美团自动配送车的商业化探索(附PPT)

2021年12月29日，2021未来汽车生态大会云端召开。本届大会主题为“智能低碳 共创共享”，大会由中国电子信息产业发展研究院指导，新能源汽车报、智能网联汽车杂志、赛迪传媒联合主办。会上，美团副总裁首席科学家夏华夏带来主题演讲“美团自动配送车的商业化探索”。

以下为演讲全文：

各位嘉宾、各位朋友，大家好，非常高兴给大家分享一下美团在自动配送车落地应用方面的探索。今天的分享三个方面展开，首先是对自动配送这个产业的概述，跟大家分享一下我们在实际的落地应用中遇到的技术上的挑战，以及我们在落地过程中，在安全方面的实践。

首先看一下整个产业，我们认为整个物流产业已经上升为国家的基础性、战略性产业，如果看整个GDP的占比，2020年我国物流的总费用已经占了整个GDP的14.7%，是一个非常重要的板块。我们认为如果能够用智能的技术来提升物流产业的效率，对整个国民经济的发展都有重要的意义。

在物流产业中，有两个很重要的业态，一个是快递物流，一个是外卖即时配送。这两个产业业态加起来都在非常高速的发展，左边这个图是显示从2013年一直到2024年预估的增速，这些年一直在高速的增长，每年会增长20%、30%。同时，我们面临的矛盾的事情是中国的适龄劳动力人口一直在逐年下降，从2011年到达顶峰之后，这些年每年都在减少。这样的矛盾怎么去解决，我认为必须依赖于自动驾驶技术来提升整个行业的效率才能解决。

说到自动驾驶，我们先来看一下自动驾驶可能有哪些不一样的应用，我把自动驾驶相关的应用场景简单画在图里，跟大家做一个简单分享。横轴是关于速度，从低速到高速。纵轴是场景的复杂度，从简单到复杂。我们认为一般来说，速度越快，场景越复杂，自动驾驶技术的挑战也就越大，所以这个图的最右上角速度越高，场景越复杂，对自动驾驶的要求越高。这些场景包括了载荷的场景，比如高速的L2、L3，也包括特殊的应用场景，像环卫清扫，也包括物流相关的场景，我在这里把物流的各个应用场景用黄颜色、红颜色标了出来，美团现在聚焦的是在中间红色的城区配送，城区配送有一个比较不一样的特点，就是场景的跨度非常高，可能会有比较简单的城区做配送，同时也会有一些城区复杂度非常高，如果在北京五道口配送就非常非常难。从速度来看，不像自动驾驶卡车那么快，但是也不是很慢，一般20-40公里的速度，才能满足城区配送业务的需求。

介绍完了产业，我们来看一下在技术上有什么挑战。我们讲技术挑战的时候，很多人觉得想象中的无人配送、自动配送车辆的体积会比较小，场景可能会比较简单，但实际上美团在做自动配送落地的过程中发现，因为自动配送车要跟很多行人、非机动车共享道路，会遇到路边有车辆停靠或者树叶遮挡的情况，我们在实际运营的过程中会遇到大量的自动驾驶长尾的问题，所以我们是在近距离感受城市的烟火气。

给大家举几个具体的例子，告诉大家我们在感知、定位、决策控制方面，分别都有什么样的挑战。先来看一下感知，城区自动配送需要跟很多不同的道路的交通元素做交互，有行人、自行车、三轮车、快递车以及运货的卡车、垃圾车、清扫车等等，如果是道路交通元素多种多样，要准确的识别每一个障碍物的属性、识别速度，这就带来很大的挑战。因为我们有时候也需要在园区里运行，园区里比较常见的挑战是会有非常密集的车群，摆着很多很多自行车，有时候会有非常密集的人群，对于人群或者车群出现的时候，我们怎么比较好的对道路交通元素进行准确的识别、分割、检测以及追踪，这是另一个方面的挑战。

再看一下定位方面，大家知道如果在相对空阔的道路上，卫星信号可以比较好的帮助我们做精准的定位，在相对小一些的场景里面，利用高精地图匹配的方式做定位。如果我们做很长的隧道，或者下地库的时候，走旋转的坡道，这个时候既没有卫星信号，同时周围的环境都比较想象，不管是用激光看，还是用视觉看，感觉这个环境并不是特别好的去区分它的位置，这样就给定位带来了很大的挑战。在道路中，有很多树木遮挡，尤其是很多城市包括北京城市绿化越来越好，我们要走非机动车道的时候经常遇到树木的树叶过于茂盛，把卫星信号遮挡的非常严重。

因为中国的城市建设也很快，经常会遇到道路施工的情况，道路施工，整个道路的交通元素也就变了，如果我们要使用跟高精地图做匹配去做识别的时候，就会发现遇到很多问题。

美团的自动配送车需要跟很多不同的交通元素去做交互，不同的元素运动的行为、运动的速度、运动方向的一致性都是不太一样，我们怎么比较好的判断三秒钟之后，每一个物体可能的位置，那就非常非常难，所以我们去做决策的时候就会很难。再比如说右边的图，我们在一些园区的非结构化道路里要做非常急的调头的时候，因为规划和控制往往会容易脱节，规划出来的道路，结果控制发现速度跟不上，我们现在也在尝试一些新的算法，道路的规划和速度的规划结合在一起，同时考虑车辆的动力学模型，更好的在比较狭窄的道路里行驶。这是我们在技术方面遇到的挑战，现在我们也在比较好的去解决。

再给大家介绍一下美团在落地运营的过程中，在安全方面的探索。我们始终认为不管是自动配送也好，还是Robotaxi也好。自动驾驶要大规模落地最重要的就是安全，主动安全、被动安全、功能安全以及网络和数据安全，我们怎么去建设这五方面安全的能力，我们在三个不同的场景下，包括整个系统的建设，包括车辆的设计，以及运营的环节，这三个场景下去建设安全，我分别给大家介绍一下。

整个系统搭建的过程中需要考虑很多网络安全、数据安全方面的保障，比如在网络通信里面，通信链路都需要做加密，做认证，防止别人的篡改和伪造。在通信的接口方面，需要做认证健全，对系统要做入侵的检测。在数据传输方面，因为自动驾驶车在道路上也会采集很多比较敏感的数据，数据一方面需要做可信加密，另外一方面涉及到隐私的数据，比如车牌号、人脸，需要在车端做脱敏之后再外发，再上传到云端等等。在软件的升级，升级都是远程通过OTA升级，升级方面也需要建立一个比较规范的流程和机制来做保障。

在车辆的设计方面，我们也需要做很多考量。主动安全是指车辆怎么比较好的主动的避免交通事故的发生，美团自动配送车的设置上，车辆装了很多传感器，能保证360度无死角的对周围进行感知，在软件和硬件的设计上，也做了多重冗余的设计，包括刹车的冗余，包括自动驾驶软件系统的冗余等等。另一方面在车辆的被动安全方面，我们也做了很多设计，比如在车辆的外形和车辆的材质方面，我们跟清华大学汽车工程系一起做了很多联合研究，减少在发生碰撞时对用户造成的伤害。同时我们也对车身的结构做了优化，这样可以减少对电池碰撞爆炸的风险。

在安全的运营方面也需要一整套的体系来做安全保障，在这方面我们设计了一套比较完善的流程规范，包括对安全员入职，需要对他做一整套的培训、考核，有比较完善的管理制度，也对事故的事前、事中、事后的处理有一整套的应急处置的方案。所以我们认为这一整套安全运营的体系，是对运营安全很重要的兜底。

刚才介绍完了技术上和安全方面的实践，再给大家看一个我们在实际配送运营中的案例。大家现在看到的视频是美团在顺义实际配送中录制的一段视频，上面的三个画面分别是车身上安装的左前、正前和右前的摄像头采集到的画面。下面的画面是自动驾驶系统基于摄像头、激光雷达、毫米波雷达多种传感器采集的信号做融合感知之后，对周围环境的判断，以及对车辆行驶的方向、速度、路径的规划。大家可以看到在整个车辆行驶过程中，因为在非机动车道，有时候也会在机动车道借道，会遇到很多不太好处理的case，包括跟行人、自行车、三轮车，有时候路口会突然冲出来一些社会车辆，以及有时候会有很多逆行的行人、自行车，要跟他们做交互，整个环境是非常复杂的。我们在自动驾驶软硬件方面都做了很多优化去处理这些场景，也得益于因为我们的车辆现在车体相对比较小，在车上没有载客，我们可以比较灵活的控制，可以比较好的避免跟其他的障碍物发生碰撞。

现在我们已经比较好的在全国的多个城市在测试和运营，我们在整个测试运营的过程中，也发现现在在政策上还是有很多挑战的，比如说在法律上，自动配送车属性还不太明确，到底是机器人还是一台车，如果是一台车，是机动车还是非机动车，相关的标准体系也亟待完善，包括在行业的标准、国家的标准方面比较缺乏，也缺乏产品的安全道路测试等等方面的标准，所以我们也希望跟同行一起不断的完善在标准、法律法规方面的建设。

今天分享的总结，一方面我们认为自动驾驶、自动配送对于物流产业以及整个国民经济发展都有非常重要的意义，城区的自动配送有非常复杂的场景，这些场景足够帮助我们不断打磨自动驾驶的技术。自动驾驶如果要大规模的落地应用，涉及到很多安全的事情，包括系统、车辆运营、流程等等，在这方面我们已经有比较好的探索和积累，因为我们是自动配送车的属性，也天然的有一些在安全方面的优势。同时，我们也发现在政策和标准方面，还需要行业一起来努力做创新和突破。这是我今天的分享，希望大家一起努力，最终用自动配送让服务触达到每个角落，谢谢大家。