1.企業(ye) 簡況
上海三快科技有限公司是一家民營有限責任公司。2015年,上海三快科技有限公司旗下美團網與(yu) 大眾(zhong) 點評網聯合宣布達成戰略合作,雙方共同組建一家新公司--美團大眾(zhong) 點評網(以下簡稱美團點評)。美團點評已成為(wei) 中國O2O領域的領先平台,也是中國最大生活服務電商平台。與(yu) 傳(chuan) 統的商品交易類電子商務不同,我們(men) 以互聯網為(wei) 載體(ti) ,將線下生活服務業(ye) ,包括餐飲、電影、酒店、休閑娛樂(le) 、生活便民等與(yu) 線上消費者進行對接,實現用戶線上交易,線下體(ti) 驗,是典型“互聯網+”運營模式。
2016年1月19日,美團點評完成首次融資,融資額超數十億(yi) 億(yi) 美元,融資後公司估值超過百億(yi) 美元。此次融資由騰訊、DST、摯信資本領投,國開開元、今日資本、Baillie Gifford、淡馬錫、加拿大養(yang) 老基金投資公司等國內(nei) 外知名公司跟投。
美團外賣是美團點評旗下的在線訂餐平台,為(wei) 用戶提供優(you) 質的外賣訂餐服務。於(yu) 2013年11月正式上線,全國合作商戶近百萬(wan) ,在校園和白領市場均保持市場第一地位。2015年5月開始,美團外賣平台開始從(cong) “信息提供型的輕模式”逐漸轉向“自建物流配送的重模式”,致力於(yu) 提供配送一體(ti) 化解決(jue) 方案。截至17年3月,美團外賣日訂單量超過1000萬(wan) 單,市占率超過50%,是中國最大的在線外賣平台。但是目前國內(nei) 餐飲有至少四萬(wan) 億(yi) 市場,外賣餐飲僅(jin) 占1%,五年後有可能增長到10%-30%,發展前景廣闊。
2.主要問題
在外賣配送領域,配送調度一直都是是外賣行業(ye) 的一大痛點。行業(ye) 發展初期,配送主要使用騎手搶單和人工派單兩(liang) 種模式。搶單模式存在較嚴(yan) 重的挑單、拆單、亂(luan) 搶單等問題,既不能保障商戶用戶體(ti) 驗,又不能保障資源合理分配,造成運力浪費和效率低下;人工派單對調度員個(ge) 人能力要求高,既不利於(yu) 業(ye) 務快速擴展,又無法應付高單量,同時人力成本也很高。
最重要的是,O2O 外賣訂單的實時調度問題是一個(ge) 強隨機環境下的超大規模複雜組合優(you) 化難題,在國內(nei) 外學術界和工業(ye) 界都沒有成熟的解決(jue) 方案。麵對這一情況,美團外賣積極響應國家《物流業(ye) 發展中長期規劃》和《“互聯網+”行動計劃》,自主研發智能配送調度平台,解決(jue) 企業(ye) 內(nei) 部外賣配送這一複雜難題。同時,將打造一個(ge) 線上線下一體(ti) 化的綜合O2O配送平台作為(wei) 未來的努力方向,實現“互聯網整合末端配送”,建成中國同城配送運營係統的偉(wei) 大革命,引領中國同城配送產(chan) 業(ye) 的轉型升級。
3.解決(jue) 方案
公司組建包括技術人員、業(ye) 務一線人員、公司管理層在內(nei) 的項目團隊,一方麵深入業(ye) 務一線,深入了解商戶和消費者痛點和需求,持續進行行業(ye) 調研,另一方麵緊密關(guan) 注相關(guan) 技術領域國際前沿的研究成果,將實際業(ye) 務特點和技術有效結合,進行成果研發,不斷進行成果快速迭代、更新和驗證。公司團隊用不到半年的時間,借鑒了傳(chuan) 統工業(ye) 物流優(you) 化難題的解決(jue) 智慧以及 AlphaGo(阿爾法圍棋)的最新人工智能技術,針對外賣配送的特點,進行了一係列模型、算法和業(ye) 務模式的創新。以此為(wei) 基礎,打造出一個(ge) 業(ye) 內(nei) 領先的配送智能調度係統,做到訂單的最優(you) 自動分配,在合適的時間把訂單分給最合適的騎手,從(cong) 而提高騎手的配送效率,縮短用戶的等餐時間。本項目主要技術難點和解決(jue) 方式在以下四方麵。
(1)O2O 配送調度的超大規模實時優(you) 化技術,支撐每日千萬(wan) 訂單的秒級實時調度
外賣配送調度問題是一個(ge) 強隨機環境下的超大規模複雜組合優(you) 化難題,業(ye) 界沒有成熟解決(jue) 方案。針對此問題,項目組綜合運用蒙特卡洛搜索框架、仿生優(you) 化機製、二分圖理論以及在線機器學習(xi) 技術,創造性地提出了多項適用於(yu) 不同配送場景的配送員路徑優(you) 化算法和訂單指派高效多目標優(you) 化算法,並提出環境自適應的模型和參數自學習(xi) 調優(you) 機製,有效實現了配送員行駛路徑和訂單指派方案的高效優(you) 化,在全方位指標評測下優(you) 於(yu) 人工指派,顯著提升了配送調度的整體(ti) 應用效果。以實時配送中的關(guan) 鍵問題之一——配送員路徑優(you) 化問題( NP-Hard)為(wei) 例,項目組研發的基於(yu) 離線評估模型訓練和在線蒙特卡洛搜索的優(you) 化算法,針對美團外賣所麵臨(lin) 的配送員路徑優(you) 化問題,99.5%的情況下可在數十毫秒內(nei) 得到最優(you) 解,優(you) 於(yu) 目前學術界工業(ye) 界已公開報道的針對此類問題的所有優(you) 化算法。該算法線上每天被調用上億(yi) 次,有效提升了配送效果。針對實時配送調度優(you) 化技術已申請了5項發明專(zhuan) 利。
(2)大數據環境下的配送特征指標預估
依托配送過程億(yi) 級的曆史訂單數據、百億(yi) 級的騎手軌跡數據和上千萬(wan) 用戶/商戶特征數據,公司建立了大數據分析和優(you) 化平台。針對配送調度精準建模所需要的多類參數(如出餐時間、預計送達時間、用戶交付難度參數、騎手預期位置等),提出了基於(yu) 多階馬爾可夫模型、改進迭代決(jue) 策樹(GBDT)等的多類新型指標挖掘和預測算法,實現了出餐時間、送達時間等關(guan) 鍵配送特征指標的準確估計,為(wei) 高效配送調度提供了有力支持。在上述各配送特征指標單元預測模型的基礎上,實現了配送員全過程配送行為(wei) 的精準預估,能夠在已知配送訂單的前提下,準確估計配送員每個(ge) 訂單的完成時間和行駛距離。
(3)業(ye) 內(nei) 領先的實時配送分布式仿真平台
為(wei) 有效克服配送調度策略的離線評估和分析難題,項目組將數據分析和配送問題特征相結合,對配送過程進行準確機理建模,創新性地研發了業(ye) 內(nei) 領先的實時配送分布式仿真平台。其中,提出了訂單產(chan) 生和騎手配送行為(wei) 的概率密度估計模型、騎手/商戶/用戶的行為(wei) 模型以及配送區域個(ge) 性化的仿真參數自適應機製,上述技術綜合應用,能夠支持對實際配送過程進行準確的“快進式”模擬,準確重現和預估配送過程。該分布式仿真平台在配送過程的關(guan) 鍵 KPI 指標(平均配送時長、準時率、單均行駛距離)上和實際配送指標的偏差很小,達到了物流仿真領域的先進水平。
(4)調度係統可視化
在實時監控中,可查看未完成單的超時單占比、單量和占比狀態。
可查看截止目前的今日總訂單量及同期數據對比情況
左下方的“運力氣泡圖”可直觀看到超時嚴(yan) 重的騎手,點擊氣泡進入調度控製台,查看超時單詳情。
在調度控製台中查看超時訂單的超出時長
通過控製台判斷“訂單超時是否處於(yu) 正常範圍”、“是否需要人工改派”
若需要人工改派,點擊訂單右側(ce) “地圖派單”,進入下一畫麵
進入地圖派單頁,可查看商家附近的騎手及其當前訂單的配送路線方向,以選擇出合適的騎手進行改派
訂單完成後,可通過軌跡回放騎手的配送路徑。
點擊訂單右側(ce) “查看詳情”按鈕,並在下方點擊查看訂單軌跡。
4.信息化主要效益分析與(yu) 評估
(1)信息化實施前後的效益指標對比、分析
平均配送時長減少顯著:基於(yu) 全局最優(you) 用戶體(ti) 驗給最合適騎手派單;實時演算給出改派建議,最小化延誤影響;遠單立即指派給最快騎手,確保送達體(ti) 驗;平均配送時長從(cong) 40分鍾降至28分鍾以內(nei) 。
優(you) 化算法效果優(you) 越:在配送員多訂單下的路徑優(you) 化算法上,能夠在99.5%的情況下幾十毫秒內(nei) 得到最優(you) 解,顯著優(you) 於(yu) 同類算法。
特征指標預估精準:目前對訂單完成時間的預估偏差和路徑維度計算的行駛距離平均偏差均得到了縮小。
仿真精度高:在配送過程的關(guan) 鍵 KPI 指標上,分布式仿真係統和實際配送指標的總偏差很小。。
(2)信息化實施對企業(ye) 業(ye) 務流程改造與(yu) 競爭(zheng) 模式的影響
在美團外賣配送業(ye) 務上線後,智能配送調度係統作為(wei) 配送過程的超級大腦,每天為(wei) 超過1000萬(wan) 訂單、十幾萬(wan) 以上配送員提供實時、高精準度的優(you) 化計算,覆蓋了大部分美團專(zhuan) 送訂單。
在關(guan) 鍵效率指標上,在人均日單量和用戶體(ti) 驗指標的同步提升,意味著配送效率的顯著提高和配送成本的降低。據初步核算,通過該係統的應用,配送效率提升50%,配送成本降低20%以上,從(cong) 而能支持向用戶提供更優(you) 質的配送服務。
(3)信息化實施對提高企業(ye) 競爭(zheng) 力的作用
智能調度係統實施後,配送效率和人均配送單量都有所增長,各項指標均領先於(yu) 競爭(zheng) 對手,取得競爭(zheng) 優(you) 勢。配送成本的降低,也有利於(yu) 節約運營成本,將資金用於(yu) 其他方麵,進一步擴大競爭(zheng) 優(you) 勢。更重要的是,智能配送平台產(chan) 業(ye) 化後,不僅(jin) 能為(wei) 總部公司帶來效益提升,還能為(wei) 美團外賣體(ti) 係的加盟商帶來每年數十億(yi) 的經濟效益,增強外賣體(ti) 係的綜合競爭(zheng) 實力。
5.信息化實施過程中的主要體(ti) 會(hui) 、經驗教訓、推廣意義(yi)
(1)主要體(ti) 會(hui) 和經驗教訓
以客戶為(wei) 中心。舊有調度模式以搶單為(wei) 主,存在遠單沒人送、攢多單延遲配送等等問題,影響商戶用戶體(ti) 驗。公司始終堅持以客戶為(wei) 中心,在策略設計上最大程度上滿足客戶需求。
注重團隊合作。為(wei) 推動項目快速實施,公司推動跨部門合作,外賣配送相關(guan) 部門與(yu) 技術工程部機器學習(xi) 相關(guan) 部門在算法研究上深度合作,共同探索實時配送中的優(you) 化問題;在團隊內(nei) 部,外賣配送線上產(chan) 品技術運營同學與(yu) 線下配送工作人員緊密合作,多維度溝通,一起完成了由傳(chuan) 統搶單到智能派單平穩過度。
追求卓越。一方麵緊密關(guan) 注實時調度領域國際前沿的研究成果,並根據美團配送業(ye) 務特點加以消化吸收再創新;另一方麵多次到一線運營、配送站去調研線下配送業(ye) 務特點和行之有效的規則和知識。在此基礎上,持續快速迭代調度策略,在半年時間內(nei) 迭代了十幾個(ge) 算法版本。同時,在算法和工程細節上精益求精,不放過任何可能對結果造成影響的細節。
(2)推廣意義(yi)
服務國家層麵,目前中國經濟,正向形態更高級、分工更優(you) 化、結構更合理的方向發展,互聯網行業(ye) 正以其獨特的優(you) 勢,在新常態下發揮著驅動和引領作用。2016年4月,習(xi) 近平主席在網絡安全和信息化工作座談會(hui) 上指出:“我國經濟發展進入新常態,新常態要有新動力,互聯網在這方麵可以大有作為(wei) 。要著力推動互聯網和實體(ti) 經濟深度融合發展,以信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流,促進資源配置優(you) 化,促進全要素生產(chan) 率提升,為(wei) 推動創新發展、轉變經濟發展方式、調整經濟結構發揮積極作用”。2015年,《國務院關(guan) 於(yu) 積極推進“互聯網+”行動的指導意見》明確將“完善智能物流配送調配體(ti) 係”作為(wei) 發展“互聯網+高效物流”的行動重點。隨著中國經濟進入新常態,美團外賣智能調度平台將互聯網的創新成果深度融合於(yu) 餐飲行業(ye) 和配送行業(ye) 中,提升餐飲行業(ye) 線下實體(ti) 經濟的創新力和生產(chan) 力,形成更廣泛的以互聯網為(wei) 基礎設施和實現工具的經濟發展新形態,極大的拉動餐飲物流行業(ye) 效率的提升和成本的降低,建成“互聯網+高效物流”的新典範,形成新常態下中國經濟發展的巨大動力。
服務行業(ye) 層麵,在外賣配送領域,借助所研發的實時配送智能調度係統發力,可以輔助外賣業(ye) 務線上線下業(ye) 務更好的融合、健康、可持續的發展。除了外賣以外,美團外賣智能調度係統可以用於(yu) 所有城市配送調度場景中(包含快遞配送、商超配送等),幫助提高城市配送效率,減少交通擁堵,是通過創新共享實現“互聯網+”便捷交通和高效物流的絕佳典範。
服務微觀客戶,在作為(wei) 服務行業(ye) 的外賣配送領域,物流配送是提升廣大客戶體(ti) 驗重要一環。智能調度係統能提升配送效率,降低配送成本,以更少的費用提供客戶更優(you) 質的服務。
6.下一步規劃和對物流信息化的建議
(1)下一步規劃和設想
下一步將重點在三方麵對智能調度係統進行改善
中央集中調度,及時應對突發狀況。突發極端天氣下,智能調度係統將係統監控人員位置,確保安全可控;係統獲取人員在線狀態,快速進行任務通知和路線推送;通過統一調度安排騎手組成民間救援力量。
擴大智能調度應用場景,服務更多中小型企業(ye) 和商戶。我國城市配送行業(ye) 長期以來存在企業(ye) 規模小、水平差、競爭(zheng) 環境惡劣的現象,造成了物流資源浪費、效率低下的狀態,而這些又加劇了配送市場競爭(zheng) 混亂(luan) 、物流成本居高不下、服務水平參差不齊和總體(ti) 服務能力不足等諸多問題,嚴(yan) 重降低了城市配送效率,“最後一公裏”問題難以解決(jue) 。下一步,我們(men) 將推動智能調度係統產(chan) 業(ye) 化,使其不僅(jin) 服務於(yu) 美團外賣現有業(ye) 務,還能為(wei) 中小城市配送企業(ye) 提供智能高效的調度服務。通過推動智能調度係統在城市配送企業(ye) 的廣泛應用,我們(men) 能夠充分利用社會(hui) 閑散運力,建立本地末端配送網絡,服務同城物流,打造我國自主創新的智能同城物流生態體(ti) 係,提升社會(hui) 整體(ti) 服務效率,。
共享調度數據,用於(yu) 公共服務。規劃將調度數據不僅(jin) 於(yu) 用於(yu) 調度平台,還可為(wei) 公共服務提供數據支持,體(ti) 現物流企業(ye) 負擔的公共社會(hui) 責任。應用場景包括但不限於(yu) ;騎手實時數據上報當地交通路況、天氣情況及新聞事件;為(wei) 地圖軟件提供路況數據,交通服務更加精確;局部氣象變化可監測,可用於(yu) 實時天氣播報;突發安全事件及時反饋,第一時間通報救援。
(2)物流信息化建議
應對城市配送發展新形勢,支持物流信息技術在城市配送領域的應用。近十年,電商的高速增長帶來了城市配送的野蠻生長。“三通一達”、順豐(feng) 等快遞企業(ye) 也乘勢崛起。2017年第一季度,全國快遞服務業(ye) 務量同比增長31.5%,遠低於(yu) 2016年56.4%的增長量。隨著增長速度的放緩,和“三通一達”、順豐(feng) 的相繼上市,城市配送關(guan) 注的重點逐漸從(cong) 規模擴大回歸到質量提升。而運用傳(chuan) 統的配送質量改善方法,比如加強員工培訓、增加配送頻次又勢必帶來配送成本的升高。除了快遞企業(ye) 以外,本地特色突出的落地配企業(ye) ,也同樣麵臨(lin) 著配送質量要求日益增高,配送成本居高不下的困境。隻有技術的革新,才能在提高配送質量的同時,又能控製配送成本。而物流信息技術的應用,正是城市配送領域尋求突破的關(guan) 鍵點。
鼓勵大型企業(ye) 物流信息係統產(chan) 業(ye) 化,推動中小企業(ye) 的物流信息化發展。目前中小企業(ye) 由於(yu) 自身限製,難以自主研發物流信息係統。而中小企業(ye) 作為(wei) 物流行業(ye) 的主要組成部分,對提升社會(hui) 整體(ti) 運行效率,降低社會(hui) 物流成本有至關(guan) 重要的意義(yi) 。應當鼓勵大型物流企業(ye) 將企業(ye) 自身成熟的物流信息化體(ti) 係產(chan) 業(ye) 化,為(wei) 中小企業(ye) 提供物流信息服務,提升行業(ye) 效率,降低社會(hui) 物流成本。
扶持物流信息技術自主創新,加強技術難題解決(jue) 攻關(guan) 。我國人口眾(zhong) 多,地形複雜多變,物流相關(guan) 問題複雜多樣。很多物流難題,在國內(nei) 外的學術界、工業(ye) 界都沒有成熟的解決(jue) 方案。為(wei) 了解決(jue) 這些難題,技術團隊需要深入業(ye) 務一線,自主創新,提出切實可行性的技術方案。而我國物流和信息化的跨界人才稀缺,具備自主創新能力的物流信息化團隊更是鳳毛麟角。國家相關(guan) 組織應對已有自主創新成果的物流信息化技術團隊給與(yu) 鼓勵,同時加強社會(hui) 關(guan) 注的重點物流問題(如“最後一公裏”)的技術攻關(guan) 。
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