“十四五”邮政业应用技术研发指南.docx

“十四五”邮政业应用技术研发指南2020年12月当前，全球科技创新空前密集活跃，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。以大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链、5G通信及量子信息为代表的新一代信息技术取得新的突破并加快应用。党中央国务院高度重视科技创新工作，习近平总书记对科技创新提出了一系列新思想、新论断和新要求，为邮政业科技创新提供了重要遵循。邮政业是国家重要的社会公用事业，是助力生产发展、推动流通方式转型、促进消费升级的现代化先导性产业。当前，邮政业科技创新需求空前旺盛，科技创新热情空前高涨，科技人才和队伍不断壮大。在国家邮政局的大力引导下，相关企业充分发挥科技创新主体作用，共同推进行业科技进步，各方面均取得了新的成效。但邮政业科技创新与应用水平依然参差不齐，相对于经济社会发展和人民群众美好生活的需要，相对于高质量发展和高效能治理的要求，邮政业科技创新存在不少短板和不足，特别是科技创新系统化、一体化统筹不足，科技研发缺乏长远谋划。为贯彻落实中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二。三五年远景目标的建议和2019年邮政业科技创新工作会议精神，加强科技研发统筹谋划，加快实施“智能+”科技发展计划，推动邮政业高质量发展和高效能治理，特编制本指南。指南旨在研究提出涵盖邮政业基础通用与关键共性的科研技术体系，引导行业内外企业、高校和科研院所开展科技研究，推动产学研用紧密结合，促进邮政业在未来五年实现向“智能+”转型升级。指南计划于2020年推广实施，并随着时间推移，每两到三年修订完善，每五年重新制定，以保持其对邮政业科技创新的持续引领能力。前言1目录11仓储41.1 仓储机器人41.1.1 穿梭车立体存储货到人系统41.1.2 AGV货到人拣选系统41.1.3 AGV协同搬运系统51.1.4 智能叉车61.2 托盘自动交换系统713环境监测与预警设备72分拣92.1 分拣设备92.1.1 交叉带分拣机92.1.2 自动细分输送系统92.1.3 分拣机器人102.1.4 分拣机械臂112.2 分拣辅助设备122.2.1 自动装卸设备122.2.2 智能称重量方设备122.2.3 智能单件分离设备132.2.4 智能六面扫描设备143运输153.1 干支线无人机153.1.1 干线无人机153.1.2 支线无人机153.1.3 无人机航电系统163.2 车联网173.2.1 运输资源实时监控和调度系统174末端服务194.1 末端配送无人机194.1.1 无人机194.1.2 无人机与智能快件箱接驳系统194.1.3 可自主换电换货的地面站204.2 末端配送无人车214.2.1 室外无人车214.2.2 室内无人车224.3 手持终端234.4 可穿戴设备AR智能眼镜244.5 智能信包箱（智能快件箱）254.6 智慧驿站255新型基础设施275.1 寄递地址编码系统275.2 寄递地图275.3 寄递数据管理和服务平台285.4 跨境通关平台295.5 应急物资管理平台306运营管理系统316.1 智能园区系统316.1.1 园区智能化管控316.1.2 园区无人化安防326.1.3 仓内数字化生产326.2 智能语音中投诉系统336.3 智能投递区域规划系统346.4 智能选址系统357绿色环保367.1 可循环包装367.1.1 循环周转袋367.1.2 循环箱367.1.3 循环周转系统377.2 可降解包装388冷链生鲜398.1 冷链保温箱398.2 智能生鲜自提柜398.3 冷藏车408.4 冷链温控系统419安全429.1 寄递安全429.1.1 智能视频监控系统429.1.2 智能安检系统429.2 信息安全439.2.1 基于区块链的防伪溯源平台439.2.2 基于区块链的信用平台449.2.3 基于生物识别技术的数字认证服务平台45缩略语46参考文献48科技研发分工表49“十四五”邮政业应用技术研发指南1仓储1.1 仓储机器人1.1.1 穿梭车立体存储货到人系统研究目标利用立体货架实现货品高密度存储，穿梭车搭配提升机和滚筒线在系统调度下可快速完成料箱存取，实现自动化立体仓库的高速、有效出入库作业，解决仓库出入库效率低下问题。研究内容研发穿梭车本体、控制系统和货架集成系统，在控制系统下可高效移动到任意存储位进行货物的存取。关键技术穿梭车本体技术，高速、高精度伺服控制技术，在线货物尺寸识别技术，动态储位调整技术，机器人控制技术。主要技术指标穿梭车：支持5G全网通移动通讯，最大行驶速度5ms,穿梭车负载40kg,单巷道出入库效率900箱h,定位精度W±3mm0提升机：托盘进给速度2ms,额定负载70kgo1.1.2 AGV货到人拣选系统研究目标研发仓储AGV货到人拣选系统，适用于拆零拣选作业越来越多的场景，实现货找人，在提升拣选效率的同时降低作业成本。研究内容研发仓储AGV货到人拣选系统，包括储存系统、输送系统和拣选系统。储存和输送系统采用AGV实现货物的存取与输送，存储形式主要为托盘存储和料箱（或纸箱）存储。拣选系统采用固定拣选站模式，实现全自动供箱，可按订单拣选也可按集合单拣选，可切换盘点模式和合箱并箱模式。关键技术5G技术，网络切片技术，边缘计算技术，自动导航技术,运动控制技术，驱动底盘技术和顶升模组技术等。主要技术指标AGV设备：支持5G全网通移动通讯，作业准确率达99.99%,最大举升重量N600kg,最大空载运行速度N2ms,最大满载运行速度l6ms,最大举升高度60mm,续航能力>8h,AGV服务器端端延时SlOms,AGV服务器端端丢包率和基站/AP空口丢包率W1%。1.1.3 AGV协同搬运系统研究目标研发多个AGV协同搬运，适用于异形、大型邮件快件难以搬运的场景，实现仓储作业的快进快出。研究内容研究具备集群作业和抗干扰能力的AGV协同搬运系统，采用集群技术在实时确认所有AGV位置的同时，进行AGV间的交互和协作，实现集群作业。关键技术集群行为建模技术，集群行为一致性控制技术，集群行为编队控制技术和基于仿生集群行为的时变编队控制技术。主要技术指标支持5G全网通移动通讯，集群个体数量30个，实现编队种类1O种，通信链路传输最大延迟时间W200ms,一致性控制和编队控制位置误差Wlmm。1.1.4 智能叉车研究目标研发基于混合导航方式的无人叉车，适用于仓内复杂情况的货物搬运和堆码，实现叉车的全自动智能运行。研究内容采用惯性导航、激光SLAM导航、5G视觉、激光等导航技术，使叉车能够实现障碍物识别与定位、人体骨骼的识别与定位、人员接近报警（或跟踪拣选）、实时动态定位和地图构建，在接收调度指令后完成托盘搬运和存取等各项任务。关键技术惯性、激光SLAM、5G视觉导航等导航技术，智能感知技术，3D视觉技术，边缘计算技术和声光报警技术。主要技术指标车体类型：托盘搬运式，最大运行速度NL5ms,导航精度w±10mm,通信方式Wi-Fi、5G,运行时间6h,最小通道宽度2500mm,充电时间W3h,循环寿命21500次，工作温度2055,湿度1095%,无结露。1.2 托盘自动交换系统研究目标研发托盘自动交换系统，实现仓储货物托盘自动交换，安全高效运行，节约人力成本。研究内容研发智能举升设备，在保证货物稳定的情况下，将原有托盘取下后替换新托盘，最后将货物与新托盘重新放置在原位，实现托盘的自动更换。关键技术托盘自动交换技术，提升技术。主要技术指标托盘交换效率230次/h。1.3 环境监测与预警设备研究目标研发主要监测仓储环境参数与出入库设备的监测预警平台，通过研究仓储火灾、温湿度、气体浓度、设备故障等风险，构建三维环境感知与传输网络，实现基于人工智能的全场景风险评估和预警，以及基于5G技术的实时通讯，提高仓储的安全管理水平。研究内容研发多元信息感知智能监测节点，搭建安全隐患泛在感知监测网络，开发基于大数据与云计算的实时监测与风险感知智能预警平台，建立故障数据资源库和风险模型，并构建故障评估量化指标体系。关键技术基于工业无线传感器网络的三维环境感知技术，基于5G的数据传输技术，基于人工智能的危险预警和故障诊断技术，微型智能监测节点技术，无线传感器网络三维感知覆盖算法。主要技术指标温度测量精度±0.5,湿度测量精度±5%RH,监测点数量N6000个，感知覆盖率297%,数据传输时延（非占空比工作模式）200ms,节点续航时间（低占空比工作模式）22年，危险与故障预警的查全率297%、查准率295%。2分拣2.1 分拣设备2.1.1 交叉带分拣机研究目标研发适用于不同包裹大小的交叉带分拣机，提高分拣效率，实现分拣作业的自动化和无人化。研究内容研究包括：整机架构设计，主机机械结构设计，PLC实时控制系统和电控系统以及配套部分（导入台、格口、分拣小车等）的设计与开发。关键技术PLC控制技术，控制系统间数据交互技术，通讯技术，结构设计技术。主要技术指标分拣小车运行速度之3ms,分拣包裹重量W50kg,分拣差错率式）.01%,扫码识别准确率N99.9%,系统噪音W60db,分拣效率N15000件/h。2.1.2 自动细分输送系统研究目标研发适用于分拣中心和末端网点的自动分拣设备、标准货运箱和标准运输车辆。分拣设备能够识别不同寄递企业的包裹，加快包裹的分拣效率，并将包裹细分至每位快递员。通过标准货运箱和标准运输车辆精准输送到每位快递员，实现共同配送与联合运输。研究内容研究单片机控制系统、动态称重系统、体积测量系统、标准货运箱、标准运输车辆等，设备具有标准、通用、简易、轻巧、占地面积小的特点，适用于分拣中心和末端网点，将分拣与配送相结合，实现最后一公里的智能化与标准化。关键技术图像识别技术，红外探测技术，重量动态测量技术，体积测量技术，定位导航技术，物联网技术。主要技术指标分拣效率N5000件h,包裹重量W20kg,分拣差错率W0.01%,扫码识别率299.9%,工作温度：-2055。2.1.3 分拣机器人研究目标研发分拣机器人，实现包裹分拣与搬运一体化作业，为分拣中心提供智能化作业手段。研究内容研究实现机器人的自动控制、自动导航、自动规划路径、自动避障、自动堆放、自动盘驳和精准分拣，实现全自动化流程管理，减少人工作业成本，提高分拣准确率。关键技术自主定位导航技术，自动控制技术，路径规划技术，自主建图技术等。主要技术指标机器人支持全向运动，载重能力20kg,运行速度1.6ms,一键启动AGV盘驳车响应时间05s,充电80%WIOmin,连续作业时间4h,信息系统响应时间WlOOms,分拣机器人服务器端延时WlOms,分拣机器人服务器端端丢包率和基站/AP空口丢包率W1%。2.1.4 分拣机械臂研究目标研究具备高速自动码垛或智能分拣功能的分拣机械臂，对包裹进行高效分拣处理，实现分拣作业的自动化