【物流】经典案例： 5G+无人驾驶在汽车企业入厂物流环节的智慧应用

作者：张明睿 韩钰杰 温娇 鲜金城

一汽物流（天津）有限公司

：来源：物流技术与应用

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随着工业4.0时代到来，汽车制造业正面临着一场深刻的技术变革。人工智能在智能汽车领域具有广泛应用前景。无人驾驶技术可通过车载传感系统感知路面环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标，具备该技术的车辆可自主完成路线运输，适用于入厂物流[1]。

“5G+”是指利用5G通信技术与人、机、物、系统等实现连接，构建服务体系。传统入厂运输业务存在效率低、远程控制能力弱、智能化水平低等问题，随着无人驾驶技术与5G+技术发展融合，入厂物流开始拥有新的解决方案。

本文在简要介绍5G+无人驾驶核心技术及创新优势基础上，针对汽车企业入厂物流环节，引入5G+相关技术及设备进行优化改善，从而达到降本增效、管理质量提升的效果，在促进企业发展的同时也为汽车物流行业提供了传统入厂物流环节智能化的案例。

1.5G+无人驾驶主要核心技术

5G+无人驾驶核心技术主要包括以下四种：

第一项核心技术为双传感感知技术，无人驾驶车辆传感器使用激光与雷达双融合感知，形成混合感知结构，对路线整体情况进行采图建模，在系统中生成道路模型，识别周围环境，并在后续逐步更新完善，提高安全性以及周围的识读性，增强设备运转能力；

第二项核心技术为系统联动技术，无人驾驶车辆在原有燃油卡车运行基础上，与多个相关系统对接。车辆在卸货、出厂等过程中自动关联TMS要货系统、EWM系统以及卸货口车辆控制系统，并实时显示货物或空器具数量、型号等信息。全过程使用无纸化单据信息，无需人工判断，且有电子单据及信息留存，保障数据准确性及可追溯性，全面提高服务质量；

第三项技术为安全避障技术，车辆通过该技术自动识读周围环境建立虚拟模型，搭建场景，并根据障碍物距离预设较远（10m）、较近（7m）、距近（5m）三种安全距离等级。在行驶过程中控制车速，自动避开行人、车辆及其他障碍物，保证运行安全可靠，同时配备急停装置保证安全性；

第四项技术为5G+深度融合技术，无人驾驶云平台系统可以通过5G技术快速识别车辆精确位置，操作者可通过云平台系统远程控制车辆的运动状态，实现快速感知与控制，提高物流服务质量。信号采用点对点5G模块流通，可保障精准实时及业务实际运转的稳定性、可靠性[2]。

2.5G+无人驾驶技术创新优势

（1）智能技术新。该技术采用创新算法逻辑及创新融合感知，构成了无人驾驶车辆的大脑，采用新型智能技术可以很好地解决相关问题，提升整体效率。

（2）技术结构新。无人驾驶车辆创新性地组合了各个模块，形成具有数智化特色的整体，具有集自动驾驶、环境识别、交通管制、安全保障等为一体的功能。

（3）技术理念新。采用无人驾驶车辆代替传统车辆，可以将数智化理念推向新的高点，驾驶车辆与厂内相关系统对接，实现真正的无人化运转，可以从货物接收到配送任务直至货物入库实现真正“0人工”，全程自动自主高效完成。

（4）技术融合新。创新引入5G+模块，5G技术与无人驾驶技术实现高效融合，实现云系统派发任务、实时反馈、精确定位、远程控制，实现物流运输服务跨越式发展。

1. 原入厂物流业务流程及存在的问题

本项目基于大众零部件入厂运输业务。如图1所示，大众主机厂筹措工程师下达取货计划后，零件库房计划员根据系统要货制订取货计划，通知飞翼卡车前往库房停车位装载货物。零件库房叉车司机装载完货物后，如图2所示，飞翼卡车出发前往工厂。到达工厂后需进入卡车控制等待区排队，等待工厂发出入厂指令后进入工厂卸货口，工厂卸货口叉车司机卸货完成后，卸货口人员确认签字并派发器具出门证用于空器具运输，卸货口叉车司机装载相应器具，装载完成后飞翼卡车司机驾驶卡车驶离工厂到达零件库房，开始下一次循环。

图1 入厂运输业务流程

图2 装车完毕后飞翼车即将发车

业务过程中存在以下问题：

（1）业务不稳定性高：单据制作、信息通知及在途行驶均由人工判断运行，人工干预多，极易影响业务服务质量，且具有安全风险。

（2）业务工作效率低：系统打印纸质单据，单据交接过程需要浪费时间，因卡车到货时间无法与卡车控制中心系统对接，卡车在控制等待区等待也会浪费时间，并且卡车需等待货物及空器具装卸，进一步产生时间浪费，导致运输效率低。

（3）管控程度差：卡车在途运输过程中依赖管理者与司机电话沟通，缺乏远程控制手段，且业务历史记录需手工录入，依赖纸质单据，单据不易保存，追溯性差。

2.5G+无人驾驶车体的功能在本

项目中，5G+无人驾驶车体可实现六项创新功能，满足实际使用需求，具体实现方式如表1所示。

表1 设备可实现主要功能

图3 感应激光雷达

图4 自动拖挂设备

3.基于5G+无人驾驶的新业务流程

为解决传统模式问题，专门引入5G+无人驾驶技术，通过无人驾驶卡车车头+甩挂卡车车厢替代现有传统卡车。

业务流程方面，本项目通过频繁甩挂拖挂避免货物及空器具装卸产生的等待时间浪费，无人驾驶车头具备自动拖挂技术，可以在零件库房停车位与工厂卸货口中自动完成甩挂，对接满货或满器具的车厢，无人驾驶卡车车头无需等待装卸作业即可开始下一趟转运任务，减少浪费并提升运输效率。

同时，无人驾驶车辆在启停及运输全过程中具备视觉深度识别功能，实时探测周围环境，配备安全监测机制形成安全防控体系，可保障车辆运行安全稳定。运输过程中，无人驾驶车辆的自主路线运输功能可支持车辆完成自主导航，无需人为干预。如遇特殊情况，如路面具有障碍物，车辆能够实现换道躲避障碍物，在紧急情况下工作人员也可使用手动/自动驾驶模式切换，由人工驾驶车辆提高灵活性，以防影响整体业务。新的入厂运输业务流程，如图5所示。

图5 新入厂运输业务流程

系统方面，无人驾驶车辆具备云平台系统支持，云平台系统可获取车辆位置、状态等信息，并可下达控制指令。在实现智能化远程在线管控的同时，云平台系统与要货系统、出门证系统对接实现信息互通，云平台系统可自动下达取货及返空（运输空器具）任务，车辆获得取货及返空指令后自动开展运输任务，在此基础上云平台与车辆控制系统对接，可以提前锁定工厂卸货口时间及车位，优化排队等待等时间浪费，全程避免人工干预，大幅提升服务稳定性。完成运输任务后，车辆历史轨迹、取货信息、返空信息、车内监控资料等信息会自动保存，方便查阅及追溯，从而极大提升智能化管控水平。

4.主要设备参数

根据现场实际道路环境以及零件包装形式、尺寸、重量、流量、堆垛形式等基础数据，选取相应5G+无人驾驶设备。在途运输设备（见图6），主要由30T牵引车5G+无人驾驶车头及仿卡车车厢挂车组成。车辆相关设备参数，如表2所示。

图6无人驾驶车辆在途运输

1.技术领先

该项目打破了原有传统运输模式，创新采用无人驾驶技术。当前，无人驾驶技术尚未大范围推广，部分原因在于技术信号依赖度大，易出现网络断线导致业务中断的问题。5G具有高速度、泛在网、低功耗以及低延时的特点，突破了信号弱、传输慢的问题，可以进一步提高准确性、精度、反馈速度等。通过融合5G+技术，不仅达到在复杂道路环境下稳定运行的效果，也为无人驾驶技术发展提供了新的可能性。

2.效率提升

应用5G+无人驾驶技术，并在装车发运口及卸货口采用甩挂模式，从而大幅减少等待时间，分别可节约20分钟/循环，原有的循环时间为100分钟，如今的循环时间则为60分钟，整体节约时间达40%。

3.成本降低

替代原有人工驾驶飞翼卡车作业模式，每台无人驾驶车辆可替代2台飞翼卡车及4名（双班次）司机投入，无人驾驶车辆每年成本为40万元，原有相关成本每年为46万元，使成本降低6万元，降本比例高达13%。

4.管理质量提升

该项目不仅实现了效率提升及成本降低，还满足了主机厂入厂物流由传统模式向智能低碳新模式转变的需求，实现管理质量，赢得中外方客户认可，并可推广应用至更多场景。其主要成效体现在以下几个方面：

（1）提升业务稳定性。业务过程全面实现系统对接，无需人工判断，彻底规避人员消极怠工、误操作等影响业务质量的风险，不会出现跑错路线等情况。

（2）规避安全风险。无人驾驶车辆替代司机运输，不会受到疲劳情绪等因素影响，且设备自带安全感知模块，可靠性高，安全性强。

（3）提高远程控制能力。无人驾驶云平台系统可实时展示车辆位置、电量、速度、车内监控等信息，同时管理员可通过云平台改变车辆路线，停止或继续任务，极大提升了远程控制能力。

（4）可推广性强。入厂物流业务相似度高，该项目属于传统入厂业务，在引入5G+无人驾驶技术的同时对接系统实现新模式应用，全面简化流程，且业务过程要求低，流程未复杂化，适合在相似场景推广应用。

将5G+无人驾驶技术应用于汽车零部件入厂物流领域，可减少资源投入，避免人工干预产生的风险，提高管理水平，真正实现数字化智能化，对环境友好的同时实现降本增效。未来，该技术可推广应用于更广泛的流程及更多产业，以点带面提高核心竞争力，同时形成固化成果及标准，助力更多企业向科技型企业转型发展。