一、京東物流及信息化案例簡介
隨著無界零售時代的到來，京東物流作為無界物流的引領者和實踐者，以降低社會化物流成本為使命，致力于成為社會供應鏈的基礎設施。將基于短鏈供應，打造高效、精準、敏捷的物流服務；通過技術創新，實現全面智慧化的物流體系；與合作伙伴、行業、社會協同發展，構建共生物流生態。通過智能化布局的倉配物流網絡，京東物流為商家提供倉儲、運輸、配送、客服、售后的正逆向一體化供應鏈解決方案、快遞、快運、大件、冷鏈、跨境、客服、售后等全方位的物流產品和服務以及物流云、物流科技、物流數據、云倉等物流科技產品。目前，京東物流是全球唯一擁有中小件、大件、冷鏈、B2B、跨境和眾包（達達）六大物流網絡的企業。
京東物流在全國范圍內擁有超過500個物流中心，運營了14個大型智能化物流中心“亞洲一號”，是亞洲范圍內建筑規模最大、自動化程度最高的現代化物流中心之一。京東物流基礎設施面積超過1200萬平方米。京東物流大件網絡和中小件網絡已全部實現大陸行政區縣100%覆蓋，自營配送服務目前已經覆蓋了全國99%的人口。
京東物流龐大的體系由全鏈路智慧化系統支撐，針對物流互通互聯不足、物流供需信息不對稱、物流成本高、智能化發展較弱等問題，京東物流對“預測-庫存-倉儲-運輸-配送”全流程進行規劃，以大數據、物聯網和人工智能技術為支撐，打造了智慧化物流體系。
二、案例背景
針對電商領域消費者對物流時效的持續改進需求，以及電商物流精準履約難度大、成本高、智能程度發展較弱等問題。京東物流以信息技術為支撐，打通前臺時效展示與選擇、中臺履約時效引擎、后臺物流生產系統，以履約時效保障為核心，對倉儲、運輸、配送進行全流程控制與優化，打造了行業獨創的智慧時效履約系統與算法支持體系。
系統體系采用“時效為先、梯次上溯、逐點控制、科學規劃”，構建了5個模塊，分別為：履約引擎、商品布局、智慧路由、智慧路區、智慧路徑。具體而言，以履約引擎向客戶提供時效產品服務，基于用戶的時效產品選擇，規劃倉庫、分揀中心、站點的全網時效要求，繼而反推各節點生產波次與節奏，進行整網生產節拍控制與最優規劃。對于倉內時效，采用商品布局技術，提升整體倉儲生產效率，對于分揀時效，采用智慧路由技術，進行全網干支線路由時效最優化，針對站點時效，采用智慧路區與智慧路徑技術，提升站點綜合產能、效率以及支持精準化的時效產品履約。
三、京東物流全鏈路智慧化系統用情況
（一）履約引擎
京東履約引擎是為京東物流提供時效計算、運營數據分析與決策支持的關鍵平臺，其整體架構如下所示，主要包括對外服務、履約計算和數據管理三個層次。產品功能上，履約引擎通過對外服務層通過商品頁、結算頁、訂單頁等系統，為用戶提供預約日歷、自提推薦等履約服務、211、311、京準達、閃電送等時效服務，通過履約計算層提供核心的計算服務，包括時效波次，配送時效方案，倉庫時效方案等，組成全國網狀路由覆蓋，對訂單預約，下傳，生產，配送各環節的時效進行計算和控制，通過運營數據管理提供運營日報、KPI體系、實時統計、物流可視化以及異常監控等決策支持。
（二）智慧商品布局
針對電商倉庫的高綜合人效需求，借鑒“啤酒-尿布”原理，構建基于百億級用戶購物關聯數據的分析模型，創立倉庫間-倉庫內商品最優布局方法論。智慧商品布局首次在行業中應用百億級用戶購物訂單數據，提煉千萬級商品間關聯關系，指導倉間-倉內商品布局，組合應用多種智能算法，10ms級求解實現最優存儲儲位布局，50ms級求解實現成本最低理庫任務規劃，能夠降低23%的無效揀貨跑動。
（三）智慧路由規劃
京東智慧路由是實現全網路由波次無縫銜接、路由方案整體最優、零擔整車配比恰當的核心決策支持系統，算法核心原理為，綜合考慮各類約束，抽象為大規模0-1規劃問題后，進行全局最優求解，并結合業務的最優解梯次推進策略，搭建了全網智慧路由-推廣-優化系列理論模型、算法、實踐方法論及可視化系統。智慧路由實現了1000ms級最優規劃，以及逐步調整落地方案的500ms級仿真規劃。最優方案可提升全網時效5%以上，降低干支線運輸成本10%以上。
（四）智慧路區規劃
針對國內外站點路區科學規劃方法論上的空白，基于海量配送員PDA路徑數據、物流環節操作記錄數據、路區訂單時空分布數據，首創動態最小配送單元切割-最優智慧路區方法論，實現了大型城市千萬級最小配送單元基于道路\建筑\河流的智能切割，以及全國數千個站點、上萬路區的自動規劃與自我迭代。首次在行業中挖掘海量末端配送累積數據，考慮樓宇級配送時長差異、毛細道路級走行時長差異、小區邊界、河流道路、訂單波動等因素，實現了全國范圍內的站點路區智能規劃，實現了在不增加一名配送員的前提下，提升各站點產能5%-10%。
依托京東物流大數據庫，綜合運用GIS技術和機器學習算法，首創基于道路、建筑、河流分布，以及最小配送單元的最優路區規劃方法論。在此基礎上，綜合考慮各站點路區上溯路由時效、流向、流量、車型、體積、成本、波次、物流服務商等約束，抽象為大規模0-1規劃問題后，進行全局最優規劃，并創立“全網路由規劃-推廣-優化”系列模型和漸進式落地實施方法。
（五）智慧路徑規劃
針對物流各環節的路徑規劃問題，改進傳統啟發式算法的不足，提出一種自適應變鄰域搜索算法，并與京東物流大數據庫關聯，實現路徑規劃的實時化，確保可落地實施。在終端配送方面，針對消費者對時效的極致體驗需求，綜合考慮配送員當前實時位置、訂單精準履約時效要求，結合用戶在不同地址的收貨習慣，建立“用戶-地址-時間綜合妥投概率”模型和實時規劃技術。
智慧路徑規劃綜合了海量揀貨、運輸、配送的歷史數據，可行性更高、更貼近實際；涵蓋了揀貨員、配送員、運輸車輛，使用對象更多；對150個節點能夠實現500ms級規劃，速度更快；多次規劃結果差異率0.5%以下，多次規劃之間，結果的質量更穩定。能夠支持配送員配送211限時達、京準達、極速達等多種時效要求的組合任務，并在行業內首次實現送達時間范圍精準至30分鐘。
四、案例實施情況和效益
京東智慧物流支撐京東交易額和營業收入以遠高于行業平均增速的速度增長。2017年，支撐京東實現GMV 1.3萬億元、營業收入3623億元。推動京東整體運營成本不斷降低、效率不斷提升。京東智慧物流綜合運營費用率為7%左右，幾乎為行業的一半。與此同時，京東智慧物流系統全面對外開放，服務數萬商家，致力于將社會物流運營效率2倍。
京東物流通過自主研發智慧物流系統，解決庫存管理、訂單管理、貨物跟蹤、貨物分揀和運輸管理等一系列困擾我國物流智能化的痛點，率先開發適合中國市場的智慧物流技術，并推動行業標準，形成可推廣的物流模式。京東智慧物流支持京東物流通過個性化的物流供給，提供便捷、快速、安全、尊享的極致客戶體驗。同時，通過從倉儲到客戶端全程電子化，倉儲設施的科學布局，路由、路區、路徑的優化等發展綠色物流。
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