蠻驢」的身影。
阿里在「小蠻驢」身上積累的這套技術棧和運營經(jīng)驗,未來也會應用到「大蠻驢」身上。
接下來,技術團隊的一個挑戰(zhàn)就是如何把「小蠻驢」技術棧移植到面向高速公開道路場景的「大蠻驢」上,做好算法架構的泛化,避免出現(xiàn)在校園內(nèi)如魚得水,出了校園就「兩眼一抹黑」的情況。
當然,如果我們再往遠處看,物流場景也不會是阿里自動駕駛的終點。當無人駕駛車輛步入到輪式機器人時代,其想象力將不設邊界。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車之心
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