图1:一辆自动驾驶的货运站卡车,在AI的协助下,正将载货拖车倒入装卸区。
Outrider公司是一家专注于物流中心可持续、货运站自动化运营的机器人公司,该公司开发了一种在货物配送站移动和跟踪载货拖车的系统。
在物流供应链中,货物配送站是牵引式拖车在物流中心和开放道路之间转运货物的地点。事实上,全球每年有超过200亿吨的货物运输,都要在货物配送站点进行中转。
通常,配送站点的工作过程是这样的:一名长途公路运输卡车司机将满载货物的卡车开进货物配送站,办理入场手续,然后被引导到停车区域。司机将车开到停车区域后,将卡车与装载集装箱的拖车脱离,将集装箱挂车留在停车位。接着,货场工作人员找到该集装箱拖车,并将其挂在货场内的卡车上——这是一种专用的半挂卡车,用于在货场周围移动集装箱拖车。集装箱拖车被移到装卸货区卸货。卸货完成后,拖车会移动到另一个区域装货,然后再返回到配送站停车区,由另一名卡车司机接手,将货物运往下一个目的地。
配送站作业通常需要大量工人,以完成许多手工的、重复乏味的任务,包括在货场内查看或巡航,以对集装箱拖车进行定位、物理连接和断开挂车空气管路(连接或分离空气制动器),并将拖车移动到货场内的不同目标地点。在任何给定的时间内,可以有数百辆装货或卸货状态的拖车在现场运行。因此,在各种天气条件下全天候跟踪所有拖车,通常伴随着复杂、混乱、繁琐和危险。
Outrider公司创始人兼首席执行官Andrew Smith指出,“货物配送站是一个全天候运营的恶劣工业环境,拖车、集装箱和底盘的错位,是配送站作业和公路货运的普遍痛点。”
对Smith和Outrider公司来说,另一个重要的问题是可持续性。在这些配送站工作的卡车,绝大多数都是柴油发动机驱动,这意味着它们会产生大量的碳排放。因此,为了提高安全性和效率,除了对配送站进行自动化操作外,Outrider公司还希望通过用零尾气排放的电动卡车取代柴油动力卡车,以减少碳排放。
Smith说,Outrider公司的解决方案旨在简化流程,组织库存跟踪,并对诸如在配送站点对拖车进行定位和移动等任务进行自动化改造——多年来,这些任务一直由人工完成。
Smith指出,事实上,司机和停车调度工作人员经常花费大量时间寻找丢失、放错地方或行踪不明的拖车。
Smith说:“在美国,有5万多辆卡车用于在停车位和装卸区之间移动拖车。配送站是一个繁忙而危险的作业环境。因此,我们希望将琐碎的任务自动化,从而降低配送站工作人员工作的危险性和繁重性。”
解决方案
Outrider公司首席营销官Londone Corder解释说,Outrider公司使用了强大的传感器套件,套件包括激光雷达(LiDAR)、雷达和相机,使车辆能够安全地在配送站内行驶。该解决方案包括用于导航和数据收集的Ouster公司的高分辨率LiDAR传感器、用于感知系统处理的NVIDIA DRIVE自动驾驶汽车平台,以及用于连接和断开拖车线路的Yaskawa机械臂。Outrider公司将其自动驾驶汽车解决方案,集成并安装到可自动驾驶的8级电动配送卡车上。
为了跟踪拖车库存,Outrider公司的视觉系统使用相机传感器的图像数据,用于对公司专有的人工智能/深度学习算法进行训练。该视觉系统收集、分析配送站的各项数据,如空置与占用的停车位、拖车识别号、标准的运输公司代码(唯一的由2~4个字母组成的代码,代表运输公司)以及其他此类可识别数据。人工智能软件可以使用数百万张专门与配送站作业相关的图像。
过去,配送站里拿着记录板进行车辆管理的工作人员,或许能够报告拖车的下落,但是这些记录板上的信息很快就会过时。现在,由于自动化配送站的拖车在站内的移动几乎是连续的,而视觉系统可以不断收集在给定时间内拖车位置的实时数据,从而为配送站管理提供更及时、更准确的位置信息。
配送站点都配有控制中心,可以现场操作也可以远程操作。配送站卡车的数据传输到控制中心的计算机进行处理。每个配送站都是通过基于云的管理软件或通过API集成的自有系统,从而管理其自动配送站卡车车队。所有的调度、管理和协调都可以由一名员工来完成。
图2:一名员工就可以管理整个配送站内所有的自动驾驶的站内卡车。
改造后的新流程
长途卡司机将卡车驶入配送站,登记进场,然后找到位置停车,并从卡车上将拖车分离。随后,配送站会派出一辆站内卡车寻找并取回拖车。该卡车在配送站内被编程设置为自动导航模式。当这两站内卡车找到拖车后,它会倒车并与拖车连接,展开机械臂,解锁拖车上的空气制动器,将拖车连接到配送站卡车上,最后将拖车拉走。由于不同拖车制造商的制动管路不同,拖车没有通用的制动管路连接,因此机械臂需要在AI/深度学习软件的辅助下,正确识别拖车并将拖车连接或断开。
配送站卡车将拖车运送到装卸区后,AI/深度学习算法会帮助卡车将拖车安全地倒车到最佳位置。然后,配送站卡车断开制动管路,解开拖车,驶往下一个程序指定的目标任务,或是将另一辆装有货物的拖车带回停车区,或是从停车区取回另一辆待卸货的拖车,甚至是在给定时间内通过导航清点配送站的拖车。
结果
Smith表示,该系统在许多公开测试环境中都非常成功,Outrider公司正在将其推向市场,并计划在2024年将该系统投入商用。
虽然与客户的保密协议规定禁止Outrider公司透露客户名称,但Smith指出,Outrider公司一直在与多家大公司合作,其中至少包括一家财富500强公司。
Georgia Pacific公司是一家国际木制品公司,被确定为早期公开测试的参与者,在该公司的一个配送站实施和测试Outrider公司的视觉系统。Georgia Pacific公司的一位发言人证实,该公司已经参与了一个涉及Outrider系统的试点项目,但不能提供更多具体情况。Smith还表示,Outrider仍在与Georgia Pacific公司合作,但不便透露更多细节。
到目前为止,客户已经看到,利用这个视觉系统,运营成本下降了50%,安全性和效率也有所提升。
以前,一位办公室工作人员必须通过无线电调度系统呼叫一名可工作的司机,这名司机可能会立即投入工作,也可能不会。Smith说,现在,在Outrider视觉系统和AI软件的参与下,只需点击一下按钮,就可以调度一辆配送站内的卡车。“现在一个人可以做过去十多个司机的工作。”Smith说道。